軟件定義網(wǎng)絡(luò)中資源高效的多播傳輸研究.pdf

1、因特網(wǎng)在經(jīng)歷了幾十年的輝煌之后遇到了發(fā)展瓶頸。隨著大量協(xié)議及應(yīng)用的加入，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能越來(lái)越復(fù)雜，軟件越來(lái)越龐大，再加上軟硬件高度耦合且封閉的設(shè)備架構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新變得步履維艱。軟件定義網(wǎng)絡(luò)是為促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新而提出的一種新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，它采用控制面與數(shù)據(jù)面分離、控制面全局集中控制的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，極大地簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)控制的實(shí)施、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的開(kāi)發(fā)以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的編寫，使得新的應(yīng)用及協(xié)議可以獨(dú)立于設(shè)備廠商而實(shí)現(xiàn)快速部署，并且許多困擾著傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題在軟件定義

2、網(wǎng)絡(luò)中都有可行的解決方案。因此，軟件定義網(wǎng)絡(luò)已被認(rèn)為是最有希望的未來(lái)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
　　多播是一種高效的點(diǎn)到多點(diǎn)傳輸方式。接收路徑差異性問(wèn)題是多播傳輸特有的問(wèn)題，系指同一棵多播樹(shù)上的接收路徑可能支持不同的數(shù)據(jù)速率。目前，無(wú)論是在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中還是在軟件定義網(wǎng)絡(luò)中，解決接收路徑差異性問(wèn)題都需要為一個(gè)多播組建立多棵樹(shù)。這不僅增加了計(jì)算復(fù)雜度，也極大地增加了多播會(huì)話需要在網(wǎng)絡(luò)中保留的狀態(tài)，這對(duì)于流表空間非常寶貴的交換機(jī)來(lái)說(shuō)是不能容忍的。

3、　　本論文研究接收路徑差異性問(wèn)題在軟件定義網(wǎng)絡(luò)中資源（計(jì)算、帶寬、流表空間）高效的解決方案。針對(duì)有損數(shù)據(jù)傳輸和無(wú)損數(shù)據(jù)傳輸兩種情形，分別提出了基于單棵多播樹(shù)的高效解決方案，可在滿足帶寬分配公平性、提高多播會(huì)話傳輸速率的同時(shí)，最小化多播會(huì)話需要的流表項(xiàng)及計(jì)算復(fù)雜度。論文的主要貢獻(xiàn)和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　1.針對(duì)允許有損傳輸?shù)姆謱泳幋a視頻應(yīng)用，借鑒多速率多播思想設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了面向軟件定義網(wǎng)絡(luò)的完整解決方案，在為接收者提供差異化服務(wù)的同時(shí)幾乎

4、不增加交換機(jī)流表空間的使用。
　　2.針對(duì)因多播組動(dòng)態(tài)變化帶來(lái)的多播樹(shù)更新問(wèn)題，研究了網(wǎng)絡(luò)帶寬在多個(gè)多播應(yīng)用之間實(shí)時(shí)的、增量式的公平分配問(wèn)題，給出了問(wèn)題的數(shù)學(xué)描述以及求解該問(wèn)題的高效的啟發(fā)式算法，在帶寬分配公平性、更新代價(jià)和計(jì)算時(shí)間復(fù)雜度三個(gè)方面均取得較好的性能。
　　3.針對(duì)典型局域網(wǎng)環(huán)境中的無(wú)損多播傳輸，通過(guò)僅為多播樹(shù)上的瓶頸鏈路建立局部輔助路徑解決了接收路徑差異問(wèn)題，并且沒(méi)有顯著增加交換機(jī)流表空間的使用。
　　本