应用层组播协议研究与算法设计

提出了一个基于应用层的能够实现大规模视频直播的单源组播协议ALSSMP.在ALSSMP中采用树拓扑优先的方法来构造组播转发树.在组播树的维护方面,利用PRL算法为转发树中每一个非叶结点预先选择一个"备用父结点"以设置冗余链路,并对该算法从时间复杂度和空间复杂度方面进行了理论分析和研究.ALSSMP协议既继承了应用层组播的优点,又在一定程度上克服了应用层组播的不稳定性的特点,使组播树的稳定性和可靠性大大提高.     

多源交互式应用层组播路由协议

应用层组播无需扩充底层基础网络就可以实现较大范围的组播通信,已成为倍受瞩目的组播实现机制.但相对于传统的IP组播,应用层组播的网络延迟大,节点稳定性差,使得采用应用层组播来实现多源交互式组播应用成为一个独特的具有挑战性的问题.Thunder协议将组播结构分为核心网和外围树两部分:核心网通过Mesh-Tree结构追求快速转发以优化交互式过程;外围树允许更多的成员接收组播数据,却不会对交互过程产生影响,可提高协议的扩展性.实验表明,Thunder协议能够减小交互式应用层组播的网络延迟,具有较好的扩展性和容忍延迟变化特性,适用于各种不同规模网络.     

在协作环境下的应用层组播

IP组播由于缺乏广泛的支持(特别是在域间)逐渐由应用层组播代替，但是在协作环境下，传统的以树为基础的应用层组播使得树中的一些内部结点担负着发送组播消息的主要通信量，这与协作的要求不匹配。本文将组播内容分成不同的子部分，用不同的组播树传输每个子部分，通过构建一个组播树的森林使得一个组播树中的内部结点在其余树中是叶子结点，达到所有结点共同分担forwarding负荷的目的。     

应用层组播的最小延迟生成树算法

实时传输是应用层组播技术的一个主要应用领域,对网络延迟有严格的限制.保证低延迟组播成功的关键在于构建高效的应用层组播树,研究构建最小延迟应用层组播树的算法.首先分析影响延迟的3个因素:链路的传输时间、结点的发送/转发时间和结点度,然后把求解应用层组播树的问题抽象成对边和点都带权的有向图求解"度约束最小延迟生成树"的问题,同时证明这个问题属于NP-hard,并且提出了两类启发式近似算法:基于度的算法和基于最大延迟路径的算法.最后通过模拟实验说明了所提出算法的有效性.     

一种动态负载均衡的P2P应用层组播方案

基于结构化的P2P基础设施,给出一种动态负载均衡的应用层组播方案--DLBMS.利用Tapestry协议的路由和定位机制,设计了延迟优化的组播转发树结构,采用根节点复制的方法生成多棵不相交的组播转发树,根据负载的变化动态调节组播转发树数目以实现负载均衡和降低源到组成员节点的端到端延迟.通过模拟实验说明了此方案在平均控制负载和端到端平均延迟方面的有效性.     

一个单源的应用层组播协议的设计和实现

提出了一个单源的应用层组播的协议SSALM。SSALM协议采用树优先的构造策略,在组成员之间构造基于源的组播分发树,并在源树的基础上建立叠加网。成员可以独立地加入组和退出组,并在组播树中进行切换。给出了该协议的主要算法和实现模型。在现有的Internet环境下使用该协议能有效地节省网络带宽。     

基于分层结构的Ad Hoc网络应用层组播路由研究

提出了一种基于分层结构的Ad Hoc网络应用层组播路由协议HALMP,将网络划分为多个子网,利用虚拟成员节点和延迟响应机制优化子网内共享组播树,以最小生成树方式构建子网间的源-群首组播树,数据分组转发时对组成员节点分布密集的区域引入本地广播机制。仿真结果表明,这些策略的采用优化了组播树,提高了分组转发效率,协议具有较好的可扩展性。     

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。     

VoIP网络会议系统中分层服务和组播功能的研究

首先概述会议模型的分类,重点分析信令集中、媒体流分布的会议模型下结点采用单播分发音频流的缺点,然后提出一种基于分层服务的会议系统改进方案,同时引入应用层组播技术实现较大规模会议中音频流的转发,并对会议组播树的构建及性能进行了讨论。     

基于Internet应用层组播在流媒体中的应用

根据流媒体的特性阐述了在Internet上应用层组播应用在流媒体中的结构设想，以及建立一个最大平均接收速率的应用层组播树的分布式算法。在结构设想中加入中心结点克服了系统中复杂查询，结点出现故障时及时发现并修复，以及与成员之间有效的控制消息交换补偿可扩展性；在分布式优化算法中将组中的成员根据“能力”和最大平均接收速率建树，使得组播树更加稳定和健壮，也提高了树的自适应性，而且描述了这个算法的状态变量的估算。     

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。     

基于拓扑结构和节点性能的应用层组播算法

针对当前应用层组播节点具有异构性和存在传输延迟等问题,提出一种基于拓扑结构和节点性能的应用层组播算法。根据拓扑感知的方法对网络进行分层分簇,在构建组播树时考虑节点的异构性,使高性能的节点接近源节点,低性能的节点接近叶子节点。实验结果表明,该算法能提高组播树的效率,降低端到端的延迟,减小链路压力和控制开销,在大规模节点环境中有效改善组播树的性能。     

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.     

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。     

一种高可靠性的组播树恢复方法

应用层组播树中某个非叶子节点失效后,需要重新构建组播树保证失效节点的子孙节点能够正确接收数据。针对这一问题,考虑满足高可靠性环境中保证恢复完整性的情况,提出一种基于备用父节点的组播树预先式恢复方法,即为每个非根节点找到一个备用父节点,使得当某一非叶节点失效时可以迅速的恢复组播树。首先建立模型并对其求解构造恢复方法,然后论证此方法保证组播树恢复的完整性,最后通过仿真实验验证了此方法的有效性以及其在恢复延迟和管理代价上的改进。     

一种带宽前瞻式的应用层组播路由算法

流媒体直播是应用层组播技术的一个主要应用领域，对网络性能非常敏感，节点失效时快速恢复路由是一个核心问题。该文在几种常见的处理方法基础上，提出了一种带宽前瞻式的快速重建路由的方法。在节点离开或者发生故障之前就为其孩子节点计算备用路由，一旦节点离开，其孩子节点可以迅速找到并平滑地切换新的父节点，尽量选择服务能力较强的节点作为备用路由，从而增加树的稳定性。     

低带宽下的流媒体应用层组播

随着多媒体和网络的发展,在Internet上进行流媒体群组传输变得越来越流行,从而推动流媒体的群组传输研究.分析了IP组播和应用层组播,并且针对低带宽的情况提出一种树状优先的支持实时多媒体传输的应用层组播系统框架.在该系统中充分利用了叶子节点的上行带宽,极大地缓和了中间节点的分发数据带宽,从而实现了在中间节点带宽不高情况下的应用层组播功能.     

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。