基于主動網(wǎng)絡(luò)的流媒體可靠組播算法研究.pdf

1、IP組播技術(shù)的出現(xiàn)和廣泛使用滿足了大規(guī)模的多點傳遞應(yīng)用需求，但同時也帶來了許多問題，尤其是IP組播在固有的“盡力而為”的傳遞方式下無法保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴？煽拷M播技術(shù)就是要解決組播傳輸中的可靠性問題。流媒體被認為是未來網(wǎng)絡(luò)的主流應(yīng)用之一，雖然流媒體應(yīng)用對分組丟失有一定的承受能力，但過多的丟失無疑會嚴重影響流媒體回放的感觀質(zhì)量。因此，有必要對流媒體的可靠組播傳輸技術(shù)進行研究?，F(xiàn)有的可靠組播研究表明，網(wǎng)絡(luò)中間結(jié)點的適當參與有利于可靠組播協(xié)

2、議性能的進一步提高，主動網(wǎng)絡(luò)在解決組播的可靠性方面具有獨特的優(yōu)勢。 本文首先討論了可靠組播中差錯恢復(fù)和擁塞控制設(shè)計面臨的挑戰(zhàn)，分析了可靠組播技術(shù)的現(xiàn)狀及相關(guān)工作。本文的核心是針對流媒體傳輸，提出了兩個基于主動網(wǎng)絡(luò)的可靠組播算法：差錯恢復(fù)算法ARMER和擁塞控制算法ARMCC。 (1)ARMER是一種答復(fù)者輔助主動路由器進行差錯恢復(fù)的可靠組播算法。該算法包括下列五個機制：丟失檢測、答復(fù)者選擇、NACK處理、本地恢復(fù)和局部重

3、傳、緩存管理與周期ACK反饋。ARMER充分利用主動路由器的主動服務(wù)，同時與主動路由器連接的答復(fù)者輔助重傳，緩解了主動路由器的壓力。算法解決了反饋風(fēng)暴和重傳滋擾問題，能進行快速而有效的差錯恢復(fù)，具有很好的可擴展性，適合大規(guī)模的流媒體可靠組播應(yīng)用。 (2)ARMCC是一種路由器輔助的基于速率的可靠組播擁塞控制算法。該算法包括下列四個機制：分層RTT測量、擁塞檢測、速率調(diào)整、擁塞平滑緩沖區(qū)管理。ARMCC靈活利用主動路由器的資源，不

4、僅能使組播流和TCP流共享瓶頸鏈路帶寬，達到協(xié)議間的公平性；還能將擁塞影響限制在局部子樹范圍內(nèi)，達到協(xié)議內(nèi)的公平性。ARMER解決了Drop-to-zero問題，具有良好的可擴展性，另外算法采用TCP流量模型公式，能產(chǎn)生平滑的傳輸速率，并要求傳輸速率不會低于最小速率閾值，保證了流媒體業(yè)務(wù)的可用性。 本文最后部分利用NS網(wǎng)絡(luò)模擬器對ARMER和ARMCC算法進行了模擬，并依據(jù)實驗結(jié)果對其性能進行了深入分析。將算法分別與經(jīng)典可靠組播