实时交互教学系统中IP组播技术的应用与实现

摘要

近年来，随着internet的迅速普及和爆炸性发展，在internet上产生了许多的应用，其中不少是带宽要求高、时延敏感的多媒体应用，譬如网络视频会议、网络音频/视频广播、AoD/VoD、股市行情、远程会诊。这就带来了带宽的急剧消耗和网络拥挤问题。为了缓解网络瓶颈，人们提出了各种方案。比较而言，IP组播技术有其独特的优越性，即使用户数量成倍增长，主干带宽也不需要随之增加。 本文在详细阐述了IP组播技术的基础上，提出了实时交互式教学系统中的组播模型以及组播在该系统中的应用与实现。该系统由主讲教师计算机建立主教室，教师机就是整个教学过程控制者。教师讲课过程中利用多媒体信息通过组播方式进行授课，同时，教师和远程教室的学生可以通过音视频方式实时讨论。该系统还可以作为学校的教师或学生在校内进行两点或多点的远程教学研讨工具。而IP组播技术通过一次发送把信息传给多个用户的方法，可以节省大量的网络带宽和主机资源。从而也使网络教学更具有主动性、选择性以及可扩展性。

目录

摘要

1.前言

1.1立题背景、目标和意义

1.2采用IP组播的方式进行数据传输

2.I P组播技术

2.1 IP组播的发展

2.2 IP组播概念

2.3三种传输类型的比较

2.4实现IP组播技术的前提条件

2.5 IP组播地址

2.6 IP组播分布树

2.6.1有源树

2.6.2共享树

2.7 IP组播转发

2.7.1逆向路径转发

2.7.2组播转发缓存

2.7.3TTL阈

2.7.4管理权限的边界

2.8 IP组播协议

2.8.1组成员协议IGMP

2.8.2密集式组播路由协议

2.8.3分布式组播路由协议

2.9 IP组播的应用

2.9.1信息分配

2.9.2数据广播服务

2.9.3视频会议

2.9.4远程学习

2.9.5资源发现

2.9.6公共信息共享

3.IP组播应用的实现

3.1 IP组播实现方案

3.2 BERKLEY SOCKET组播实现

3.3 WINSOCK 2组播实现

3.3.1 IP组播的控制层面与数据层面

3.3.2 WSAPROTOCOL_INFO结构中的属性

3.3.3 WSASocket()函数使用的标志

3.3.4 WSAIoctl()函数的SIO_MULTIPOINT_LOOP命令码

3.3.5 WSAIoctl()函数的SIO_MULTIPOINT_SCOPE码

3.3.6 WSAJoinLeaf()函数

4.实时交互教学系统

4..1系统需求分析

4.2系统中IP组播模型的设计

4.2.1面向数据流的IP组播应用模型

4.2.2面向控制流的IP组播应用模型

4.3系统组成

4.4系统结构

4.5系统特点

5.IP组播技术在实时交互教学系统中的实现

5.1课堂的管理和控制

5.2 IP组播通信测试

5.2.1分组讨论

5.2.2分组讨论实现

5.2.3IP组播应用中所面临的问题

结束语

参考文献

致 谢

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