考慮負(fù)載均衡的動(dòng)態(tài)聚合組播研究.pdf

1、隨著INTERNET的發(fā)展，出現(xiàn)了許多新興的大規(guī)模多用戶網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，諸如音頻/視頻會(huì)議、網(wǎng)絡(luò)游戲、交互式仿真等，這些應(yīng)用都采用由一個(gè)源節(jié)點(diǎn)向多個(gè)接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的方式。IP組播技術(shù)是支持此種通信模式的一種高效機(jī)制。組播技術(shù)能夠減少冗余數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，因而在INTERNET中得到廣泛部署和應(yīng)用。但是組播技術(shù)也有其局限性。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)存在大量組播組時(shí)，保存組播轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)信息要消耗路由器的大量存儲(chǔ)資源，并且建立和維持組播樹(shù)也產(chǎn)生

2、大量控制開(kāi)銷，給路由器造成沉重負(fù)擔(dān)。由大規(guī)模組播產(chǎn)生的上述問(wèn)題我們稱之為組播擴(kuò)展性問(wèn)題。
　　 聚合組播技術(shù)將多個(gè)組播組聚合以共享使用一棵聚合樹(shù)傳輸數(shù)據(jù)，不但減少了對(duì)節(jié)點(diǎn)資源的占用，而且同時(shí)降低了建立組播樹(shù)與維持組播會(huì)話所需的控制開(kāi)銷，成為解決組播擴(kuò)展性問(wèn)題的一種較好方案。但是，隨著聚合在一棵聚合樹(shù)上的組播組越來(lái)越多，聚合樹(shù)上的流量變大，導(dǎo)致出現(xiàn)擁塞現(xiàn)象，也使得傳輸時(shí)的延遲增加，使QoS需求難以得到滿足，嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。同

3、時(shí)，這種方式使得網(wǎng)絡(luò)中不在樹(shù)上的鏈路無(wú)法得到充分利用，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)資源的嚴(yán)重利用不均。
　　 針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，本文提出了采用負(fù)載均衡策略對(duì)聚合組播技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)的思想，并在算法級(jí)別和協(xié)議級(jí)別分別進(jìn)行了研究。
　　 本文首先提出了負(fù)載均衡度、鏈路擁塞率等聚合組播負(fù)載均衡衡量標(biāo)準(zhǔn)，并以其為依據(jù)設(shè)計(jì)了一種動(dòng)態(tài)聚合組播算法AMLB。該算法隨著組播組的動(dòng)態(tài)加入和離開(kāi)，對(duì)組播樹(shù)進(jìn)行建立，聚合，擴(kuò)展，收縮，刪除等操作，并且在生成原始組播樹(shù)和聚

4、合過(guò)程中都采用負(fù)載均衡策略，更加適合于真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的多用戶網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。仿真實(shí)驗(yàn)表明基于負(fù)載均衡策略的算法在保持聚合效果的同時(shí)，使網(wǎng)絡(luò)資源得到均衡利用，網(wǎng)絡(luò)性能得到提高。
　　 然后本文提出了一種基于AntNet模型的動(dòng)態(tài)聚合組播協(xié)議AMPMA，該協(xié)議通過(guò)人工螞蟻的分布式正反饋行為實(shí)時(shí)反映網(wǎng)絡(luò)鏈路負(fù)載，并采用合理的評(píng)價(jià)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)聚合過(guò)程的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡。本文使用OPNET仿真工具對(duì)AMPMA協(xié)議進(jìn)行建模和仿真，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該協(xié)議能夠