基于P2P即时通讯系统的研究

论文摘要

即时通讯是当今流行的一种以Internet网络及其他有线、无线网络为基础的实时通讯方式。目前很多即时通讯系统还是采用C/S架构,在此架构下,服务器无疑处于一个核心的地位,存在单点失效问题。近年来,P2P技术在即时通讯领域的应用推动了即时通讯的进一步发展。然而,P2P技术在给人们提供快捷方便的通讯服务的同时,也带来了许多安全威胁。由于P2P网络存在匿名、动态、不确定等特性,导致网络中经常存在一些恶意节点,破坏了网络的可靠性和实用性。如何有效的识别恶意节点就显得尤为重要。为此,本文在综合分析现有模型的基础上,提出了基于推荐机制和惩罚机制的P2P网络安全信任模型。同时,目前正处于IPv4向IPv6过渡阶段,NAT成为了这一阶段的主流技术,它可以将内网中多个节点映射成一个外部IP地址,或者相反,以此来解决IP地址匮乏的问题。研究即时通讯系统的NAT穿越问题无疑具有十分重要的实用意义。本文在介绍P2P网络通讯相关技术的基础上,实现了一个基于P2P的即时通讯系统。主要功能包括:文本通讯,文件传输,音频/视频通讯以及一些增强用户体验的功能。在对NAT的工作机制进行分析的基础上,深入研究P2P通讯穿越NAT的方法,选择客户端可集成的STUN协议实现了NAT的穿越。在文件传输部分引入P2P网络安全信任模型,给用户提供必要的网络恶意节点提示,帮助用户更好的获得网络服务。视频通讯采用目前比较成熟,而且处理速度快的H.263视频编码标准,解决了不同网络环境下音视频通讯的问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 即时通讯研究现状
• 1.2.2 P2P技术研究现状
• 1.3 本文的主要工作以及组织结构
• 第2章 基于P2P即时通讯系统的设计
• 2.1 P2P网络简介
• 2.1.1 P2P网络VS传统网络
• 2.1.2 P2P网络拓扑结构
• 2.2 即时通讯系统功能描述
• 2.3 系统总体设计
• 2.3.1 系统通讯框架设计
• 2.3.2 服务器功能设计
• 2.3.3 客户端功能设计
• 2.4 系统工作流程
• 2.4.1 服务器工作流程
• 2.4.2 客户端工作流程
• 2.5 本章小结
• 第3章 P2P网络通讯技术
• 3.1 NAT类型简介
• 3.1.1 NAT工作原理
• 3.1.2 NAT的分类
• 3.1.3 NAPT的映射策略
• 3.2 NAT对P2P通讯的影响
• 3.3 穿越NAT方案的研究
• 3.3.1 视频通讯穿越NAT技术
• 3.3.2 P2P通讯穿越NAT技术
• 3.4 防火墙技术
• 3.4.1 防火墙的分类
• 3.4.2 穿越防火墙技术
• 3.5 多媒体通讯技术
• 3.5.1 视频通讯编码标准
• 3.5.2 音频通讯编码标准
• 3.6 本章小结
• 第4章 P2P网络安全信任模型
• 4.1 现有P2P网络安全信任模型分析
• 4.2 基于推荐机制和惩罚机制的模型
• 4.2.1 本地信任
• 4.2.2 推荐信任
• 4.2.3 全局信任
• 4.2.4 基于反馈的信任评估机制
• 4.3 仿真实验
• 4.3.1 第一类实验结果分析
• 4.3.2 第二类实验结果分析
• 4.4 实验结论
• 4.5 本章小结
• 第5章 基于P2P即时通讯系统的实现
• 5.1 服务器主要技术的实现
• 5.1.1 连接稳定性
• 5.1.2 同步对象
• 5.2 客户端主要技术的实现
• 5.2.1 STUN穿越NAT方案
• 5.2.2 多线程技术及P2P信任模型的应用
• 5.2.3 P2P视频通讯的实现
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢
• 附件