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。     

Ad-hoc网络组播路由协议的研究与设计

从无线自组网实际环境应用出发,提出了一种极大节省通信带宽并且实现简单的无线自组网组播路由协议.该协议充分利用了无线信道的广播特性,采用广播方式完成对网络内各节点的组播数据的分发,网络内各节点则根据组播数据的目的地址来判断是否应向自己直连的组播成员转发组播数据,并根据序列号决定是否将该组播数据再次广播出去以及防止收到重复的组播数据,因该协议不使用组播树,省却了建立与重建组播树的复杂过程,从而保证了对通信带宽的节省与实现的简便.现已在PowerPC平台上得到实际验证,运行效果良好.     

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QoS策略的PIM-SM协议的扩充

为了解决目前对组播服务质量(QoS)支持所存在的不足,提出了基于QoS策略的PIM-SM组播路由协议扩充方案--基于逐跳单播的QoS组播(PUQM).该方案以PIM-SM组播路由协议为基础,利用下层单播路由协议以逐跳的形式传递和处理组播路由中的预留带宽QoS参数,从而建立基于源的具有QoS保证的组播分发树,确保组播数据包转发过程中对服务质量的要求.对测试数据的分析结果表明,该方案能够达到预期的效果.     

用应用层组播技术解决小规模多点视频会议中的关键问题

在因特网上实现小规模多点视频会议需要解决三个关键问题，即端系统带宽不充足、实时传输和临界带宽的使用。采用应用层组播技术，可以设计一种比较合理、适用的组播树构造算法。模拟结果表明该算法较好地解决了以上三个问题。该算法由本地路由算法和组播树优化算法两部分组成，每个与会成员首先利用本地算法结合自身的特点生成一棵基于源的树，然后，再利用生成树优化算法对所有基于源的树从全局的角度进行优化，平衡树与树之间带宽的使用。     

基于边缘簇组播树构造算法的分析与改进

在分析IP域中支持QoS的基于边缘簇的组播树构造算法的基础上,针对该算法生成的组播树的总体路径费用较高的问题,提出了一种改进的基于边缘簇的组播树构造算法IECT,该算法可在承载组播流量的网络核心域构造出总体路径费用较小的组播分发树。     

RPT到SPT组播切换丢包问题研究

协议无关组播-稀疏模式是目前应用最广泛的组播路由协议之一。它以汇聚点为基础建立共享树进行数据传输,由接收者发起到源的最短路径树的建立,通过最短路径树进行组播数据的分发。在共享树向最短路径树切换时会发生部分数据包丢失现象。该文分析了RPT向SPT切换时数据包丢失的原因及相关因素,提出了改进和解决方案。     

聚合组播及组-树映射算法的研究

对一种新颖的减少组播状态的方法 -聚合组播进行了研究 ,它使多个组播组共享同一棵分布树 ,从而在损耗一定带宽的情况下 ,减少了组播状态和核心路由器上的树管理开销 .同时提出了一种组 -树映射算法 ,该算法将组播组指定到具有可控带宽的分布树上 ,在牺牲带宽的基础上 ,大大降低了额外的隧道开销和扩展开销     

基于用户行为分析的应用层组播树生成算法

应用层组播采用终端主机转发数据的方式,在一对多的媒体内容分发方面具有广阔的应用前景．与IP组播相比,应用层组播具有灵活和易实施的特点,但是因为终端主机可以自由地退出组播树,应用层组播也存在数据传递易中断的缺点,这对实时性要求严格的视频直播应用的影响尤为严重．通过对超过1000万条实际视频直播系统的真实用户记录进行统计分析,发现用户平均剩余在线时间随着已经在线时间的增大而增大,并据此提出了一种适用于视频直播的应用层组播树生成算法．模拟结果表明,算法对减少视频直播应用下应用层组播树的数据传递中断次数有明显作用．     

VPLS中基于共享聚合树的组播问题研究

VPLS是近年来网络研究的热点.但在设计VPLS网络的时候,面临着一个严峻的挑战组播中需要维护的状态数和网络带宽浪费之间的矛盾问题.本文提出了一个基于共享聚合树的解决方案,既减少了需要维护的组播树数目,又较好地控制了带宽的使用.其基本方法是,采用Prim贪婪算法建立洪泛树,确保组播流量能够传送到所有的PE结点.在洪泛树的基础上通过基于消息的剪枝机制建立候选的组播树,并通过组-树之间的映射算法实现组播树的共享和聚合.候选树的产生是通过预设的带宽阀值来触发的.仿真实验表明,该方法具有较好的性能,能够降低VPLS网络中由于维护组播转发状态而带来的开销.     

基于自拥塞理论的可用带宽测量算法

在分析网络可用带宽测量算法性能及存在问题的基础上,提出一种轻负载、高精度、自适应的端到端可用带宽测量算法iChirp。基于自拥塞理论采用近似指数分布的动态探测队列结构,以可用带宽预测值为中心设置关键域,在其中加快采样频率,增加报文密度,并能根据反馈自适应的对探测范围和关键域进行调整。仿真实验结果表明,该算法对网络干扰性较小,能够快速准确地测量出端对端可用带宽。     

一种端到端的有效带宽测量方法

有效带宽测量在服务器选择、覆盖网络路由选择和网络流量工程等方面有广泛的应用。通过分析发送频率与单向延时之间的关系,提出了一种基于多项式拟合的有效带宽测量方法PFAB（Polynomial Fitting for Available Bandwidth）。PFAB通过发送探测速率逐渐下降的探测包,并检测OWD的变化,推断探测速率和有效带宽之间的关系。当探测速率大于有效带宽时,OWD持续增长;在探测速率等于有效带宽时,OWD达到最大值,之后开始下降。NS-2仿真实验结果表明该方法能有效减少探测包数量,缩短探测时间,并且对网络造成的干扰小;在探测包瞬时频率变化较大时,可以快速到极值点,减少测量误差。     

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。     

Analysis of minimal backlogging-based available bandwidth estimation mechanism

This paper analyzes the minimal backlogging-based available bandwidth estimation mechanism to strengthen the theory behind the mechanism. The minimal backlogging method estimates the available bandwidth using the statistic of the probing traffic service rate. We show that the statistic of the probing traffic service rate is a consistent estimator of the available bandwidth for a G/G/1 queueing system under minimal backlogging condition to support the minimal backlogging method theoretically. In order to emulate the minimal backlogging method in a real multi-hop network, we detect the minimal backlogging condition or closeness of the probing rate to the available bandwidth based on the busy period length, and change the probing rate adaptively to maintain the minimal backlogging condition. We explain that the minimal backlogging condition or available bandwidth might be detected more accurately by the busy period of probing packets than by the gap response curve or rate response curve, and enhance the minimal backlogging method further by introducing a new initial probing rate estimation mechanism. A reasonable range of available bandwidth for a short time interval can be obtained using the mean and variance of the estimated available bandwidth, since the proposed mechanism can estimate the available bandwidth quickly and track it adaptively. The proposed mechanism is implemented in a Linux environment. The performance of our scheme is compared to those of conventional available bandwidth estimation mechanisms through experiments on a test-bed with single-hop or multiple-hop topologies.     

网络主动带宽测量算法设计

本文基于Cruz流量模型.通过主动检测单向时延连续上升的概率.推断探测速率与端到端可用带宽之间的关系,提出一种网络可用带宽主动测量算法PathPCQ.NS2仿真显示,PathPCQ算法测量精度和效率都优于现有的带宽测量工具Pathload.     

基于自拥塞理论的数据传输控制算法设计

基于自拥塞理论的网络带宽测量技术存在探测流量过大,易拥塞网络等缺点,因而在网络传输中的应用具有一定局限性.针对这些不足,提出一种新的数据传输控制算法ProDTCA.ProDTCA利用数据包单向延迟特性,通过源端定时发送轻量级探测流,估测带宽占用状况,动态的调整数据发送速率.仿真结果表明ProDTCA可以快速的调整数据发送速率,避免网络拥塞,防止数据包丢失,达到对网络带宽的高效利用.与传统基于自拥塞理论的带宽测量方法相比,ProDTCA能够自适应的调整数据发送速率,有很高的工程应用价值.     

一种基于P2P网络的层次化覆盖多播模型

P2P网络的应用日益广泛,但是针对网络中各个终端主机网络接口带宽各异的实际情况,目前的覆盖多播模型没有综合考虑节点的延迟和实际可用带宽的限制。针对上述问题,提出了一种基于P2P网络的层次化覆盖多播模型(HOMM),该模型综合考虑了延迟和带宽两种因素,采用优先度作为构建ALM树的标准,在簇内构建局部ALM树,同时节点的加入、失效等操作的影响只局限于较小的局部范围内,使整个P2P网络的数据转发负载更为均衡。仿真实验表明该模型具有高效性、健壮性,能够很好地适应终端主机网络接口带宽各异的大规模组播环境。     

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。