分布式QoS多播路由协议

研讨了具有QoS约束的分布式多播路由问题。描述了一种适应于QoS多播路由的网络模型,提出了一种分布式QoS多播路由协议（DQMRP）。DQMRP只要求网络链路（或节点）的局部状态信息,不需要维护全局状态信息。DQMRP可有效地减少构造一棵多播树的开销,多播组成员能动态地加入,退出一个多播会晤,且不干扰现有的多播树。给出了DQMRP的正确性证明。仿真实验结果表明：DQMRP具有较低的控制信息开销和节点加入时延,较其它协议更适合于网络状态变化比较频繁的环境以及实时多媒体应用。     

QoS动态多播路由协议

保证服务质量的QoS（Quality of Service）路由是网络中解决OoS问题的一项关键技术．具有OoS约束的多播路由技术已成为网络领域的一个重要研究课题．该文研讨了具有QoS约束的动态多播路由问题．文中描述了一种适应于QoS多播路由的网络模型，提出了一种QoS动态多播路由协议（QDMRP）．QDMRP只要求网络链路（或节点）的局部状态信息，不需要维护全局状态信息．QDMRP较好地减少构造一棵多播树的开销．仿真实验结果表明：QDMRP具有较低的控制信息开销和节点加入时延，较好地适合于网络状态变化比较频繁的环境以及实时多媒体应用．     

一种基于分群的移动自组网多播路由协议

为提高多播协议的可扩展性,提出一个基于分群的高效多播路由协议(ECMRP)。采用改进的基于权重的分群算法对移动自组网中的移动节点进行分层管理,并应用软状态方法在群首间建立多播树,减小当网络拓扑结构动态变化时重构、维护多播树结构的控制开销。仿真实验结果表明,该算法在路由开销和分组投递率上均优于多播按需距离矢量和按需多播路由协议,更适合于高动态、大规模的自组网。     

一种动态多播组成员管理策略的研究

在研究了多播组成员管理协议以及当今多播路由协议的基础上,依据延迟休假队列模型提出了一种新型动态组管理策略.在一个网络中,尽管在某一时间范围内一个特定的组成员数量为0时,多播路由器不是简单地把该多播组从多播路由器中分离,而是采取一种智能的相关因子的方式决定多播路由器是否从特定的多播组中分离,从而可以减少在组成员维护时的代价.应用随机服务系统理论对该策略进行了建模并进行了理论分析.     

一种支持多QoS约束的多播路由协议

在分析YAM、QoSMIC和QMRP协议的基础上,讨论了包括延时、延时抖动、带宽和代价约束的多播路由问题,描述了一种适用于多QoS约束的多播路由的网络优化模型,提出了一种支持多QoS约束的多播路由协议（MRPMQoS）,构建在NS2下该协议的仿真模块.该协议只要求网络链路（或节点）的局部状态信息,不需要维护全局状态信息,多播组成员可动态地加入/退出多播会晤.该协议采用单路径寻径和多路径寻径相结合的搜索方式,有效地减少构造一棵多播树的开销,降低结点加入延时和提高寻径成功率.NS2仿真结果证明,该协议的可用性和有效性,可用于不同规模网络,具有良好的可扩展性.     

移动Ad Hoc网络多播路由协议的研究进展

移动AdHoc网络是一个自组织、移动节点通过无线链路组成的动态拓扑变化的网络.由于网络规模小、无基础设施、构建迅速等特点,从而广泛用于紧急事件、军事和民用领域以及多媒体应用等.随着网络应用规模的增长,在移动AdHoc网络中支持多播路由成为网络领域中一类重要的研究课题.该文综述了移动AdHoc网络多播路由方面的一些最新工作,论述了设计移动AdHoc网络多播路由协议的特性、问题和技术,详细描述和比较了目前典型的移动AdHoc网络多播路由协议,为进一步的应用和研究提出了新的课题.     

分布式流媒体分发系统的设计与实现

研究并实现了一个基于代理的应用层多播原型系统--分布式流媒体分发系统(DDSSM).该系统按照树优先的方式构建多播路由,并采用分布式和主动式策略利用节点自身的邻居状态信息对多播树的拓扑结构进行动态维护.系统在实现上体现了面向对象的设计思想,达到了模块化的设计目标.在PlanetLab上的实验表明,DDSSM能够根据用户不同的约束条件构造满足QoS要求的应用层多播树,实现对实时音频流数据的分发,并且能够支持较大规模的多播应用,基本实现了为用户提供可扩展、高效率和高可靠的多播服务的目标.     

MPRN多播数据可靠传送协议的设计与研究

在移动分组无线网环境中,多播路由协议起着非常重要的作用。由于MPRN受到节点移动和带宽的限制,已有多播路由协议的可靠性不高。文章提出基于Gossip的传输协议(GBTP),旨在提高多播路由协议的数据分组递交率。在MFGRP上进行了GBTP的模拟和性能分析,研究了GBTP对分组递交成功率的影响。仿真实验显示GBTP协议可以有效地提高MFGRP协议的分组递交率。     

基于主动网络的可靠多播路由协议

主动网络是一种允许用户对网络中间节点进行编程的新型网络结构,该文在多播网络系统模型基础上,探讨了主动网络可靠多播协议的特点和多播路由问题,提出了一个基于主动网络的可靠多播路由协议模型,该协议较好地减少了网络中大量的路由重构和分组的重传,缩短了错误发现和恢复时间。最后,利用仿真实验作了相关计算,给出了RMRPA协议的性能分析及与不可靠多播协议的比较。研究结果表明RMRPA协议为多媒体多播传输提供了一种新的有效途径。     

基于MAODV的移动多播路由协议的改进与仿真

移动Ad hoc网络是指由一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个多跳的、不需要固定中心接入点或者基站支持的自治系统。对移动Ad hoc网络多播路由中的MAODV协议进行理论分析,提出了一种使用转接机制改进MAODV协议的方法,该改进协议使用新的NACK抑制机制来防止NACK风暴,减少了移动Ad hoc网络中大量的路由重构和数据分组的重传。采用OPNET软件进行仿真,仿真结果证明了该改进协议在Ad hoc网络中的可行性和有效性。     

交换式以太网中连续实时流媒体的可靠组播

对目前局域网中连续实时流媒体的可靠组播进行了研究.首先分析了局域网影响可靠组播的几个特性,然后设计了局域网内针对连续实时流媒体的基于重传的可靠组播传输协议.协议中的错误恢复首先利用接收者检测包丢失,同时采用NAK(negative acknowledgment)抑制减少产生的反馈包;然后发送者根据NAK请求重传已经丢失的数据包;接收者根据本地播放时间限制决定接收或者丢弃迟到的重传包.实验结果和性能分析证明了该可靠组播协议的可靠性和有效性.     

异构环境下层次编码多视频源多共享信道分层组播

视频组播是许多当前和将来网络服务的重要组成部分,如视频会议,远程学习、远地展示及视频点播,随着网络传送基础设施的改善和端系统处理能力的增强,组播视频应用日益变得可行,组播视频传输中存在的主要问题是网络送资源的异构性和动态性,其使得视频流的多个接收方都达到可接受的流量特性变得异常困难,目前该问题的一个有效解决方式就是利用自适应的分层视频传输机制,在该机制中,各源产生层次媒体流,并在多个网络信道中传输。对视频会议类的多点到多点视频组播应用,信道往往被所有潜在的发送方共享,任何发送方都可在任何一个共享信道中发送其视频层次。在该多点到多点、共享信道、分层视频组播模型下,一个关键问题就是如何动态确定各视频源层次到各共享组播信道的映射,映射策略直接影响到会话整体视频接收质量和网络带宽利用率。典型的方式是顺序映射,该映射方式同等对待各发送方,但利用该方式,随源数目的增加,在各共享网络信度上会出现带宽可伸缩性问题,而且顺序映射方式无法适应网络传送资源和会话状态的动态变化。为此,该文设计了一种基于接收方反馈信息的自适应的层次映射算法,接收方周期性地将其当前感兴趣的发送方及接收速率的信息反馈给某控制节点,而控制节点就利用当前反馈信息动态地调整映射策略。经证实,该算法始终能比顺序层次映射算法获得更高的整体视频接收质量,并具有高的带宽利用率和很小的复杂度。     

基于移动代理的QoS多播路由技术研究

随着大量新型的多媒体在高性能网络、移动网络及Internet中的应用,满足QoS约束的多播路由协议越来越重要.针对目前多播路由协议无法同时满足可扩展性和高成功率,提出了一种新的以移动代理为基础的QoS多播路由协议(MAQMR).该方法允许多播协议在移动代理间实现并在代理所访问的每个结点得到动态应用.不同于单播路由,移动代理以并行和分布形式协作方式来构建多播树,同时使消息开销最小化并满足QoS要求.     

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。     

Hydra: Efficient multicast routing in MANETs using sender-initiated multicast meshes

We present Hydra, the first multicast routing protocol for MANETs that establishes a multicast routing structure approximating the set of source-rooted shortest-path trees from multicast sources to receivers, without requiring the dissemination of control packets from each source of a multicast group. Hydra accomplishes this by dynamically electing a core for the mesh of a multicast group among the sources of the group, and aggregating multicast routing state in the nodes participating in multicast meshes, so that only control packets from the core are disseminated towards the receivers of a group. We prove that Hydra establishes correct routes from senders to receivers of a multicast group when multicast state information is aggregated. We also present simulation results illustrating that Hydra attains comparable or higher delivery ratios than the On-Demand Multicast Routing Protocol (ODMRP), but with considerably lower end-to-end delays and far less communication overhead. Results are shown for scenarios using 802.11 DCF and TDMA as the MAC layer protocols and using random waypoint and group mobility as mobility models.     

Sender access and data distribution control for inter-domain multicast groups

The classical IP multicast model makes it impossible to restrict the forwarded data to that originated by an authorized sender. Without effective sender access control, an adversary may exploit the existing IP multicast model, where a sender can send multicast data without prior authentication and authorization. Even a group key management protocol that efficiently distributes the encryption and the authentication keys to the receivers will not be able to prevent an adversary from spoofing the sender address or replaying any previously sent data and hence, flooding the Data Distribution Tree. This can create an efficient Denial of Service attack.In this paper, we propose an architecture for sender access control and data distribution control in inter-domain multicast groups. For sender access control, the Protocol for Carrying Authentication for Network Access, encapsulating Extensible Authentication Protocol packets, is used to authenticate a sender and to establish an IPsec Security Association between the sender and the Access Router to cryptographically authenticate each packet. This access control architecture is then extended to support inter-domain multicast groups by making use of Diameter agents. An inter-domain Data Distribution Tree (DDT) is distributed over different domains. Hence, sender access control will be meaningless without protecting the whole DDT. We have protected the DDT from several attacks generated by a compromised network entity by carrying the multicast data in one or a series of Multicast Security Associations (MSA). Two alternate solutions have been developed that detect and stop forwarding of any forged packet by utilizing multiple checkpoints in the DDT. The first method uses a centralized MSA for the whole DDT while the second method uses a number of small-sized MSAs. Next, the two methods have been compared with respect to different features, such as establishment and maintenance costs, delivery time, etc. The MSA method has been compared with Keyed HIP (KHIP), and we have established that MSA-based methods reasonably outperform KHIP. Finally, the security properties of MSA construction using the GDOI protocol have been validated using the AVISPA tool. Two attacks have been detected by AVISPA, which we have fixed by modifying the GDOI protocol. The security properties of the data transmission method through MSAs using the Authentication Header (AH) protocol have also been analyzed.     

一种基于MANET的多播协议的设计与实现

传统的应用于有线网络的多播方法很难适应MANET所具有的拓扑结构变化和带宽有限等特点，无法有效地应用于MANET。提出了采用按需路由发现策略的MANET多播路由协议MFGRP。在MFGRP协议中不需要维护全局的路由信息，通过按需路由发现过程，动态更新路由信息和建立网格。多播数据包在转发组成员间进行有限泛洪，使协议能够降低带宽的占用及减少路由更新信息的传播。模拟实验显示协议在带宽较低、多播组成员数量变化较大的移动分组无线网环境中，具有较好的可靠性和工作效率。     

基于集成FEC和层次传输的可靠组播的流控技术

端系统能力和网络带宽的异构性给大规模组播的流控带来很大困难。本文将前向纠错（ＦＥＣ）技术与层次传输相结合,较好地解决了异构环境下可靠组播的流控问题。我们给出了传输调度和信道速率分配的算法,讨论了差错控制问题。性能分析和模拟表明,该方法对大规模、异构组播组可显著减少平均传输时间并且有效地利用网络带宽。只需较少数目的组播组就能得到性能的很大提高。软件ＦＥＣ编码器的速度能够匹配当前的网络条件,算法易于实     

多约束QoS动态多播路由算法

YAM和QoSMIC是支持QoS动态多播路由算法,允许多播组成员动态地加入/退出,同时为接收方提供多个可选择的多播接入路径,以满足不同应用的QoS需求。该文在分析这些算法的基础上,研讨了具有延迟、延迟抖动、带宽和代价等多约束QoS的多播路由问题,描述了一种适应于研究QoS多播路由的网络模型,提出了一种具有多约束QoS的动态多播路由算法(MQDMR),MQDMR试图有效地减少生成多约束QoS的多播树的开销。在MQDMR中,一个多播组成员能动态地加入/退出一个多播会晤,且不干扰现有的多播树。仿真实验结果表明,MQDMR比YAM和QoSMIC具有较小的延时和较少的代价。     

一种针对组播的分布式自调节显式速率控制器

拥塞控制是组播服务需要解决的重要问题.当存在大量异质的、传播时延较高的组播接收者时,到达源端的反馈在一定程度上已经过时,因此常常严重影响控制效果.提出了一种分布式、自调节的显式速率比例控制方案,它在源端和中间节点实施控制算法调整各自的发送速率,并且比例控制系数会根据路由器缓冲区占有量偏离理想值的程度自动调节.这种网络参与控制的主动行为比传统路由器尽力服务的工作方式对网络状态的响应更加迅速,自调节的控制系数比固定的控制系数更能及时调节发送速率.仿真实验结果表明,算法具有响应快,链路利用率高和路由器缓冲区占有量比较稳定的特性.