選播路由及其關鍵技術研究.pdf

1、選播是IPv6所定義的未來網(wǎng)絡的三種通信方式之一，可以在航空制造業(yè)并行工程以及許多網(wǎng)絡技術的研究中發(fā)揮重要作用。選播研究的根本問題就是設計高效安全的選播路由，使其按照定義完成相同地址多個主機最優(yōu)路徑的確定。路由協(xié)議的實現(xiàn)是選播路由研究的前提和基礎，但它必須與QoS、路由查找、組管理等關鍵技術結合才能滿足各種應用對選播路由的要求。本文的主要研究內容如下： （1）根據(jù)選播地址數(shù)量不多、使用頻率高、多主機的特點，提出了兩種選播路由算法

2、。第一種算法基于擴張方法，路由器根據(jù)選播服務器發(fā)送的Expand報文和網(wǎng)絡的各項性能綜合度量，計算它應該加入的組成員分區(qū)。第二種算法基于改進蟻群算法，路由器根據(jù)路徑上的信息素、食物的氣味以及鏈路的可見度等綜合生成概率表，作為后繼數(shù)據(jù)包路徑選擇的依據(jù)。運用NS-2對兩種算法進行的仿真表明，在網(wǎng)絡負載較輕的情況下，第一種算法平均傳輸時延最??；在網(wǎng)絡負載較大的情況下，第二種算法平均傳輸時延最小，并且可以實現(xiàn)鏈路的負載均衡，增加網(wǎng)絡的容量，提高

3、服務的可擴展性。 （2）對交錯服務進行了深入研究，提出了區(qū)分服務網(wǎng)絡上應用層QoS選播流路由優(yōu)化系統(tǒng)的構架與實現(xiàn)方法。設計了一種優(yōu)化服務器，并將優(yōu)化方案分為信息收集、路徑最優(yōu)計算和數(shù)據(jù)流調整三種機制。這種方法可以減少交錯服務所造成的網(wǎng)絡資源浪費，在調整周期等于選播流平均傳輸時間時獲得最佳優(yōu)化效果。 （3）提出了基于遺傳算法和混合策略的兩種QoS選播流路由優(yōu)化算法。在構建路由優(yōu)化問題模型的基礎上，得出了以路徑總和最少、服務

4、器負載均衡、鏈路流量均衡、路徑調整最少為目標實現(xiàn)選播流路由優(yōu)化的過程。兩種算法能夠在滿足QoS約束的前提下實現(xiàn)單目標優(yōu)化或者多目標組合優(yōu)化，其中基于混合策略的求解算法比基于遺傳算法的求解算法具有更強的穩(wěn)定性和更高的精確度。 （4）提出了一種基于LC-Trie的選播路由查找算法。將選播路由表分為地址表和權重表兩部分，共同完成路由查找與權重更新。本算法可以縮小路由的平均查找長度，減少路由表的占用空間，滿足選播路由查找的各項要求。