一種應(yīng)用層組播拓?fù)涓兄丿B網(wǎng)構(gòu)建協(xié)議研究.pdf

1、應(yīng)用層組播將組播的功能提升到應(yīng)用層，通過(guò)端主機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，具有無(wú)需改變底層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，部署靈活方便等IP組播無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，這也是著名的“端到端論點(diǎn)”所倡導(dǎo)的思想。應(yīng)用層組播的基礎(chǔ)是重疊網(wǎng)的構(gòu)建，重疊網(wǎng)的效率將直接或間接影響上層的各種應(yīng)用層組播協(xié)議。現(xiàn)有的幾類應(yīng)用層組播協(xié)議重疊網(wǎng)的構(gòu)建通常采用主機(jī)之間延時(shí)探測(cè)和計(jì)算的方式，而沒(méi)有利用底層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息，這將造成重疊網(wǎng)中存在大量高延時(shí)連接，從而導(dǎo)致整個(gè)協(xié)議的低效率。 互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)具有小世界效應(yīng)

2、，在聚類的小世界中信息傳遞速度更快。利用底層網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)信息，構(gòu)建同樣具有聚類特點(diǎn)的重疊網(wǎng)，會(huì)提高整個(gè)組播系統(tǒng)的延時(shí)性能。本文從上述考慮出發(fā)，分析了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；結(jié)合以網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的全球統(tǒng)一IP地址空間注冊(cè)分配機(jī)制，提出了樹(shù)形的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型。模型中保存的信息由全面、權(quán)威的網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)信息庫(kù)中信息經(jīng)抽取、按網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)聚合而成。整個(gè)模型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，層次分明，可以為重疊網(wǎng)的構(gòu)建提供粗粒度的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息。 本文在研究了已有應(yīng)用層組播協(xié)議的基礎(chǔ)上

3、，共同提出了一個(gè)可擴(kuò)展的混合組播(SHM：ScalableHybridMulticast)協(xié)議體系。SHM由三個(gè)主要的協(xié)議組件組成：拓?fù)涓兄丿B網(wǎng)構(gòu)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(guān)注T-SHM協(xié)議的設(shè)計(jì)和分析。T-SHM協(xié)議的基礎(chǔ)是樹(shù)型的網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)模型，根據(jù)模型的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了T-SHM的重疊網(wǎng)構(gòu)建算

4、法、父節(jié)點(diǎn)選擇算法并對(duì)SHM網(wǎng)絡(luò)域的劃分機(jī)制展開(kāi)了討論。考慮到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型的通用性，在新協(xié)議設(shè)計(jì)的同時(shí)，本文對(duì)已有的ALMI協(xié)議的重疊網(wǎng)構(gòu)建過(guò)程進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計(jì)了T-ALMI重疊網(wǎng)構(gòu)建算法。 本文分別采用模擬底層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和探測(cè)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)延時(shí)兩種方式，對(duì)T-ALMI的改進(jìn)效果，及T-SHM協(xié)議的性能進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型所構(gòu)建的重疊網(wǎng)在鏈路平均延時(shí)、鏈路平均伸展度、最大傳輸延時(shí)、RP節(jié)點(diǎn)保存的路由信息規(guī)模