一種應用層組播拓撲感知重疊網(wǎng)構建協(xié)議研究.pdf

1、應用層組播將組播的功能提升到應用層，通過端主機來實現(xiàn)，具有無需改變底層網(wǎng)絡結(jié)構，部署靈活方便等IP組播無法比擬的優(yōu)點，這也是著名的“端到端論點”所倡導的思想。應用層組播的基礎是重疊網(wǎng)的構建，重疊網(wǎng)的效率將直接或間接影響上層的各種應用層組播協(xié)議?，F(xiàn)有的幾類應用層組播協(xié)議重疊網(wǎng)的構建通常采用主機之間延時探測和計算的方式，而沒有利用底層網(wǎng)絡結(jié)構信息，這將造成重疊網(wǎng)中存在大量高延時連接，從而導致整個協(xié)議的低效率。 互聯(lián)網(wǎng)絡具有小世界效應

2、，在聚類的小世界中信息傳遞速度更快。利用底層網(wǎng)絡的結(jié)構信息，構建同樣具有聚類特點的重疊網(wǎng)，會提高整個組播系統(tǒng)的延時性能。本文從上述考慮出發(fā)，分析了網(wǎng)絡結(jié)構特點；結(jié)合以網(wǎng)絡結(jié)構為基礎的全球統(tǒng)一IP地址空間注冊分配機制，提出了樹形的網(wǎng)絡結(jié)構模型。模型中保存的信息由全面、權威的網(wǎng)絡注冊信息庫中信息經(jīng)抽取、按網(wǎng)絡結(jié)構聚合而成。整個模型結(jié)構簡單，層次分明，可以為重疊網(wǎng)的構建提供粗粒度的網(wǎng)絡結(jié)構信息。 本文在研究了已有應用層組播協(xié)議的基礎上

3、，共同提出了一個可擴展的混合組播(SHM：ScalableHybridMulticast)協(xié)議體系。SHM由三個主要的協(xié)議組件組成：拓撲感知重疊網(wǎng)構建協(xié)議T-SHM(Topology-awareSHM)、組播管理協(xié)議M-SHM(ManagementSHM)和數(shù)據(jù)可靠傳輸協(xié)議R-SHM(ReliableSHM)。本文主要關注T-SHM協(xié)議的設計和分析。T-SHM協(xié)議的基礎是樹型的網(wǎng)絡機構模型，根據(jù)模型的特點，設計了T-SHM的重疊網(wǎng)構建算

4、法、父節(jié)點選擇算法并對SHM網(wǎng)絡域的劃分機制展開了討論。考慮到網(wǎng)絡結(jié)構模型的通用性，在新協(xié)議設計的同時，本文對已有的ALMI協(xié)議的重疊網(wǎng)構建過程進行了改進，設計了T-ALMI重疊網(wǎng)構建算法。 本文分別采用模擬底層網(wǎng)絡結(jié)構和探測實際網(wǎng)絡節(jié)點延時兩種方式，對T-ALMI的改進效果，及T-SHM協(xié)議的性能進行了模擬實驗。實驗結(jié)果表明，利用網(wǎng)絡結(jié)構模型所構建的重疊網(wǎng)在鏈路平均延時、鏈路平均伸展度、最大傳輸延時、RP節(jié)點保存的路由信息規(guī)模