廣域多播可靠傳輸控制機(jī)制研究.pdf

1、隨著Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了許多新型的應(yīng)用，如大型網(wǎng)絡(luò)音/視頻會(huì)議、推送技術(shù)、發(fā)布/訂閱系統(tǒng)(publish/subscribe)、大規(guī)模協(xié)作計(jì)算、IPTV、大型遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)、分布式網(wǎng)格計(jì)算、共享白板式的多媒體應(yīng)用，此外還有為用戶群進(jìn)行軟件升級(jí)、鏡像和高速緩存站點(diǎn)的更新、分布式交互模擬(Distributed Interactive Simulation)等，這些應(yīng)用都具有從一個(gè)主機(jī)向多個(gè)主機(jī)或者從多個(gè)主機(jī)向多個(gè)主機(jī)發(fā)

2、送同一信息的特性，而在Internet上這種同時(shí)分發(fā)的數(shù)目可能達(dá)數(shù)十萬臺(tái)，這些都需要更高的帶寬支持，并且大大超出了單播的能力。大量的帶寬消耗對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源基礎(chǔ)上如何提供高效、穩(wěn)定的服務(wù)提出了挑戰(zhàn)。IP多播技術(shù)能對(duì)這一類應(yīng)用提供支持，在多播網(wǎng)絡(luò)中，即使多播用戶數(shù)量成倍增長(zhǎng)，骨干網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)帶寬也無需增加，多播已成為多點(diǎn)通信應(yīng)用的關(guān)鍵支撐技術(shù)。
　　 多播有許多活躍的研究領(lǐng)域，其中的一個(gè)研究重點(diǎn)是關(guān)于多播的可靠性(Reli

3、ability)研究，即研究如何保證數(shù)據(jù)包可靠的傳輸?shù)剿韫?jié)點(diǎn)。本文主要在多播的可靠性傳輸控制機(jī)制方面做了一些研究與探討。本論文屬于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于網(wǎng)格架構(gòu)的豐富媒體內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)研究”、國(guó)家863計(jì)劃軟件重大專項(xiàng)應(yīng)用類課題：“Linux多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件”研究成果的一部分。論文的主要工作包括：
　　 (1)針對(duì)現(xiàn)有可靠多播協(xié)議存在的可擴(kuò)展性問題，即隨著組成員的增加，協(xié)議的性能下降，提出了一種基于gossip的可靠多播控

4、制機(jī)制，提出了一種采用三層結(jié)構(gòu)的可靠多播模型，使可擴(kuò)展性得到一定的改善。基本思想：將數(shù)據(jù)包的丟失恢復(fù)分為兩個(gè)層次，概率可靠和確定可靠。在經(jīng)過概率可靠恢復(fù)后，已使大部分節(jié)點(diǎn)的丟失信息得到恢復(fù)，確定可靠只需對(duì)少量的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行恢復(fù)處理，較為有效地解決了可靠多播中的反饋爆炸問題，從而使可擴(kuò)展性得到改善，通過網(wǎng)絡(luò)模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其有效性。此外，對(duì)所提的控制機(jī)制從延時(shí)、帶寬、成員管理等方面作了一些優(yōu)化。
　　 (2)鑒于目前IP多播還未廣泛的部

5、署，應(yīng)用層多播作為一種并行方案被用于支持當(dāng)前的多點(diǎn)應(yīng)用。由于應(yīng)用層多播的分發(fā)樹依賴于端主機(jī)，使應(yīng)用層多播的分發(fā)樹固有的脆弱，易造成分發(fā)樹的分隔，如何創(chuàng)建一健壯的分發(fā)樹，解決樹分隔問題，是應(yīng)用層多播的關(guān)鍵問題之一。由此提出一種基于K-正則隨機(jī)圖的分發(fā)樹創(chuàng)建算法，利用K-正則隨機(jī)圖所具有的特性，如高度的連接性，來對(duì)抗端節(jié)點(diǎn)的故障或動(dòng)態(tài)離開。模擬結(jié)果顯示，在一定的節(jié)點(diǎn)故障范圍內(nèi)，基于K-正則隨機(jī)圖的分發(fā)樹，仍然能有效地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分發(fā)。