IP网络中应用层组播的若干理论与关键技术的研究

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1、lP网络中应用层组播的若干理论与关键技术的研究摘要目前网络发展的总体趋势是：网络业务多层次实现，骨干网业务简单高速，从而限制了在路由器层次上广泛部署IP组播。最近的调查表明，基于对等系统的多点内容传送业务正逐渐成为网络中最为主要的应用类型。为了弥补IP组播部署的不足，一种新的多点传送机制被提出并受到了广泛的重视，该机制通过在主机层次上实施应用层组播，获得与口组播相近的性能。本文对应用层组播利用分层网络中的拓扑信息、组播的多组协同、网络对叠加网络应用的支持等方面进行了研究。论文主要研究内容如下：首先对研究背景做了介绍，包括组播的基本理论和概念、m组播技术和域间组播解决

2、方案，以及业界提出用以解决IP组播可靠性和可控性问题的可靠组播。论文特别论述了当前各类应用层组播方法并分析了应用层组播相对于口组播的优势。针对网络拓扑中存在的分层特征，本文提出了一种应用层组播算法--HTG(Hierarchical10pologyGroup)，通过改变不同网络层次中组播树的计算参考量，减少域间链路上的重复应用流量。仿真结果表明HTG能够比单纯基于平面拓扑的算法具有更好的链路带宽利用率。论文提出了一种单个路由域内应用层组播的路径代价优化算法。通过在成员间分布式模拟Prim最小生成树算法，可以得到具有最小路径n代价的域内组播子树。该方法适用于会话起始时

3、就已经加入就绪的成员，其算法的时间复杂度与初始成员规模相当。论文提出了一种新的基于拓扑的应用层组播多组协作算法一MGF(MultipleGroupForest)。会话组能够在构建组播树时借助其他会话组的成员分布优势，减少由于单组成员分布点的不足而导致相同报文在链路上的重复传输。理论分析和仿真结果表明MGF适用于单组规模小于路由器规模而多组规模接近路由器规模的情况。。．在路由器对叠加网络的支持方面，论文提出了基于路由器主动扩散的网络实时状态公告机制一HSA(HopStateAnnouncement)。根据已有的单播路由表对网络中的每跳状态进行有目的的扩散，能够为网络内

4、的所有主机提供与其相关的传输性能。该方法的带宽消耗为O(n2)，其中n为路由器的总数，并且保证每条链路上的流量上限为0(门)。。在叠加网络仿真方面，论文提出了基于拓扑特征的叠加网络仿真方案。根据网络的分层拓扑特征在域间和域内分别采用分组和会话级仿真模式，在域内集中式处理会话级仿真中的拓扑特征体现，避免在域内引入路由器节点导致过高的系统消耗，使得单机系统能够比完全采分组级仿真方式支持更多的主机节点。最后，对整个研究工作做了总结，提出了论文研究工作中若干不足，并提出了今后研究方向的建议。关键词：应用层组播，网络拓扑，网络状态公告，叠加网络仿真STUDYOFSOMETHE

5、ORIESANDKEYTECHNoLOGIESFORAPPLICATIoNLEVELMULTICAST勘NIPNETWORKSAbstractThedevelopingtrendofnetworklimitsthedeploymentofIPmulticast0ntherouterlevel．Recentinvestigationshowsthemultiplereceivereontemdistributionbasedonpeer·-to··peermodeisbecomingthemostimportantapplicationintheInternet．To

6、substitutetheIPmulticast，anewapplicationlevelmulticastschemehasbeenproposedandgotcomprehensiverecognitioncurrently．nlisapplicationlevelmulticastschemeimplementmulticastfunctiononthehostsystemoverlay．Thecontentofthispapercanbesummarizedasfollow．FirsttheStUdybackgroundisintroduced，whichi

7、ncludsthebasictheoryandconcept,thecurrenttechnologyforintra—domainandinter-domainIPmulticastarchitecture．Theexistedapplicationlevelmulticastproposalarediscussed．TheadvantageofapplicationlevelmulticastcomparedwithIPmulticastisanalyzed．Forthehierarhicalcharacterofnetworktopology，ainter