Ad hoc网络中基于遗传算法求解QoS组播路由问题

本文在分析了原有适应度函数导致不合理解的机理后,探索了如何避免产生不合理解,并提出了一种新的适应度函数公式。通过仿真试验,试验结果充分的说明了本文提出的适应度函数在任意的网络环境以及QoS约束下,都始终能够搜索到合理的QoS组播路由。     

覆盖组播的最小覆盖代价路由算法

与IP组播相比,覆盖组播通常会消耗更多的底层网络资源。因此,在覆盖网中构造组播转发树时,考虑合理地利用底层网络资源具有一定的实际意义。给出覆盖代价的概念,把覆盖组播路由问题归结为求无向完全图的度和延迟受限、具有最小覆盖代价的生成树问题,求解的目标是在满足应用需求和端用户主机性能要求的同时使所消耗的底层网络资源最少。给出了求解该问题的启发式遗传算法,通过仿真实验验证了该算法的有效性。     

基于端系统的视频流组播速率控制方法

针对目前Internet未对多媒体应用提供QoS保障的问题,分析了视频流组播的难点,提出了一种基于缓冲区管理的网络自适应组播发送速率控制方法.该机制可以合理控制服务器的发送速率,既能自适应网络状况的变化,又满足流媒体实时播放的需求.实验结果表明,该机制通过控制发送缓冲区占有率,降低了分组丢包率,提高了终端的接收质量,具有良好的实用价值.     

面向混合网络的半覆盖组播路由协议

组播已在多个协议层上分别实现,但现有协议仍未兼顾对灵活性与效率的共同需求.总的来说,硬件组播和IP组播较为高效,而覆盖组播则更为灵活.在混合网络中,底层技术的差异使这一问题变得更为突出.为此提出了一种动态自组织的半覆盖组播路由协议HOMR(half overlay multicast routing).该协议把基于组内区域广播的IP组播、基于地址端口转换的覆盖组播以及对各类硬件组播的调用融入单一的模型,在各层组播间按需转换.HOMR具有与全覆盖组播相似的灵活性,模拟实验表明,HOMR在保持较低协议开销的同时,获得了与完全IP组播相近的转发效率.     

面向QoS的域间实时流覆盖组播方法研究

针对跨域远程协作中的实时流通信质量问题,构建了实时流服务网格（LSSG）,这是一个可扩展的且面向用户QoS需求的覆盖组播通信中间件结构,LSSG服务由网络服务提供商策略部署的服务代理（SvB）提供。论文主要采用面向QoS的域间覆盖组播算法（QIOM）来组织SvB建立实时流组播服务树,根据用户服务质量请求提供跨自治系统的实时流组通信服务,将域间资源管理转变为流媒体应用的动态协同服务管理。仿真结果表明QIOM能有效地发现和提供QoS满意的覆盖服务及实现SvB间的覆盖流量负载平衡。     

基于层次化P2P覆盖网络的多播模型

提出一种新的层次化覆盖网络模型HMCON,它是建立在二层P2P覆盖网络上的分布式的可扩展的自组织模型。该模型通过在所有的参与节点上构造多棵“互补”结构的多播树来协同流媒体信号的传输,以平衡各个节点的负载,保证QoS。为了测试网络的延迟和丢包率对HMCON模型的影响,采用ITU-T E-Model对模型进行了仿真,结果表明HMCON模型在网络延迟较大时也能保证良好的通信质量。     

基于免疫算法的分层覆盖组播技术研究

为了克服传统的实时流媒体数据单播I、P组播等传输方式浪费网络带宽,甚至导致服务器过载的缺陷,提出了基于免疫算法的覆盖网络应用层组播树的构建方法。该方法以节点间网络延迟和节点的度作为约束条件,采用免疫算法划分组播岛、找出使整个系统"花费"最小的组播服务节点,实现了组播服务节点的全局最优选取。仿真结果表明,该方法有效可行,较采用传统的遗传算法具有更快的收敛速度和更高的搜索能力。     

一种降低TAG覆盖多播网络加入延迟的方法

为了降低TAG(TopologyAware Grouping)覆盖多播网络的加入延迟,将IP多播技术融入TAG覆盖多播网络中,提出一种将网络划分成多个独立的域,域间以IP多播方式进行传输,域内以TAG覆盖多播方式进行传输的改进的TAG覆盖多播技术,从而降低多播传递树的深度,减小加入延迟。通过仿真实验,验证了该技术比MTAG方法更能有效减小TAG覆盖多播网络的加入延迟。     

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。     

一种异构环境下覆盖多播网络路由算法

由于IP多播在部署上的困难,覆盖多播网络(overlay multicast networks,简称OMN)作为构建通用的多播服务平台的另一可行途径正不断为人们所认可.针对实时多媒体应用对带宽需求的异构性,研讨了异构环境下OMN的路由问题.通过对度约束模型进行扩展,描述了一种新的适应异构环境的OMN网络模型.采用分层的带宽分配策略,提出了一种异构环境下构造OMN最小延时半径多播树的启发式算法--分层的压缩树(1ayered compact tree,简称LCT)算法,并对其性质进行了理论证明和分析.仿真实验结果表明,随着分配带宽的减少,LCT算法能够有效地降低多播树的高度和网络资源使用量,并保持较低的多播树延时半径增幅.     

自相似结构化覆盖网组播模拟器设计

针对当前流行覆盖网组播模拟器无法准确为组播系统建模及评测性能的问题,提出一种节点群支持整体代换和多树结构的自相似结构化覆盖网组播(S3M)模型的,设计一个结构化覆盖网组播模拟器,在简化S3M模型结构的基础上为其建立合适的仿真模型。与NICE协议的对比表明,该结构化覆盖网组播模型是有效的。     

实时流覆盖组播服务网络研究

针对ISP在提供实时多媒体服务时对灵活性的需求,设计了一个基于覆盖组播的实时流网络模型,利用面向服务的方法传送语音、视频等流数据,改善了实时流应用中的QoS,较好地解决了ISP部署多媒体增值服务业务的灵活性问题。并结合NUQ应用实例,从服务控制和资源管理的角度,研究组合实时流服务和构件来实现组通信服务,并分析了满足QoS和控制资源的方法。     

基于代理的覆盖网组播生成树算法研究

利用覆盖网组播技术构建组播服务平台是一种可行的提供组播服务的方案.基于代理的覆盖网组播兼具覆盖网组播的灵活性和IP组播的高效性的特点.结合节点的带宽、处理延迟和节点间的通信延迟给出一个完善的基于代理的覆盖网组播模型,根据此模型设计了求节点度受限的具有最小平均延迟的组播转发树生成算法.探讨了主机节点在进行数据分组复制转发时的转发顺序对平均延迟的影响,给出并证明了主机节点对数据分组复制转发的最优策略.通过仿真实验验证了所给算法和最优复制转发策略的有效性.     

Overlay组播网络中的服务组合算法

在Overlay组播路由中既需要考虑确保数据流能获得它所需要的服务,还需要确保不同的服务按照合适的次序到达,这是一个新的值得研究的问题,称之为服务组合问题。该文研究了Overlay组播网络中的服务组合问题,建立了相应的优化模型,设计了求解该模型的启发式算法。大量的仿真表明了该模型和算法的有效性。     

支持QoS的覆盖组播分布式动态路由研究

研究了带度和延时约束的覆盖组播动态路由问题,提出了动态适应性覆盖组播路由协议OMP,给出了一个基于分布式触发重组的组播路由算法——动态覆盖组播路由算法(DDCOMR),最后对该算法的复杂度进行了推证,对协议和算法的有效性进行了网络模拟。     

基于Overlay Network的网格虚拟端到端带宽分配问题研究

提出了基于Overlay Network的服务网格（SGON）的概念,以此来生成和部署网络增值服务.带宽分配问题是在Overlay Grid上部署和运行增值服务的关键问题,为了解决这个问题,Overlay Grid在已存在的数据传输网络的上部建立了一个逻辑的端到端的服务传输基础,通过双边的服务水平协议（SLA）,提供QoS约束的带宽.给出了包含SLA、服务QoS、流量需求分布、开销等因素的带宽分配问题的模型,同时提供了静态和动态带宽分配问题的分析模型和近似解,最后设计了一种启发式自适应在线动态带宽分配算法.实验仿真结果表明,该算法是可行的.     

基于应用层主动网络的组播模型

分析传统应用层组播模型的优点和不足,结合应用层主动网络技术,提出一种新的应用层组播模型。在网络边缘部署主动式超级节点、普通节点和主动式备用节点,在广域网中生成组播共享树,在局域网上构造多维Mesh,依靠组播共享树与多维Mesh进行组播。利用PeerSim对Scribe,CAN Multicast和该模型进行仿真,比较它们的LinkStress和RMD,结果表明该模型的优势随网络规模的变大而增加。     

基于时延约束的快速低代价组播路由算法

低代价最短路径树是一种广泛使用的组播树,通常不能满足实时多媒体应用中信息从源端到目的端传输的时延限制。针对该问题,提出基于时延约束的快速低代价组播路由算法,利用代价构建满足时延约束的初始树,将不满足时延约束的路径用最小时延路径代替。仿真结果表明,相比时延约束最短路径树算法,该算法的计算时间更少,组播树的总代价更低。     

基于分群的层状叠加网模型

为提高叠加网通信效率，提出一种分群自组织层状叠加网模型。以物理距离邻近主机组成的基群为基本自治单位，多个邻近基群自组织为二次群，多个邻近二次群自组织为三次群，依次叠代，形成适应于大规模网络的多次群层状结构。该模型具有逼近物理网结构、自适应网络变化和高效易管理的特点，理论分析证明具有较低通信开销。仿真实验表明，在网络规模较大时其通信负荷只有Landmark模型的30％～50％。     

基于Space系统的叠合式安全机制

基于Space系统(Space Operating System, SpaceOS)提出了一种叠合式安全机制, 该机制在保证安全性的同时具有实用性的特点. 首先对系统安全域进行划分, 定义了安全机制的要求. 提出了安全机制的设计思想, 通过形式化方法证明其达到安全的要求, 然后通过Overlay文件系统说明技术的可行性, 并将该安全机制应用于SpaceOS上. 最后对其进行性能测试, 安全性测试以及实用性测试. 测试表明, 叠合式安全机制具有安全性和实用性, 对SpaceOS运行速度影响很小, 具有实用价值.