泡鱼远程访问系统第一阶段需求说明书

远程设备访问系统需求说明书

1. 产品概述

1.1 项目背景

随着物联网设备的普及，远程访问和管理嵌入式设备（如树莓派）的需求日益增长。传统远程访问方案如SSH、VNC等需要复杂的网络配置和公网IP。本系统旨在提供一个基于Web的远程设备访问平台，用户只需通过浏览器即可安全、便捷地访问和管理远程设备。

1.2 产品目标

开发一个安全、易用、高效的远程设备访问系统，支持通过浏览器直接访问和控制远程设备，提供完整的Web终端和文件管理功能，实现类似Raspberry Pi Connect的远程访问体验。

1.3 目标用户

物联网开发者：远程调试和部署物联网设备
嵌入式系统开发者：嵌入式设备的远程开发和测试
远程设备运维人员：对分布在不同地点的设备进行集中管理
教育和研究机构：教学和科研环境中的远程实验设备管理
个人创客和DIY爱好者：个人项目的远程维护和管理

1.4 核心价值

零客户端部署：仅需浏览器即可访问，无需安装专用客户端软件
无需复杂网络配置：自动穿透NAT和防火墙，无需端口转发
安全可靠：端到端加密通信，多重身份验证机制
高性能访问：优先P2P直连，低延迟，高吞吐量
完整功能套件：集成终端访问、文件管理、代码编辑编译

2. 系统架构组件

2.1 核心网元

组件	角色	技术栈	功能描述
浏览器客户端	用户访问界面	React 18 + TypeScript	提供用户操作界面
Web服务器	应用服务提供者	Node.js + Express	提供Web页面服务和RESTful API
WebSocket信令服务	连接协调者	Node.js + WebSocket	协助建立P2P连接，管理设备状态
WebSocket中继服务	数据转发器	Node.js + WebSocket	当P2P连接失败时，作为数据转发通道
设备代理服务	设备连接代理	Node.js	运行在目标设备上，提供本地服务接口
MySQL数据库	数据存储	MySQL 8.0	存储用户、设备、连接日志等结构化数据

2.2 系统边界

系统支持通过标准Web浏览器访问
支持主流操作系统（Windows、macOS、Linux）上的设备
支持IPv4和IPv6网络环境
支持企业内部网络和互联网环境

3. 功能性需求

3.1 用户账户管理

支持邮箱+密码方式注册新账户
注册过程需验证邮箱有效性
用户名唯一性校验
密码强度要求
防止机器人注册机制

3.2 设备管理功能

通过Web界面添加新设备
自动生成设备唯一ID和认证token
设备别名、描述、分组设置
设备在线状态实时监控
设备连接历史查看

3.3 连接建立流程

基于时序图，系统支持两种连接方式：

P2P连接流程（优先）：

浏览器向信令服务发送连接请求
信令服务转发请求到设备代理
设备代理返回WebRTC Offer
信令服务转发Offer到浏览器
浏览器和设备代理建立WebRTC P2P连接
通过P2P通道进行终端/文件数据通信

中继连接流程（备选）：

当P2P连接失败时，浏览器请求中继连接
信令服务创建中继会话
返回中继地址给浏览器
通知设备代理中继地址
浏览器和设备代理分别连接中继服务
通过中继服务进行数据通信

3.4 Web终端功能

完整的终端仿真（ANSI支持、颜色显示）
多标签终端支持
命令历史记录
终端日志保存和下载
终端主题和字体设置

3.5 文件管理功能

树形目录浏览
文件上传下载（支持拖拽、断点续传）
文件操作（复制、移动、重命名、删除）
文件权限管理
文件搜索和筛选

3.6 代码编辑与编译

在线代码编辑器（语法高亮、代码补全）
多语言编译支持（C/C++、Python、Java等）
实时编译输出
编译错误定位

4. 非功能性需求

4.1 性能需求

页面加载时间：≤3秒
终端响应延迟：≤100ms（P2P模式）
文件传输速度：≥1MB/s
连接建立时间：≤10秒
单实例并发：≥100设备连接

4.2 可用性需求

系统可用性：≥99%
故障恢复：≤15分钟
数据持久性：≥99.9%
浏览器兼容：Chrome 90+、Firefox 88+、Safari 14+、Edge 90+

4.3 安全需求

全链路TLS加密
双重认证（设备ID+Token）
防暴力破解机制
完整操作审计日志
输入验证和防注入攻击

4.4 可扩展性需求

支持千级用户
支持万级设备
模块化设计支持功能扩展
支持性能水平扩展

5. 界面与用户体验

5.1 界面设计

响应式设计适配不同设备
暗黑/明亮主题切换
国际化支持
无障碍访问支持

5.2 用户体验

操作一致性
及时的操作反馈
清晰的错误提示
快捷键支持
操作状态保存

6. 管理与运维

6.1 系统管理

用户管理
设备监控
系统配置
日志管理
数据统计

6.2 运维监控

服务健康检查
性能监控
告警通知
备份恢复

7. 项目约束

7.1 技术约束

前端：React 18+ TypeScript
后端：Node.js 16+
数据库：MySQL 8.0+
实时通信：WebRTC + WebSocket
部署：支持容器化