考慮負載均衡的動態(tài)聚合組播研究.pdf

1、隨著INTERNET的發(fā)展，出現(xiàn)了許多新興的大規(guī)模多用戶網(wǎng)絡應用，諸如音頻/視頻會議、網(wǎng)絡游戲、交互式仿真等，這些應用都采用由一個源節(jié)點向多個接收節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的方式。IP組播技術是支持此種通信模式的一種高效機制。組播技術能夠減少冗余數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中的傳輸，節(jié)省網(wǎng)絡資源，因而在INTERNET中得到廣泛部署和應用。但是組播技術也有其局限性。當網(wǎng)絡中同時存在大量組播組時，保存組播轉發(fā)狀態(tài)信息要消耗路由器的大量存儲資源，并且建立和維持組播樹也產生

2、大量控制開銷，給路由器造成沉重負擔。由大規(guī)模組播產生的上述問題我們稱之為組播擴展性問題。
　　 聚合組播技術將多個組播組聚合以共享使用一棵聚合樹傳輸數(shù)據(jù)，不但減少了對節(jié)點資源的占用，而且同時降低了建立組播樹與維持組播會話所需的控制開銷，成為解決組播擴展性問題的一種較好方案。但是，隨著聚合在一棵聚合樹上的組播組越來越多，聚合樹上的流量變大，導致出現(xiàn)擁塞現(xiàn)象，也使得傳輸時的延遲增加，使QoS需求難以得到滿足，嚴重影響網(wǎng)絡服務質量。同

3、時，這種方式使得網(wǎng)絡中不在樹上的鏈路無法得到充分利用，導致網(wǎng)絡資源的嚴重利用不均。
　　 針對這個問題，本文提出了采用負載均衡策略對聚合組播技術進行改進的思想，并在算法級別和協(xié)議級別分別進行了研究。
　　 本文首先提出了負載均衡度、鏈路擁塞率等聚合組播負載均衡衡量標準，并以其為依據(jù)設計了一種動態(tài)聚合組播算法AMLB。該算法隨著組播組的動態(tài)加入和離開，對組播樹進行建立，聚合，擴展，收縮，刪除等操作，并且在生成原始組播樹和聚

4、合過程中都采用負載均衡策略，更加適合于真實網(wǎng)絡環(huán)境下的多用戶網(wǎng)絡應用。仿真實驗表明基于負載均衡策略的算法在保持聚合效果的同時，使網(wǎng)絡資源得到均衡利用，網(wǎng)絡性能得到提高。
　　 然后本文提出了一種基于AntNet模型的動態(tài)聚合組播協(xié)議AMPMA，該協(xié)議通過人工螞蟻的分布式正反饋行為實時反映網(wǎng)絡鏈路負載，并采用合理的評價機制，實現(xiàn)聚合過程的動態(tài)負載均衡。本文使用OPNET仿真工具對AMPMA協(xié)議進行建模和仿真，實驗結果表明該協(xié)議能夠