不同组播拥塞控制协议的分析与比较

组播作为一种有效单对多、多对多的数据传输模式,其拥塞控制机制却仍未能达到有效与恰当的标准,这也成为了限制其广泛应用的一个瓶颈.本文介绍了组播拥塞控制的概念,提出了评价组播拥塞控制的标准,然后分析与比较几种IP组播拥塞控制协议的优缺点,以及应用层组播在解决拥塞控制上的优劣,对比了几种典型ALM协议的特点,并对ALM在解决拥塞控制方面提出了展望.     

分层组播拥塞控制技术研究*

分层组播是在异构网络中传输多媒体实时数据的一个重要解决方案。拥塞控制是实现分层组播的一个重点和难点问题。分析了分层组播拥塞控制机制的目标和需解决的基本问题,探讨了目前几种较为典型的分层组播拥塞控制协议,重点分析各协议解决基本问题,实现拥塞控制目标的策略。最后指出分层组播拥塞控制研究中的焦点。     

关于组播拥塞控制方案的探讨

文章首先介绍了组播拥塞控制模式的不同类型,论述各种组播拥塞控制协议所存在的问题,然后详细阐述与分析了几种不同的拥塞控制方案并加以评价,最后指出了今后的研究方向。     

一种基于组播路由的拥塞控制改进算法

本文融合了网络层组播与应用层组播以及隧道技术,在可靠组播差错恢复算法的基础上引入拥塞控制,使组播的一些中间接收者充当虚拟组播源,在拥塞发生处进行灵活的速率调节,从而灵活有效地解决异构网络中组播的拥塞控制问题,通过仿真试验对组播拥塞控制算法的评价指标进行有效的验证。     

可靠组播拥塞控制

拥塞控制作为可靠组播协议的两个重要研究内容之一,已成为近几年来计算机网络与通讯领域的研究热点。分析了组播拥塞控制机制面临的基本问题,以及近几年针对这些问题提出的几种典型方案,最后指出未来的研究方向。     

一种TCP-friendly主动分层组播拥塞控制机制

针对Internet多媒体业务的快速发展对组播拥塞控制提出的要求,在对现有分层组播算法存在问题进行分析的基础上,提出了一种接收端快速自适应的TCP-Friendly主动分层组播拥塞控制机制ALMCC.它采用主动标记分层,并在接收端根据分组延时,快速的自适应网络带宽.仿真实验表明,ALMCC算法提高了分层组播拥塞控制性能,具有拥塞响应速度快、丢包率低和TCP-Friendly特性.     

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.     

Hop to Hop的组播拥塞控制

提出了一种基于逐段的网络层组播拥塞控制机制，对其有效性进行了数学推证，证明了信息包在不同优先级的转发约束下，STSR拥塞控制模型的缓冲区共享策略发生拥塞的概率小于分用策略，证明了在组播信息包的优先级高于非组播信息包的前提下，具有组播转发优先的STSR组播拥塞控制模型其缓冲区共享策略，更优于具有同等优先级的组播拥控模型的共享策略，这一结果的取得对于拥塞控制的相关研究具有很大的指导意义。     

基于双向压力模型的多源应用层组播拥塞控制方案

相比传统组播模式,多源应用层组播能用更少的网络资源实现多方交互式应用.但组播特性、应用层环境以及多源属性均会使得多源应用层组播的拥塞问题变得更加严重.因此,提出一种基于双向压力模型的多源应用层组播拥塞控制方案,该方案采用正反压的方式来避免组播流在节点上产生拥塞,并同时采用基于权重的缓冲转移策略来保证同一组内所有数据源的组播流在共享节点上公平地占用缓冲和带宽资源,并进一步讨论了环形拥塞问题的严重性和解决办法.PlanetLab实验网评测结果表明,该方案在实现多源应用层组播拥塞控制的同时,能够协调不同组播流的流量,实现其公平性和可扩展性.     

基于分级树的可靠组播拥塞控制的研究

首先分析了可靠组播拥塞控制机制所面临的问题,在此基础上提出了一个基于分级树的可靠组播的拥塞控制机制,它着重考虑了拥塞控制的可扩展性以及与TCP数据流的友好性,因而具有很强的实用性.仿真试验结果表明,该拥塞控制机制可以较好地解决TCP流对瓶颈带宽的共享问题,并在一定程度上满足了可靠组播流对TCP友好性的要求.     

AIMD组播拥塞控制在卫星IP网络中的性能分析及改进

基于AIMD的组播拥塞控制算法由于采用了与TCP类似的拥塞控制策略，可以实现TCP友好性，因而在组播传输协议中得到了广泛应用。为了分析卫星网络长延时、高误码率特性对AIMD组播拥塞控制算法的影响，本文采用一种基于马尔可夫随机过程的理论模型，把拥塞发现时刻的拥塞窗口值作为马尔可夫链的状态；根据该理论模型，推导了系统吞吐量与卫星网络各种参数的关系式，从而分析了基于AIMD的组播拥塞控制算法在卫星网络中的性能。在此基础上，提出了采用接收者分组的方法来提高系统吞吐性能的改进方案，并对不同信道条件下的最优分组数量以及带来的吞吐量增益进行了研究。数学仿真结果表明，在高误码率、长延时的卫星网络中，采用最优分组可以显著提高组播系统的平均吞吐量。     

Network-Supported Layered Multicast Transport Control for Streaming Media

Multicast is very efficient in distributing a large volume of data to multiple receivers over the Internet. Layered multicast helps solve the heterogeneity problem in multicast delivery. Extensive work has been done in the area of layered multicast, for both congestion control and error control. In this paper, we focus on network-supported protocols for streaming media. Most of the existing work solves the congestion control and error control problems separately and does not give an integrated efficient solution. In this paper, after reviewing related work, we introduce our proposed protocols, namely, router-assisted layered multicast (RALM) and router-assisted layered FEC (RALF). The former is a congestion control protocol, whereas the latter is an error control protocol. They work under the same framework and provide an integrated solution. We also extend RALM to RALM-II, which is compatible with transmission control protocol (TCP) traffic. We analyze the complexity of the proposed protocols in the network and investigate their performance through simulations. We show that our solution achieves significant performance gains with reasonable additional complexity.     

两种可靠多播协议(SRM和TORM)的差错修复性能比较

主人林差错修复的角度，比较了两种可靠多播协议，SRM／Adaptive和TORM协议，在两种典型的网络拓扑下，分析和采用软件模拟的方法比较这两种协议随着节点数 链路丢失率的变化对数据修复延迟和重复请求包数的影响，并实际实验了基于TORM协议开发的应用软件SameView，软件模拟结果说明SRM对于大规模的实时交互应用是很不适合的，它的数据修复延迟会变的很大，分布不稳定，并且重复数据请求也会很多，TORM在软件模拟和实际应用中都表现 较好的性能，由于具有很多特性，比如流量和拥塞控制，局部恢复等，因此TORM对于大规模的实时交互应用是比较适合的。     

Ad Hoc网络中基于DRMR协议的拥塞控制方案

近年来，Ad hoc网络的组播路由协议研究受到广泛关注，但在大规模应用之前必须解决拥塞控制问题.目前已经提出了许多组播路由协议，其中动态广播环组播路由协议（DRMR）在降低控制开销的基础上，能够取得较好的分组递交率和扩展性,但DRMR没有考虑大数据量时的拥塞控制策略，本文提出了DRMR协议上的拥塞控制方案，包括拥塞检测、反馈通知和速率控制一套完整的拥塞控制机制，给出了各参数的计算公式和算法,最后，利用NS2仿真软件对扩充的DRMR协议进行仿真，结果表明，扩充的DRMR协议较好地保证了在高负载下的服务质量．     

基于TRAC的显式速率组播拥塞控制协议

针对现有的组播拥塞控制协议计算量大、实现复杂且实际控制效果不好的缺点,提出一种简单高效的显式速率组播拥塞控制协议。该协议只在组播树的发送端和接收端执行,通过计算拥塞吞吐率来监控拥塞、调节发送速率,避免了对所有往返时延和丢包率等复杂参数的计算,各节点只需少量内存来维护必要的数据和状态信息。NS2仿真证明该协议具有良好的TCP公平性和扩展性,可有效跟踪最拥塞链路,解决“反馈内暴”和“drop to zero”等问题。     

基于QPID-AVQ的组播拥塞控制机制

针对现有多媒体组播拥塞控制协议的不足,提出基于QPID虚拟队列管理的组播拥塞控制机制QPID-MCC。QPID-MCC在瓶颈路由器中采用QPID-AVQ队列管理策略,结合显式拥塞指示(ECN),按照一定的概率标记新到分组。接收端依据标记概率计算期望的TCP友好速率。发送端依据接收端的反馈信息并结合多媒体的最小带宽需求调整发送速率。仿真结果表明,QPID-MCC具有平滑稳定的发送速率、较好的公平性和较快的拥塞响应速度,并能满足最小带宽要求,保证多媒体业务的服务质量。     

Robust and fair Multicast Congestion Control (M2C)

Since 1995 and the Receiver-driven Layered Multicast (RLM) protocol, numerous multicast congestion control protocols have been proposed, such as RLC, FLID-SL, FLID-DL and finally the WEBRC protocol. However these protocols suffer from some limitations and have not been extensively experimented on a wide range of network conditions. This article presents the Multicast Congestion Control (M2C) protocol, which is based on a dynamic layer mechanism and a congestion window mechanism for each receiver. M2C is designed to be TCP-friendly and to fairly share the bandwidth when competing with unicast and multicast streams.To reduce simulation approximations and to carry out extensive evaluations over the Internet we implemented M2C and several other multicast congestion control protocols. The experiments reveal interesting network behaviors, such as the join time latency problem, that simulations and local testbeds had not revealed before. We evaluated the impact of this latency on the state of the art protocols. Focusing on WEBRC and M2C, we have then defined and run a validation benchmark to qualify their behavior in terms of fairness and convergence time. These experiments show M2C robustness and good behavior for the mentioned metrics and its improvements compared to WEBRC. Furthermore, we have analyzed the signaling overhead of these protocols.Thus, M2C is an efficient multicast congestion control with an open source implementation which is easily usable by multicast applications, such as file transfer or video streaming.     

TCP友好多播拥塞控制算法研究

随着多播应用在因特网上广泛开发，多播拥塞控制变得越来越重要。本文首先讨论了多播拥塞控制的主要任务，分析和比较了现有各种多播拥塞控制算法，指出了其中存在的问题，并提出了一种新的、基于速率的TCP友好多播拥塞控制机制。