面向多媒體的應(yīng)用層多播應(yīng)用系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)的迅猛發(fā)展，以視頻會(huì)議，遠(yuǎn)程教育為代表的具有多播傳輸特性的多媒體業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)，并已在校園網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)中得到廣泛的應(yīng)用。多媒體多播業(yè)務(wù)發(fā)展的下一個(gè)重要階段是實(shí)現(xiàn)在Internet環(huán)境下的部署和應(yīng)用，這也是不斷增長(zhǎng)的用戶需求驅(qū)動(dòng)下的必然結(jié)果。傳統(tǒng)的IP多播由于技術(shù)、市場(chǎng)兩個(gè)方面的原因，很難在Internet上實(shí)現(xiàn)真正的部署。正是在這一背景下，多播服務(wù)研究領(lǐng)域的學(xué)者們考慮將多播功能從傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層遷移到應(yīng)用層來實(shí)現(xiàn)，

2、應(yīng)用層多播技術(shù)就是這樣一種IP多播的替代方案。 應(yīng)用層多播是將多播功能從路由器轉(zhuǎn)移到端系統(tǒng)，由端系統(tǒng)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)所有的多播服務(wù)功能，包括多播組的表示、組成員的管理、多播樹的構(gòu)建、多播數(shù)據(jù)的復(fù)制和轉(zhuǎn)發(fā)等等。所有多播組組成員構(gòu)成一個(gè)疊加在IP基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)上的覆蓋網(wǎng)絡(luò)，然后在這個(gè)覆蓋網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行特定的應(yīng)用層多播路由協(xié)議，構(gòu)建應(yīng)用層多播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)樹。 本論文主要研究基于覆蓋網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層多播系統(tǒng)，側(cè)重于原型系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，以及面向多媒體應(yīng)

3、用的應(yīng)用層多播逐跳擁塞控制兩個(gè)方面。論文詳細(xì)的研究和實(shí)現(xiàn)工作如下： 分析當(dāng)前應(yīng)用層多播研究的現(xiàn)狀，系統(tǒng)總結(jié)在系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和應(yīng)用層多播路由協(xié)議方面的研究成果，闡明了基于代理服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)在商業(yè)化運(yùn)作方面的天然優(yōu)勢(shì)。基于面向直播類型的流媒體應(yīng)用，支持較大多播組用戶規(guī)模以及在應(yīng)用層提供一定程度的服務(wù)質(zhì)量保證等設(shè)計(jì)因素的考慮，本文提出了一種新的基于P2P覆蓋網(wǎng)絡(luò)和樹優(yōu)先應(yīng)用層多播路由協(xié)議復(fù)合構(gòu)造的HMT-ALMS系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 為了

4、適應(yīng)覆蓋網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間虛擬鏈路帶寬資源的動(dòng)態(tài)變化，面向流媒體應(yīng)用，在媒體數(shù)據(jù)采用單層的自適應(yīng)編碼方式下，本文提出了基于速率的應(yīng)用層多播逐跳擁塞控制(RHBHCC)方案。該方案在跳內(nèi)采用成熟的端到端擁塞控制機(jī)制，在跳間采用上下游速率的自適應(yīng)調(diào)整。 根據(jù)HMT-ALMS系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了原型系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了面向網(wǎng)絡(luò)直播類的流媒體多播應(yīng)用。該原型系統(tǒng)基于代理服務(wù)器的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，分為接入網(wǎng)絡(luò)和覆蓋網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)組成部分。在接入網(wǎng)絡(luò)部分，

5、系統(tǒng)整合了服務(wù)定制功能，客戶端可以根據(jù)自身需求的特點(diǎn)定制服務(wù)；在覆蓋網(wǎng)絡(luò)部分，系統(tǒng)整合了基于速率的應(yīng)用層多播逐跳擁塞控制方案，達(dá)到了對(duì)鏈路資源的自適應(yīng)調(diào)整以及對(duì)其他應(yīng)用的公平性要求。 對(duì)原型系統(tǒng)的測(cè)試，功能測(cè)試結(jié)果表明系統(tǒng)各個(gè)功能模塊運(yùn)行正常，達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。在對(duì)星型和鏈型兩種典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下的性能測(cè)試，表明該系統(tǒng)能夠支持較大用戶規(guī)模的多播服務(wù)，并能提供較為滿意的服務(wù)質(zhì)量。 本論文研究?jī)?nèi)容來源于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“下一代網(wǎng)