QoS多播路由協(xié)議的可擴(kuò)展性及在區(qū)分服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用.pdf

1、QoS多播路由是QoS網(wǎng)絡(luò)體系中一個非常重要的組件，它的目的是尋找一棵滿足QoS約束的最優(yōu)多播樹，使得在滿足每個組成員的QoS需求的同時(shí)，可以更加有效的提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率，改善整個網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。近些年來，QoS多播路由的研究得到了廣泛的關(guān)注，并且提出了許多QoS多播路由協(xié)議和算法，然而依然存在著許多問題沒有很好的解決，其中協(xié)議和算法的可擴(kuò)展性是一個難點(diǎn)問題。對于QoS多播路由協(xié)議而言，影響協(xié)議擴(kuò)展性的一個重要因素是控制消息的數(shù)量，泛洪搜

2、索或多路徑搜索雖然會使尋路成功率提高，但會導(dǎo)致控制消息數(shù)量呈指數(shù)級增長。而時(shí)間復(fù)雜度則直接影響QoS多播路由算法的可擴(kuò)展性，如何在短時(shí)間內(nèi)快速找到全局最優(yōu)解依然是目前的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。除了在設(shè)計(jì)協(xié)議和算法本身的角度需要提高可擴(kuò)展性外，從服務(wù)模型的角度考慮可擴(kuò)展性也是十分重要的，區(qū)分服務(wù)模型以其較好的可擴(kuò)展性成為最有可能在下一代網(wǎng)絡(luò)骨干中應(yīng)用的模型，然而它只適合于點(diǎn)到點(diǎn)的單播，由于傳統(tǒng)多播模型的點(diǎn)到多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)以及組成員動態(tài)性和隨機(jī)性的

3、特點(diǎn)，使得在區(qū)分服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中的多播存在的非預(yù)留資源子樹(NRS：NeglectedReservationSubtree)、可擴(kuò)展性、異構(gòu)性以及服務(wù)類間的公平性等問題， 本文從研究現(xiàn)有多播通信模型以及QoS約束的多播路由協(xié)議和算法出發(fā)，首先提出了可擴(kuò)展的QoS多播路由協(xié)議MRPQoS(MulticastRoutingProtocolwithQoSconstraints)，它將局部搜索與全局搜索、多分支搜索與單分支搜索有機(jī)的結(jié)合在一起

4、，有效解決了同類協(xié)議消息復(fù)雜度高、尋路成功率低以及連接建立時(shí)間比較長等問題。接著利用禁忌搜索的特點(diǎn)，提出了基于禁忌搜索的QoS多播路由選擇快速優(yōu)化算法TSQMA(TabuSearchbasedQoSMulticastAlgorithm)，有效地引導(dǎo)搜索快速逼近最優(yōu)解，克服了已有算法過于復(fù)雜而難以實(shí)施的缺點(diǎn)，更加適合在組規(guī)模比較大的情況下應(yīng)用。最后，通過研究分析區(qū)分服務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有多播模型之間的矛盾以及現(xiàn)有解決方案的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了適