基于区分服务的分层组播拥塞控制研究

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1、陈俊钦基于区分服务的分层组播拥寒控制研究摘要随着网络多媒体技术的飞速发展，人们对网络性能、服务内容和安全性的期望不断提高。但是“尽力而为”服务仍是目前Intemet中主要的一种服务类别，所有分组在网络中被同等对待，缺少有效的管理，局部的拥塞经常发生，导致网络性能下降、应用的分组丢失和数据抖动，不能保证服务质量(QoS)。随着分布式多媒体应用需求的不断增长，以及Intemet上商业化应用的飞速发展，对网络性能和服务质量提出了更高的要求。而拥塞控制是实现服务质量的基础，因此，提供有效的拥塞控制手段是该领域的一个热点问题。I

2、ntemet主要依赖TCP端到端拥塞控制来避免网络拥塞，但它在很多方面已经不能满足复杂网络中各种应用的需求。组播能够通过共享部分链路来提高带宽利用率，非常适合高带宽需求的多媒体数据的传输。但是组播数据是以UDP数据为主，由于UDP在传输过程中没有任何约束，所以很难做到“尽力而为”，而且还会影响到TCP流的传输。不断增加的UDP数据流恶化了TCP控制拥塞的能力，而且是引起高丢包率的原因之一。分层组播可以将视频数据分割成多个层次同时发送到不同的接收者，充分满足接收者的异构性，逐渐成为支持新应用的有效传输机制。因此有必要对多

3、媒体流进行拥塞控制，在保证一定OoS的同时，保持对TCP流的友好性。本文从组播与拥塞控制的基本概念出发，首先深入分析了一些具体的组播拥塞控制协议，分析了它们的优缺点；其次讨论了组播拥塞控制的两个最重要的评价目标TCP友好性以及可扩展性，并且引入分层组播的概念，介绍了视频流分层编码技术，最后指出了组播拥塞控制的发展趋势。通过IETF提出的三种最重要的IPQoS模型和机制，比较了DiffServ和IntServ的优缺点，详细阐述了DiffServ体系中各模块的功能及工作原理，分析了DiffServ与IP组播结合的优势与问题

4、以及已有的解决方案。在此基础上针对IP网络实际应用需求展开了系统深入的研究。本文研究主要内容及创新点如下：(1)研究了TCP拥塞控制及其发展、流媒体控制协议和网络拥塞控制模型。(2)研究了组播拥塞控制协议，分析了它们的优缺点以及评价组播拥塞控制的两个最重要的目标：TCP友好性以及可扩展性。结合分层组播技术，提出了组播拥塞控制的发展趋势。II扬州人学硕士学位论文(3)为了克服传统分层组播质量不稳定、控制复杂、组播树变动频繁等问题，提出了一种基于区分服务的分层组播拥塞控制机制LayeredMulticastCongesti

5、onControl(LMCC)。它在考虑预约带宽公平性的前提下进行分组标记和转发，适应了网络异构性。算法性能分析表明LMCC机制具有较快的拥塞响应速度、较好的稳定性、TCP友好性和较低的丢包率。关键词：分层组播；拥塞控制；TCP友好；DiftServ；稳定性陈俊钦基于区分服务的分层组播拥塞控制研究IIIABSTRACT、聃ththerapiddevelopmentofnetworkmultimediatechnology,peopleareexpectingmoreandmorecapabilitiessuchaspe

6、rformance。contentandsafetyfromnetwork．However,themainkindofserviceiSstill‘BestEffort’intheInternet．Allpacketsaretreatedequally．Therelacksofefficientqueuemanagement．Congestionhappenshereandtherebetweenwhiles，whichcausesthedroppingofpacketsorthejitterinessoftransp

7、ort，andevenpervadestocollapsethenetwork．WiththedevelopmentofInternetiSexpectedtosupporttheQoS．CongestioncontrolisthebaseofQoSCallgeivegoodsupporttotheQoSsystem．Therefore，toprovidealleffectivemeansofcongestioncontrolisahotissueinthefield．IntemetprimarilyreliesonT

8、CPend．to—endcongestioncontroltoavoidnetworkcongestion．ButTCPstrategiescouldn’tmeetvariousdemandsofeveryapplicationonthecomplexnetwork．Multicasetechnologyisaveryuseful