OBS网络组播实现机制与算法研究

OBS网络组播实现机制与算法研究

论文摘要

由于现有的光网络交换方式不适合交换突发性业务。因此,为了能解决业务突发性的问题,提出了光突发交换(OBS)技术。光突发交换作为一种实现IP-over-WDM的光交换技术,结合了波长路由交换和光分组交换的优点,同时也克服了二者的不足,能提高带宽利用率、降低网络业务的自相似程度。此外,IP组播应用越来越广泛,尤其是不少的组播应用(如视频点播、视频会议等)带宽需求高、实时性强。近年来,研究组播技术从电域向光域扩展(即光组播技术)具有重要的现实意义,这种扩展一方面可使当前网络突破“电子瓶颈”效应带来的带宽限制,另一方面可使光突发交换网络同目前IP网络一样,也能灵活、高效地支持这类高带宽、实时性组播应用。从光组播技术的研究现状来看,一种是基于波长路由的光层组播,另一种是基于OBS的光层组播。由于前者主要应用于数据流持续时间较长的业务,对持续时间较短的业务流带宽利用率不高。后者正好弥补了前者的缺点。因为,从大量的研究来看,宽带多媒体流量天然就是突发性的网络业务流。所以,研究基于OBS中实现组播成为了光互联网领域中的热点之一。本文主要研究基于OBS网络组播的实现机制与算法,提出了基于OBS网络组播的最少冗余包树共享算法。并对其进行了链路利用率方面的仿真。主要内容包括:1.在深入分析OBS交换机制和网络特性的基础上,借鉴了基于OBS网络组播树共享(TS-MCAST)算法并进行改进,加入了树分割机制,提出了基于OBS网络的一种最少冗余包的组播树共享(LRP-MCAST-TS)算法。2.为了优化共享树的链路,研究了关于组播树共享机制的分布式组播树构造协议,从而进一步节约了网络的链路资源。3.依据前面提出的组播树共享算法,在OPNET Modeler中进行了组播树共享算法的链路利用率仿真。结果显示,采用组播树共享算法能节约大量的带宽。4.为了能实现可靠性组播,并对传统的组播源重传机制进行了改进,研究了本地重传机制。总体上看,本论文的主要贡献点如下:1.提出了基于OBS网络组播的最少冗余包树共享算法。2.为了解决包丢失的重传问题,详细研究了本地重传机制。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 全光网络的发展必然趋势
  • 1.2 光交换技术概述
  • 1.3 光网络组播的实现方式
  • 1.4 OBS 组播提出的背景
  • 1.5 课题研究的目的和意义
  • 1.6 本论文主要工作及结构安排
  • 第二章 OBS 网络概述
  • 2.1 OBS 网络的基本概念
  • 2.1.1 基本交换粒度
  • 2.1.2 偏置时间
  • 2.2 OBS 网络的系统结构
  • 2.2.1 OBS 网络基本结构
  • 2.2.2 边缘节点结构
  • 2.2.3 核心节点结构
  • 2.3 OBS 中的控制协议
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 一种新的基于OBS 网络组播树共享算法
  • 3.1 OBS 网络组播树共享的几种实现方案
  • 3.2 最少冗余包的树共享算法实现
  • 3.2.1 树的重叠度和带宽增益的定义
  • 3.2.2 树分割规则定义
  • 3.2.3 算法的实现
  • 3.2.4 算法中冗余包数量的理论分析
  • 3.3 共享树构造协议设计
  • 3.4 OPNET 仿真环境下的OBS 组播树共享算法仿真
  • 3.4.1 OPNET 软件仿真简介
  • 3.4.2 仿真模型设计
  • 3.4.3 OBS 边缘节点设计
  • 3.4.4 核心节点设计
  • 3.4.5 OBS 组播树共享算法链路利用率仿真及结果分析
  • 3.4.5.1 构建网络拓扑
  • 3.4.5.2 组播配置
  • 3.4.5.3 仿真结果分析
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 OBS 组播可靠性机制
  • 4.1 突发恢复机制的背景与动机
  • 4.2 突发丢失恢复概要
  • 4.3 突发丢失恢复协议(BLRP)
  • 4.3.1 ACK/NAK
  • 4.3.2 重传请求
  • 4.3.3 在边缘节点突发包的生命周期
  • 4.4 重传机制的改进
  • 4.5 仿真分析
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读硕士研究生期间发表的论文
  • 相关论文文献

    标签:;  ;  ;  ;  ;  

    OBS网络组播实现机制与算法研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢