一种基于P2P的即时通信系统研究与设计

摘要

本文侧重研究音视频数据的高质量实时传输，首先从课题背景、需求出发，阐述了即时通信的发展现状，然后对SIP协议和P2P技术进行了详细的研究分析，在此基础上提出了一种基于P2P的即时通信系统，并采用Chord算法，分析和设计了DHT模块、用户注册模块以及NAT/Firewall穿越模块，另外对系统的安全也进行了一定的研究分析。 本文提出的即时通信系统不涉及任何中央服务器，结点的加入和离开、呼叫的路由选择、网络的稳定性维护都是通过DHT算法来完成。采用P2P架构，既保证了系统的高可扩展性、高可靠性以及强容错性，又大大提高了NAT/Firewall穿越的性能。不仅如此，呼叫信令、P2P网络维护均采用标准的SIP协议，既减少了协议数量，又有利于代码的复用，同时还具有与现有SIP客户端互通的能力。

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第一章绪论

1.1课题背景

1.1.1课题的提出

1.1.2面临的问题

1.2课题任务及本文工作

1.2.1课题任务

1.2.2本文工作

1.3论文结构

第二章即时通信概述

2.1产生

2.2定义

2.3优势

2.4主要应用

2.5发展现状

2.6存在的问题

第三章即时通信相关技术

3.1即时通信协议比较

3.2 SIP协议介绍

3.2.1功能及特点

3.2.2 SIP实体

3.2.3 SIP协议的实现机制

3.2.4 SIP消息格式

3.3 P2P介绍

3.3.1 P2P简介

3.3.2 P2P网络拓扑结构研究现状

3.3.3 Chord算法

3.4 SIP和P2P

第四章系统架构及关键模块设计

4.1 SIP/SIMPLE模块

4.2 DHT模块

4.2.1初始化

4.2.2结点探测

4.2.3结点加入时DHT处理策略

4.2.4网络稳定性维护策略

4.2.5结点离开时DHT处理策略

4.2.6结点失效时DHT处理策略

4.3用户注册模块

4.3.1用户注册处理策略

4.3.2结点离开时注册信息的处理策略

4.3.3结点失效时注册信息的处理策略

4.4呼叫和消息代理

4.5性能分析

4.5.1可扩展性

4.5.2可靠性

4.5.3呼叫建立延迟

4.6 NAT/Firewall穿越

4.6.1信令穿越

4.6.2媒体流穿越

4.7安全

4.7.1存在的安全隐患

4.7.2用户认证

4.7.3数据隐私保护

4.7.4恶意结点检测

第五章结论与展望

5.1全文总结

5.2展望

参考文献

致谢

科研项目和论文发表情况