点对点即时通信系统的研究与功能实现

摘要

本文对点对点(P2P)即时通信所涉及到的原理和技术进行了详细的研究与分析，并根据验证原理的需要设计了点对点即时通信系统，该系统可以跨越不同的NAT网关进行文字，音频和视频通信，并可以进行文件传输的操作。本系统的NAT穿越方案是基于STUN协议的穿越方案，可以跨越不同的CONE NAT网关。
　　 本文首先介绍了该课题的研究背景和国内外发展的现状以及存在的主要问题，第二章阐述了该课题所涉及到的基本理论和原理，详细介绍了实现该系统所涉及到的MFC界面编程，网络编程等相关技术。第三章和第四章介绍了两个模块的整体构架和设计方案以及具体功能的实现方法。本系统选用Windows XP开发平台，开发语言为C++6.0，底层通讯的实现使用MFC中的CSocket类所派生出的子类，为便于通信，采用UDP协议，利用开源的H.263编解码器实现图像的压缩，以便进行视频图像传输，同时增强信道抗干扰能力，本文的NAT穿越模块以STUN协议为基础，采用客户端/服务器架构，服务器对客户端之间的通信只起辅助作用，客户端之间一旦建立连接，服务器端即刻脱离，不参与即时消息的接收和发送。
　　 系统在实验室现有条件下进行了基本功能测试以及性能测试，尤其关注不同网关管理之下的计算机之间的通信，达到了预期的实验效果。

目录

文摘

英文文摘

第一章 引言

第一节 课题研究背景

第二节 课题研究的意义

第三节 关于本文

第二章 P2P即时通信系统的基本原理和基本技术

第一节 MFC发展简史和基础知识简介

第二节 Socket网络编程技术的研究

2.2.1 计算机网络基础知识

2.2.2 网络通信的过程及网络编程的基本概念

2.2.3 socket网络编程

2.2.4 CSocket类的编程模式

第三节 Windows多媒体编程技术的研究

2.3.1 Windows多媒体技术概述

2.3.2 Windows下的音频编程基础

2.3.3 Windows下的视频捕捉编程基础

第四节 P2P技术及NAT穿越技术的研究

2.4.1 P2P相关技术的研究

2.4.2 NAT穿越基本技术的研究

第五节 多线程编程基础知识

第六节 STL模板基础

第七节 本章小结

第三章 模块的整体架构和设计方案

第一节 系统模块的整体结构

第二节 系统模块的需求和功能分析

第三节 系统的总体设计方案

第四节 本章小结

第四章 系统的模块设计与功能实现

第一节 客户端模块的实现

4.1.1 客户端界面设计以及类库设计

4.1.2 客户端套接字类的设计

4.1.3 音频相关类的设计

4.1.4 视频相关模块的设计

4.1.5 文件传输模块的设计

4.1.6 系统模块工作流程的设计

第二节 NAT穿越模块的实现

4.2.1 通信协议的设计与实现

4.2.2 客户端与服务器的信息交互流程

第四节 本章小结

第五章 系统模块的测试与分析

第一节 系统模块测试环境的选择

第二节 系统模块的测试

第三节 测试结果分析

第四节 本章小结

第六章 工作总结与展望

第一节 工作总结

第二节 工作展望

参考文献

致谢

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