应用层组播转发树构造技术研究

应用层组播解决了网络层组播难于部署的问题,但是效率不及网络层组播.本文针对如何构建一棵高效的应用层组播转发树的问题,基于MixCast通信模型,提出并实现了一种分布式的,采用基于最近网络拓扑节点选择策略的转发树生成算法.通过仿真实验,分析了采用这种策略构造的转发树的平均延迟、平均加入时间等主要指标,实验结果表明此种方法能更多的考虑实际网络状况,提高数据转发效率.     

应用层组播树性能的测量研究

针对应用层组播中构建组播树的三种不同算法对组播树性能影响进行了研究,包括各节点的吞吐量和组播树的稳定性,在PlanetLab分布式实验床上进行了实际的测量和分析。结果表明最大带宽组播树算法构建的组播树有最好的吞吐量和稳定性;最短路径树算法也有很高的稳定性,其吞吐量比随机组播树算法有所提高,但差于最大带宽组播树算法。     

一种利用双路径组播树提高应用层组播稳定性的方案

应用层组播作为IP组播的替代方案,具有简单灵活、容易部署的优点,在分布式多媒体通信领域获得了广泛的应用.但其存在组播树稳定性的问题,发展受到了限制.该文提出一种双路径组播树方案,采用两个组播树传输和转发不同内容的数据,在节点加入或者退出组播组时,不需要重新构建组播树,其它节点仍然可以接收到可接受的多媒体数据,从而减少故障恢复的时间,提高应用层组播的稳定性,改善应用层组播的性能.最后通过计算机仿真,表明该方案在节点加入和退出时减少了故障恢复时间,维护了组播树的稳定性,具有良好的性能改善和显著的优点,适合多媒体业务传输.     

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。     

基于节点异构性的应用层组播算法

为降低组播树的维护开销、改善组播树的负载平衡、提高组播树的性能,给出一种基于节点异构性的应用层组播算法。与已有的应用层组播算法相比,综合考虑了节点的异构性(动态计算节点异构性,综合考虑节点的网络转发能力和计算能力来),提出了全新的组播树构建策略并通过黄牌节点的数量来及时调整组播树。仿真结果表明,该算法大大降低了端到端的延迟和平均链路伸展长度,提高了系统的稳定性。     

基于节点性能估算的应用层组播算法

提出一种基于节点性能估算的应用层组播树构建和维护算法(PPE)。综合考虑节点的性能及其在组播树中的位置,尽可能使高性能的节点接近源节点,使低性能的节点接近叶子节点,以此来提高组播树的效率,降低端到端的延迟,减小链路压力和控制开销。仿真结果表明,PPE在大规模节点环境中能有效改善组播树的性能。     

组播树维护策略的研究和实现

在IP组播模型、Overlay Network和Peer-to-Peer等技术的基础上发展而来的应用层组播技术正逐步成为一个流媒体直播的有效解决方案。树形组播方案构造简单,维护开销较小,可扩展性较好,比较适合于大规模的组播应用,但是其可靠性较差。通过比较研究其他P2P算法对节点稳定性和节点距离的衡量策略,对树形拓扑维护策略PeerCast进行改进,设计并实现了一个基于该改进算法的流媒体直播系统。应用表明,该算法能动态适应节点数达数百,节点生存周期较短的组播应用,较大程度上减小节点加入退出对QoS的影响。     

自底向上的应用层组播树重构算法

分析传统应用层组播树重构算法的不足,结合前向式重构技术,提出一种自底向上的应用层组播树重构算法.采用自底向上的方法将备用父节点的本地选择策略和全局选择策略进行有机结合.仿真结果表明,该算法在组播树的恢复时延、重构树的质量、树重建的控制开销方面都有一定的改进.     

基于节点稳定度双路径应用层组播树构建算法

针对应用层组播树存在的稳定性的问题,在双路径组播方案的基础上,综合考虑节点度和节点在线时间对组播树构建的权重影响,定义节点稳定度,提出一种节点稳定度的双路径应用层组播树构建算法.在构建双路径组播树时,使节点稳定度高的叶子节点在第二棵组播树中距离源节点较近,并根据节点稳定度的改变动态调整双路径应用层组播树中节点的位置,使得节点退出或加入组播组时,不需要重新构建组播树也可以接收到传输的多媒体数据,从而降低组播树的中断次数,提高应用层组播稳定性,改善应用层组播的性能.通过计算机仿真,表明改进算法在组播节点动态改变时提高了组播树的稳定性,改善了性能,适合多媒体组播业务传输.     

多组共享式应用层组播算法

利用单播传输路径的重叠特性所构建的叠加组播树可以部分模拟IP层的有源组播,而单组会话中成员主机在网络中分布的不足可以通过多组会话中的主机来弥补。该文根据这一特点提出了一种基于多组会话成员共享的应用层组播算法,该方法采用了源主机和接收主机之间的单播传输路径和多组协作机制,为每个组播源建立单独的组播树。通过模型分析,该文算法所构建的组播树可以比单组会话计算方法获得较大优势的链路利用率。     

基于可用带宽测量的应用层组播算法

针对组播分发树建立过程的特性和需求,提出一种基于可用带宽测量的应用层组播算法。该算法以组播数据作为测试源,建立输入数据率和单向时延的关系模型,融合可用带宽测量与组播分发树的建立,以降低测量开销和对网络的影响,仿真实验表明,生成的组播树具有高吞吐量和低链路压力的特点。     

基于区分应用的车轮结构分层ALM模型

基于区分应用提出具有层次车轮结构的应用层多播（ALM）模型,该模型在混乱情况下自愈性强、数据传输速度高。给出一种基于泛洪算法和区分应用的分层多播数据传输协议,根据不同应用使数据通过不同链路传输。依据网络状况变化动态优化系统拓扑结构。利用P2Psim在Linux下进行仿真实验,结果表明该模型可以提高ALM性能。     

基于实时流媒体服务的多源应用层组播系统

针对矿区网络大容量视频信号传输,通过在现有网路中部署流媒体服务节点,构建基于实时流媒体服务的多源应用层组播系统,并提出一种基于度和延时约束的路由算法,进行组播树节点的管理和优化。该系统实现简单、路由健壮性高,与传统C/S模式视频监控系统相比,在同等网络状况和运行环境下,传输视频流的网络丢包率降低50%以上。     

基于多组密钥树的应用层组播组密钥管理方案

针对现有应用层组播组密钥管理方案可扩展性差等问题,设计一种适用于大规模应用层组播的基于多组密钥树的组密钥管理方案MGKT。该方案对组成员分簇管理,将组密钥的更新限制在簇的范围以内,从而降低了组密钥管理的通信开销。分析和仿真实验表明,在不降低安全性的情况下,MGKT具有较好的可扩展性。     

基于延时影响因子的应用层多播ASD模型改进研究

为提高应用层多播的稳定性和效率,在原ASD-TS模型上加以改进,提出一种基于延时因子的ASD-DIF模型。该模型可以在新节点探测整个多播网络的基础上自主选择加入方式,使新节点给整个多播组带来的延时最小,构建高效率、高分发度的多播树。仿真实验表明ASD-DIF模型在构建多播网络的时候能够构建高效率的转发路径,有效降低多播的时延。     

连接请求序列对ALM建树性能的影响

研究应用层多播（ALM）中连接请求序列对ALM算法的影响。利用实际网络数据进行实验,发现连接序列的不同会造成ALM构建树拓扑的异构,从而影响ALM建树的性能。基于实验对比结果,选定一种能够保证ALM算法稳定性的连接序列,实现低错误率ALM树的建立。     

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。