Введение 3
1. Анализ проблемы исследования и технологий разработки 5
1.1. Технология WebRTC 5
1.2. Стек протоколов WebRTC 5
1.3. Компоненты WebRTC 8
1.4. Медиаданные 11
1.5. Сигнальный сервер 12
1.6. WebSocket 13
1.7. Сетевые коммуникации 14
2. Изучение предметной области и методов исследования 17
2.1. Выбор программных инструментов 17
3. Разработка приложения и тестирование 18
3.1. Настройка среды окружения 18
3.2. Сигнальный сервер 19
3.3. Клиентская часть и интерфейс 22
3.4. Тестирование 30
Заключение 35
Список литературы 36
Приложение
Технологии в области коммуникаций значительно развились в конце XX века. От электронных писем до связи по телефону для передачи голоса через интернет-протокол и видеоконференций.
Видеоконференция - это соединение между различными пользователями, использующими телекоммуникации для передачи аудио- и видеоданных.
Из-за растущего количества компаний, расширяющихся на международном уровне, возникла потребность регулярно соединять огромное количество людей на больших расстояниях.
Видеоконференции быстро обрели популярность и становятся все более доступными для пользователей каждый день. Это связано с развитием индустрии компьютеров и смартфонов, а также улучшением качества сетевого подключения устройств со встроенными камерами.
Видеоконференции широко поддерживаются и доступны на многих платформах и приложениях (например, Skype, Google Hangouts, Apple Facetime). Существует два способа организации видеоконференции: «серверклиент», при котором видео- и аудиопотоки направляются через сервер и Peer- to-Peer (P2P), при котором клиенты напрямую обмениваются видео и аудио, без дополнительных накладных расходов централизованного сервера.
Технология браузера, которая подробно рассмотрена в данной работе - WebRTC (Web Real-Time Communications или веб коммуникации в реальном времени). Это проект с открытым исходным кодом, который предоставляет браузерам и мобильным приложениям возможность использовать свой функционал. Компоненты WebRTC были оптимизированы, чтобы наилучшим образом выполнять свою задачу без необходимости установить дополнительное программное обеспечение или плагины.
До того, как технология WebRTC была представлена, связь в реальном времени была доступна только для больших компаний или через дополнительные плагины браузера. WebRTC дает разработчикам новые возможности для разработки собственных приложений, поскольку она предоставляет интерфейс программирования приложений (API) очень высокого уровня. Это делает технологию действительно доступной и позволяет создавать приложения без необходимости изучения низкоуровневых протоколов.
Целью выпускной квалификационной работы было обозначено создание веб приложения для совершения звонков внутри виртуальной комнаты с помощью WebRTC.
Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:
а) выполнить реализацию технологии WebRTC в клиентском веб приложении для совершения видеозвонков внутри виртуальной комнаты;
б) реализовать обработку медиа потоков с устройства пользователя;
в) разработать дополнительные программные средства для полноценного функционирования приложения, такие как пользовательский интерфейс и веб сервер.
Работа включает в себя введение, три главы, заключение и приложение.
Первая глава содержит анализ проблемы, а также краткую информацию об используемой технологии. Вторая глава описывает выбор программных инструментов. В третьей главе рассказывается о процессе разработки приложения и его тестирования.
В данной работе была подробно исследована и изучена технология WebRTC, а также различные инструменты разработки веб приложений, такие как протокол WebSocket, веб сервер Express и библиотека React. Было создано веб приложение для совершения видео вызовов внутри виртуальной комнаты. Оно было протестировано в реальных условиях и на разных устройствах. Соединение между клиентами удалось установить как в локальной сети, так и через интернет. При этом оба устройства были подключены к сети через маршрутизаторы, а следовательно, связь удалось установить благодаря STUN серверу, без необходимости передачи медиа потоков через централизованный сервер. Качество и стабильность сигнала оказались удовлетворительными и вполне позволяют комфортно общаться с собеседником.
Большим плюсом технологии WebRTC является возможность передавать данные напрямую между браузерами клиентов. Это позволяет любым разработчикам создавать собственные программные решения, не имея при этом огромных и производительных инфраструктур, как у международных корпораций. Самые популярные сервисы для совершения звонков постепенно переходят на данную технологию, что позволяет им в разы сократить расходы на содержание серверов и широких интернет-каналов. Можно смело предположить, что со временем, все больше ресурсов будут использовать WebRTC в качестве основной технологии передачи медиаданных, а централизованные сервера будут лишь поддерживать связь в корпоративных и
защищенных сетях.
