基于蜂窩結(jié)構(gòu)覆蓋網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層多播研究.pdf

1、當(dāng)今世界，互聯(lián)網(wǎng)在一對(duì)一模式的應(yīng)用上取得了巨大成功，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的可靠文件傳輸和即時(shí)消息服務(wù)大量涌現(xiàn)并為廣大用戶所青睞。近些年來(lái)，人們對(duì)流媒體數(shù)據(jù)的共享需求日益增加，這些需求迫切需要本質(zhì)上屬于一對(duì)多模式的應(yīng)用來(lái)滿足，而多播技術(shù)目前正是在多用戶間共享數(shù)據(jù)的最好方法。另一方面，一些缺點(diǎn)和不足導(dǎo)致IP多播不能被廣泛地部署，因而不能作為一種便捷的服務(wù)被用戶使用。這個(gè)矛盾導(dǎo)致研究人員轉(zhuǎn)向另一種多播機(jī)制：應(yīng)用層多播。由于樹(shù)結(jié)構(gòu)和基于樹(shù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)具

2、有易實(shí)現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)資源利用率高等優(yōu)點(diǎn)，因而在應(yīng)用層多播協(xié)議中被廣泛使用。但是，這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)具有健壯性較差、節(jié)點(diǎn)失效恢復(fù)代價(jià)較高和存在影響吞吐率的瓶頸節(jié)點(diǎn)等問(wèn)題。 為了在應(yīng)用層上建立一個(gè)健壯的、可快速失效恢復(fù)的、充分利用節(jié)點(diǎn)帶寬的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)，本文給出了一種基于蜂窩結(jié)構(gòu)覆蓋網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層多播協(xié)議，該協(xié)議針對(duì)互聯(lián)網(wǎng)上中小規(guī)模的單源視頻或音頻多播服務(wù)。在該協(xié)議中，所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過(guò)本文給給出節(jié)點(diǎn)加入算法映射到應(yīng)用層上一個(gè)基于蜂窩結(jié)構(gòu)的數(shù)

3、據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)中，利用蜂窩結(jié)構(gòu)的自然穩(wěn)定性可以使得節(jié)點(diǎn)失效只影響局部少量節(jié)點(diǎn)，受影響的節(jié)點(diǎn)在不需要多播服務(wù)器干預(yù)的情況下可以從失效狀態(tài)快速恢復(fù)。在此基礎(chǔ)上，本文還給出了一種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)吞吐率的改善算法，該算法通過(guò)根據(jù)指定的規(guī)則調(diào)換節(jié)點(diǎn)在蜂窩結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的位置，讓節(jié)點(diǎn)更加有效地利用上行和下行帶寬，從而增強(qiáng)整個(gè)應(yīng)用層多播系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力。 此外，本文還給出了一種基于NS2和BRITE的應(yīng)用層多播協(xié)議仿真方法，在該仿真方法的基礎(chǔ)上，為了評(píng)

4、價(jià)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)的健壯性，在仿真實(shí)驗(yàn)中將本文給出的協(xié)議和另外一種穩(wěn)定的應(yīng)用層多播協(xié)議K樹(shù)進(jìn)行了比較；為了評(píng)價(jià)失效恢復(fù)代價(jià)，將基于蜂窩結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)和度受限的最短路徑樹(shù)、度受限的最小生成樹(shù)這兩種普遍使用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了比較。為了證實(shí)本文給出的改善數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率算法的有效性，在另外一項(xiàng)仿真實(shí)驗(yàn)中評(píng)價(jià)了該算法對(duì)于整個(gè)應(yīng)用層多播系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力的改善情況。 最后，本文給出了一個(gè)基于蜂窩結(jié)構(gòu)覆蓋網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層多播平臺(tái)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)