規(guī)則網(wǎng)絡容錯路由算法及可靠組播的研究.pdf

1、隨著交互式多用戶應用的增加，如網(wǎng)絡視頻會議、VOD/AOD、Internet-TV、交互式仿真、遠程教學等網(wǎng)絡多媒體應用，在Internet上迫切需要高可靠的組播路由服務以確保發(fā)送消息隊列的可靠性，而現(xiàn)有的基于高層組播實現(xiàn)普遍缺少這種可靠性保證，因此可靠組播成為當前網(wǎng)絡技術的研究熱點?；诟邔拥目煽拷M播技術研究主要涉及到控制拓撲結構的可擴展性、容錯性、組播算法、路由長度及組播協(xié)議的可靠性、容錯性、可維護性與可擴展性等問題。隨著Inter

2、net上結點數(shù)的急劇增加及結點進出網(wǎng)絡存在較大的隨意性，只有支持大結點數(shù)的、具有較好容錯性的可靠組播協(xié)議才可能有真正的實用價值，因此協(xié)議的可擴展性與容錯性問題成為研究的焦點。 論文在介紹相關基本概念及國內(nèi)外相關研究現(xiàn)狀的基礎上，首先論述了超立方體網(wǎng)絡的容錯性，提出了多個容錯性路由算法，并對算法的容錯性、路徑長度及對大結點規(guī)模的支持等方面進行了深入的分析。針對超立方體容錯性好與可靠組播傳輸對控制拓撲的要求，提出了基于邏輯超立方體的

3、可靠組播傳輸控制模型，在分析模型相關性能的基礎上，提出了新的容錯可靠組播協(xié)議。本文的具體工作為： (1)論文在已有的強容錯路由算法L2的基礎上，提出了改進的路由算法L3及點對點的容錯路由算法NL2，采用基于全局聯(lián)通性的理論分析技術，詳細分析了算法NL2的連通性概率等特性，理論分析與實際計算表明算法NL2的路徑連通性概率比算法L3要好，而算法L3又比算法L2好得多。提出了點對點并行路由算法HPPA，對算法進行了詳細的描述與分析，得

4、出了并行路徑條數(shù)、路由連通性概率與結點出錯概率的公式，并分析了多種情況下的結點錯誤概率上界。論文還詳細分析了算法NL2產(chǎn)生的路由路徑的長度期望值，提出了改進的算法NL2N，得出了路由長度的較好上界表達式。 (2)論文針對可靠組播傳輸協(xié)議采用控制拓撲結構的特點，在已有的前沿研究成果包括在LogCube結構上的HyperCast可靠組播協(xié)議和在FullCube結構上的支持可靠組播傳輸?shù)姆€(wěn)定性檢測協(xié)議CubeFullDist的基礎上，

5、提出新的控制拓撲結構-ComCube，詳細論述了ComCube的構造與維護過程，提出了用邏輯聯(lián)接增強結構聯(lián)通性的思想，既改善LogCube結構中因部分結點聯(lián)通度低造成整體結構容錯性差的缺點，又克服了FullCube結構中邏輯邊難以構造的缺陷。分析表明ComCube既突破了超立方體中結點數(shù)為2m的限制，又具有可擴展性好、容錯性高等特性。 (3)針對ComCube容錯性好的特性，提出了容錯性可靠組播的思想與新的可靠組播協(xié)議ComCa

6、st。論文詳細論述了ComCast協(xié)議的信息傳輸與反饋過程，分析了協(xié)議的可靠性機制，對HyperCast可靠組播協(xié)議進行了容錯性擴展。對三個協(xié)議-ComCast、CubeFullDist及擴展的HyperCast從結構建立、信息傳輸與反饋到結構維護以及結點出錯等多種狀態(tài)進行了仿真模擬，采集了完好狀態(tài)與出錯狀態(tài)的傳輸時間、最大路徑長度及結點負載等數(shù)據(jù)，實驗結果表明，ComCast協(xié)議在結點負載保持穩(wěn)定的情形下，具有比CubeFullDis