应用层组播协议的研究

由于IP组播至今没能在Internet上大规模的应用,许多研究者提出了应用层组播的新方法来实现广域的组播服务。此方法中组播功能的实现是通过终端主机而不再依靠网络中的路由器。和IP组播不一样的是,应用层组播不需要底层架构的支持并且能够在Internet上很容易的实现。该文讨论了目前四种有代表性的应用层组播协议并且给出了这些协议的性能和应用的比较。     

应用层组播研究进展

组播技术是一种针对多点传输和多方协作应用的组通信模型,有高效的数据传输效率,是下一代Internet应用的重要支撑技术。早期的组播技术研究试图在IP层提供组播通信功能,但IP组播的实施涉及到对现有网络基础设施的调整,因此,大规模应用受到限制。近两年来,随着Peer-to-Peer(P2P)研究的兴起,基于应用层的组播技术也逐渐受到广泛关注。应用层组播协议将组成员节点自组织成覆盖网络,在主机节点实现组播功能,为数据多点并发传输提供服务。将组播功能从路由器迁移到主机上能有效解决许多与IP组播有关的问题,但同时也带来了一些新的挑战。本文分析了目前应用层组播研究的主要内容及技术特点,描述了协议设计所涉及的关键技术及面临的主要挑战,总结了现有工作及相关进展。     

应用层组播稳定性提高技术综述

互联网上组通信应用的日益普及和传统IP组播发展面临的困境导致应用层组播逐步受到广泛关注.将组播功能从路由器迁移到主机能够有效解决许多与IP组播相关的问题,但同时也带来一些新的挑战,如应用层组播稳定性问题.文中概述了应用层组播的数据传输模型、组播树构造算法和协议性能评价标准,阐述了应用层组播稳定性问题产生的原因,提出了衡量应用层组播稳定性的标准,分析了影响应用层组播稳定性的因素,根据影响因素将应用层组播稳定性提高技术分类为降低节点离开事件发生频率的方法、缩小节点离开事件影响范围的方法以及缩短节点离开事件发生后组播树恢复时间的方法,并介绍了各种应用层组播稳定性提高技术,展望了该领域未来的研究工作.     

支持实时多媒体传输的应用层组播系统

由于IP组播并未取得预期的成功，研究人员又提出了由终端主机来代替路由器实现群组通信功能。针对实时多媒体传输的特点以及目前单组播网络混合存在的现状，该文提出了一利，新的支持实时多媒体传输的应用层组播系统。在系统中，多个网关形成一层覆盖网，由网关完成数据的复制、分发以及组的成员管理，从而在应用层实现了群组通信的功能。     

应用层组播中间件技术研究

由于IP层组播离实际商用还有很长的距离,应用层组播成为组播应用理想的替代方案。〖BP）〗目前的研究成果表明,以中间件的形式为组播应用提供应用层组播的基础功能是完全可行的,关键在于明确这些基础功能并确定出一种实用的中间件框架。在分析研究典型的应用层组播系统、协议和中间件的基础上,总结出了应用层组播的基础功能,并提出了应用层组播中间件的一种基本架构。     

代理型应用层组播体系结构研究

组通信技术是未来互联网应用的关键支撑技术.目前,应用层组播是组通信技术研究中的热点,而代理型应用层组播体系结构已成为组播体系结构研究的重要方向之一.首先概述和比较了IP组播、主机型应用层组播和代理型应用层组播3种组播体系结构,接着重点研究和分析了代理型应用层组播体系结构的研究现状.以此为基础,进一步总结了代理型应用层组播体系结构设计中需要考虑的基本问题,并针对现有体系结构的不足,探讨了设计新的代理型应用层组播体系结构中值得关注的问题.最后对未来工作进行了展望.     

应用层组播的研究与算法实现

引入了组播的概念,并对传统的口组播作了一个简要的概述及总结归纳.然后引入应用层组播的概念,并对应用层组播的研究现状和主要的研究方法进行了详细的介绍和评述.特别是对应用层组播中所使用的几个关键技术和在该领域中所经常采用的一些算法,进行了深入的探讨和细致的总结.同时也介绍了目前在应用层组播研究领域中所遇到的几个主要问题,比如流量控制和拥塞控制,并提出了相应的解决方案.在介绍应用层组播的同时,与传统的IP层组播进行了比较,给出了两者之间存在的差别.最后,提出了一套对应用层组播算法进行评价的评估体系.     

大规模应用层组播网络体系结构研究

阐述了IP组播发展所面临的问题、应用层组播发展现状和ScatterCast应用层组播网络，在对ScatterCast扩展的基础上，提出了一种新的支持大规模应用模式的应用层组播网络体系结构，以解决应用层组播通信的可扩展性及与IP组播的兼容性等问题。介绍了应用层组播网络的性能评价参数。     

基于P2P的应用层组播结构研究

按照单播树、多播树和网状3种重叠网络构建方式分析现有的P2P应用层组播结构，提出构建P2P应用层组播时深度与宽度的平衡、如何利用叶子结点、网络波动的影响等几个普遍问题。给出了一种新的自适应出度的P2P应用层组播算法，试验证明利用结点带宽的异质性可以有效平衡深度、结点度，提高叶子结点的利用率。     

高性能路由器组播协议实现技术研究

网络流媒体等新型应用的快速发展对路由器具备组播功能提出了迫切需求.针对如何在基于网络处理器的路由器中高效地实现组播协议进行了研究.在路由器标准功能软件基础上实施扩展,提出了IGMP和PIM等组播协议实现的软件结构,利用网络处理器灵活可编程性与高性能的优点,对其关键技术进行了设计和实现.协议测试结果表明,该路由器组播协议系统运行效果良好,最后,展望了IP组播技术发展.     

主动层次多目通信路由模型

许多应用需要IP多目通信.在Internet大规模应用IP Multicast时,有效的路由是关键.这样的多目路由协议必须是有效的、可伸缩的和增量可配置的.但是传统的Internet路由对性能是不敏感的,不能平衡负载和处理拥塞.现有的大多数多目通信路由协议不仅负责数据转发,还负责路由树的构造,这给路由器带来了极大的复杂性,而且协议的配置是手动的、费时费钱的工作.该文提出一个主动层次式Multicast路由的体系结构,采用主动网络技术将多目通信路由协议的数据转发和控制机制分开,根据链路的状态信息用主动报文控     

基于主机的跨网段多播系统设计

多播是一种重要的群组通信技术,在许多领域正得到越来越广泛的应用.传统的多播服务由于实现在TCP/IP协议的网络层,跨网段的多播需要路由器的支持.给出了一种基于主机端应用程序的跨网段多播解决方案,在不改变现有网络结构的基础上,为处于不同子网的主机提供了群组通信服务.详细阐述了该解决方案的设计思想以及适用情况.     

Next Branch Multicast (NBM) routing protocol

It is well known that IP multicast suffers from deployment issues. The problem mainly originates from the multicast routing complexities in the inter-domain level and state-full nature of current solutions. To cope with the problem, many alternative group communication methods have been proposed. Among them, branching point (BP) based approaches have promising features like incremental deployment, high tree availability, low memory requirement and, hence, high scalability. However, current BP-based methods suffer from two major inefficiencies namely the tree construction difficulties and presence of excessive lookups in the forwarding process of unicast and multicast data packets. We propose a new BP-based protocol named NBM (Next Branch Multicast) to avoid the existing drawbacks. NBM constructs the multicast distribution tree in the forward direction and has a fault-detection and repair mechanism which protects the tree against BPs failures. NBM detects the failure of a higher level BP in the tree sooner than a lower level BP. NBM does not maintain any type of control state in non-branching routers. Our simulation results show that NBM memory requirement for maintaining multicast forwarding states is approximately less than half when compared to the traditional approach. In addition, the NBM tree is more available than the traditional one at least by a factor of 2.     

Communication modeling of multicast in all-port wormhole-routed NoCs

Multicast is one of the most frequently used collective communication operations in multi-core SoC platforms. Bus as the traditional interconnect architecture for SoC development has been highly efficient in delivering multicast messages. Since the bus is non-scalable, it can not address the bandwidth requirements of the large SoCs. The networks on-chip (NoCs) emerged as a scalable alternative to address the increasing communication demands of such systems. However, due to its hop-to-hop communication, the NoCs may not be able to deliver multicast operations as efficiently as buses do. Adopting multi-port routers has been an approach to improve the performance of the multicast operations in interconnection networks. This paper presents a novel analytical model to compute communication latency of the multicast operation in wormhole-routed interconnection networks employing asynchronous multi-port routers scheme. The model is applied to the Quarc NoC and its validity is verified by comparing the model predictions against the results obtained from a discrete-event simulator developed using OMNET++.     

Buffer-assisted on-demand multicast for VOD applications

Multicast communications is widely used by streaming video applications to reduce both server load and network bandwidth. However, receivers in a multicast group must access the multicast stream simultaneously, and this restriction on synchronous access diminishes the benefit of multicast because users in a video-on-demand service usually issue requests asynchronously, i.e., at anytime. In this paper, we not only formulate this streaming problem but also propose a new multicast infrastructure, called buffer-assisted on-demand multicast, to allow receivers accessing a multicast stream asynchronously. A timing control mechanism is integrated on intermediate routing nodes (e.g., routers, proxies, or peer nodes in a peer-to-peer network) to branch time-variant multicast sub-streams to corresponding receivers. Besides, an optimal routing path and the corresponding buffer allocations for each request must be carefully determined to maximize the throughput of the multicast stream. We prove that the time complexity to solve this routing problem over general graph networks is NP-complete, and then propose a routing algorithm for overlay networks to minimize server load. Simulation results demonstrate that buffer-assisted on-demand multicast outperforms many popular streaming methods.     

基于代理的移动组播协议分析

具有针对性地对基于组播代理的移动组播协议进行讨论,对已经提出的属于这一类的移动组播算法从体系结构、组管理和组播分组传输方法,以及组播服务切换三方面进行分析,深入剖析了这些算法的优点和缺陷,并对这些协议综合对比.最后,对基于代理的移动组播进行深层次的总结分析,并提出今后的研究重点.     

组播技术在实时视频传输系统中的应用及其实现

1.引言实时的视频数据传输具有数据量大、网络带宽要求高、延时敏感的特点。现有的网络一般不能够提供对渚如最小带宽、最大延时和丢包率等实时视频传输的至关重要的参数支持;不提供带宽预留这一实现稳定、优质视频服务的重要机制。所有这些不利因素,使得在当前网络上实时视频传输系统的设计和实现总是面临着众多棘手的问题。这些问题主要包括:①服务提供方的负载能力极大地受限于传输方式;②数据流量的失控;③QoS控制的困难。     

路由器辅助的大规模可靠多播差错控制方法

提出了路由器辅助的可靠多播差错控制模型，该模型利用路由器维护的拓扑结构知识协助完成逻辑树的构建，利用与路由器相关联的修复主机完成数据报文的缓存和重传恢复工作，从而形成与多播分布树结构一致的恢复层次结构。该模型可以很好地解决可靠多播研究中存在的问题，具有良好的适应性和可扩展性。