覆蓋網(wǎng)絡多播路由協(xié)議及算法的研究.pdf

1、隨著計算機網(wǎng)絡的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為了人類社會主流一個重要組成部分。人們希望互聯(lián)網(wǎng)能夠不斷地提供應用所需的各種網(wǎng)絡服務。特別是，以視頻會議、視頻點播、遠程教育等為代表的新型多媒體多播應用的大量涌現(xiàn)，對多播通信服務提出了迫切的需求。 基于覆蓋網(wǎng)絡思想的覆蓋多播技術(shù)是由端系統(tǒng)而不是核心路由器實現(xiàn)多播通信的所有功能，與IP多播相比，其最大的優(yōu)勢在于無需改變下層網(wǎng)絡基礎設施，易于部署，這體現(xiàn)了下一代網(wǎng)絡服務的研究重點正在從網(wǎng)絡層向應

2、用層躍遷的趨勢。如何提供滿足應用需求的覆蓋多播路由是其研究的核心內(nèi)容。 本論文主要針對覆蓋多播的路由協(xié)議及算法等相關(guān)問題展開研究，其中，多媒體應用的QoS需求以及網(wǎng)絡環(huán)境的異構(gòu)性是本文關(guān)注的重點。我們首先提出了通用的覆蓋多播網(wǎng)絡模型，對覆蓋多播中的路由優(yōu)化問題進行了系統(tǒng)分類，并對當前主要的覆蓋多播路由的協(xié)議和算法進行了全面的比較和分析，為本論文建立系統(tǒng)理論框架和指明研究方向。在此基礎上，我們分別從覆蓋多播的集中式路由算法、分布式

3、路由協(xié)議和原型系統(tǒng)等幾方面開展了研究工作。 在集中式算法方面，提出了一種新的基于度約束．延時綜合和應用層拓撲優(yōu)化雙重策略的最小延時覆蓋多播樹生成算法一度一延時緊湊樹算法(DDCT)，改進了多播樹的性能；針對實時多媒體應用對帶寬需求的異構(gòu)性，采用分層的帶寬分配策略，提出了一個異構(gòu)環(huán)境下構(gòu)造最小延時覆蓋多播樹的啟發(fā)式算法一分層的緊湊樹算法(LCT)。該算法能有效地降低多播樹的高度和網(wǎng)絡資源使用量。 在分布式協(xié)議方面，提出了一

4、個新的分布式、樹優(yōu)先的覆蓋多播路由協(xié)議-BowCast。該協(xié)議采用簡單、靈活的單向延時探測技術(shù)，能很好地適應非對稱鏈路延時環(huán)境；面向?qū)崟r多媒體多播應用，提出了一個支持異構(gòu)QoS需求的分布式、樹優(yōu)先的覆蓋多播路由協(xié)議-QoS覆蓋多播樹協(xié)議(QOMTP)，并研究了其局部優(yōu)化算法。該協(xié)議能獲得較高的節(jié)點接納率，并保持較小的平均接入代價。 在原型系統(tǒng)方面，研究并實現(xiàn)了一個新的基于代理服務器的覆蓋多播系統(tǒng)一服務可定制的覆蓋多播系統(tǒng)(SCO