基于區(qū)分服務(wù)的分層組播擁塞控制研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能、服務(wù)內(nèi)容和安全性的期望不斷提高。但是“盡力而為”服務(wù)仍是目前Internet中主要的一種服務(wù)類別，所有分組在網(wǎng)絡(luò)中被同等對(duì)待，缺少有效的管理，局部的擁塞經(jīng)常發(fā)生，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能下降、應(yīng)用的分組丟失和數(shù)據(jù)抖動(dòng)，不能保證服務(wù)質(zhì)量(QoS)。隨著分布式多媒體應(yīng)用需求的不斷增長(zhǎng)，以及Internet上商業(yè)化應(yīng)用的飛速發(fā)展，對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能和服務(wù)質(zhì)量提出了更高的要求。而擁塞控制是實(shí)現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量的基礎(chǔ)，因此，提供

2、有效的擁塞控制手段是該領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)問題。
　　 Internet主要依賴TCP端到端擁塞控制來避免網(wǎng)絡(luò)擁塞，但它在很多方面已經(jīng)不能滿足復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中各種應(yīng)用的需求。組播能夠通過共享部分鏈路來提高帶寬利用率，非常適合高帶寬需求的多媒體數(shù)據(jù)的傳輸。但是組播數(shù)據(jù)是以UDP數(shù)據(jù)為主，由于UDP在傳輸過程中沒有任何約束，所以很難做到“盡力而為”，而且還會(huì)影響到TCP流的傳輸。不斷增加的UDP數(shù)據(jù)流惡化了TCP控制擁塞的能力，而且是引起高丟包

3、率的原因之一。分層組播可以將視頻數(shù)據(jù)分割成多個(gè)層次同時(shí)發(fā)送到不同的接收者，充分滿足接收者的異構(gòu)性，逐漸成為支持新應(yīng)用的有效傳輸機(jī)制。因此有必要對(duì)多媒體流進(jìn)行擁塞控制，在保證一定QoS的同時(shí)，保持對(duì)TCP流的友好性。
　　 本文從組播與擁塞控制的基本概念出發(fā)，首先深入分析了一些具體的組播擁塞控制協(xié)議，分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)；其次討論了組播擁塞控制的兩個(gè)最重要的評(píng)價(jià)目標(biāo)TCP友好性以及可擴(kuò)展性，并且引入分層組播的概念，介紹了視頻流分層編

4、碼技術(shù)，最后指出了組播擁塞控制的發(fā)展趨勢(shì)。
　　 通過IETF提出的三種最重要的IP QoS模型和機(jī)制，比較了DiffServ和IntServ的優(yōu)缺點(diǎn)，詳細(xì)闡述了DiffServ體系中各模塊的功能及工作原理，分析了DiffServ與IP組播結(jié)合的優(yōu)勢(shì)與問題以及已有的解決方案。
　　 在此基礎(chǔ)上針對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)際應(yīng)用需求展開了系統(tǒng)深入的研究。本文研究主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 (1)研究了TCP擁塞控制及其發(fā)展、流

5、媒體控制協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)擁塞控制模型。
　　 (2)研究了組播擁塞控制協(xié)議，分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)以及評(píng)價(jià)組播擁塞控制的兩個(gè)最重要的目標(biāo)：TCP友好性以及可擴(kuò)展性。結(jié)合分層組播技術(shù)，提出了組播擁塞控制的發(fā)展趨勢(shì)。
　　 (3)為了克服傳統(tǒng)分層組播質(zhì)量不穩(wěn)定、控制復(fù)雜、組播樹變動(dòng)頻繁等問題，提出了一種基于區(qū)分服務(wù)的分層組播擁塞控制機(jī)制Layered MulticastCongestion Control(LMCC)。它在考慮預(yù)約帶寬