基于拓撲感知和節(jié)點性能的NICE協(xié)議改進算法研究.pdf

1、進入21世紀以來，互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展以及帶寬的提升使得通過互聯(lián)網(wǎng)獲取各種對帶寬要求較高的多媒體服務(wù)提供了可能。以往的單播方案，采取C/S模型，在特定的服務(wù)器和每位用戶之間都提供一條單獨的數(shù)據(jù)傳輸通道。當用戶數(shù)量快速增長時，不得不增加更多專用服務(wù)器和提高帶寬，極大的增加了企業(yè)的成本。因此，國際上的學者提出了組播的思想。最先提出來的一種組播技術(shù)是IP組播，工作在網(wǎng)絡(luò)層。由于IP組播存在計費困難、過度消耗路由器資源等問題，使得IP組播無法在實際

2、的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中得到廣泛應(yīng)用。近年，學者們又提出了一種組播方案來替代IP組播----應(yīng)用層組播。應(yīng)用層組播技術(shù)基于“End-to-End Argument”思想，將組播功能放到應(yīng)用層來實現(xiàn)的技術(shù)。應(yīng)用層組播使用單播技術(shù)來實現(xiàn)組播功能，端主機負責對數(shù)據(jù)進行復(fù)制轉(zhuǎn)發(fā)，為了獲得時延低、性能好、服務(wù)穩(wěn)定的組播需要構(gòu)建高效穩(wěn)定的應(yīng)用層組播樹，因此如何構(gòu)建時延低、穩(wěn)定性好的組播樹一直是應(yīng)用層組播技術(shù)研究的熱點。2002年由Suman Banerjee等

3、人提出的NICE協(xié)議是目前研究最為廣泛的應(yīng)用層組播協(xié)議之一，采用了分層聚簇的結(jié)構(gòu)，解決了在只有一個數(shù)據(jù)源時構(gòu)造大規(guī)模組播樹的問題。NICE協(xié)議存在以下兩個主要問題：不能聚合相聚較近的節(jié)點以及頻繁分簇會加劇這種情況；NICE協(xié)議選擇簇首及父節(jié)點時僅僅將時延作為考慮的因素，終端設(shè)備的不確定性以及性能的差異將會嚴重影響組播樹的穩(wěn)定性。本文主要針對NICE協(xié)議的這兩個缺點進行研究。
　　本文首先介紹了目前國際上應(yīng)用層組播的研究進展以及研究

4、成果，并進行了總結(jié)。其次，針對NICE協(xié)議不能聚合較近節(jié)點的問題，提出了一種拓撲感知的分域聚簇的模型TPCM(Topology-aware Partition Clustering Model)，該模型能夠有效聚合距離較近節(jié)點，實現(xiàn)數(shù)據(jù)就近傳輸;并在此基礎(chǔ)上提出了針對NICE協(xié)議的改進算法，最后通過仿真實驗驗證了該改進算法能夠有效改進NICE協(xié)議的性能。最后，針對NICE協(xié)議選擇簇首節(jié)點和父節(jié)點算法影響組播樹穩(wěn)定性的問題，提出了一種基于