论文摘要
本文通过对国内外组播QoS路由策略的分析得出,传统的采用源树或共享树的组播路由协议都存在使用最短路径树所带来的问题,即当网络中同时存在多个组播组的数据时,组播数据倾向于在某些链路上聚集,导致另一些链路上的网络资源没有得到充分的使用,由此造成网络拥塞和网络资源利用率不高的问题。特别是当网络中有多个组播源的数据在网络上传输时,网络瓶颈效应的问题更加明显。针对国内外研究的现状：有些研究倾向于对单个组播源的数据进行优化,缺乏对多个组播源情况的考虑；有些贪婪算法倾向于为单个组播组建立多棵组播树,算法复杂度和开销过大。本研究提出满足组播QoS保证、拥塞控制的强鲁棒性、强并行性的分布式路由算法—流量均衡算法（LDA:load distribution algorithm）。本文基于IP组播QoS路由、拥塞控制机制及组播流量均衡研究的不足,综合对比应用于QoS组播路由策略的多种启发式算法,改进并行性强、多个个体合作和相互交换信息的蚁群算法,并结合路由器功能的扩展,将LDA应用于QoS组播拥塞控制中。本研究提出的LDA策略,变集中式组播路由策略为分布式组播路由策略,克服了瓶颈效应和单点失效的问题,在保证组播QoS的基础上,进行拥塞控制、均衡了网络流量和提高了网络资源的利用率。LDA主要包括候选路由选择和组播调度两个模块,通过和PIM-SSM相结合,来满足在多源组播网络中（有多个组播组的数据流共存的网络）提高网络利用率,减小组播数据传输时延、时延抖动和丢包率的目的。其中,LDA策略以网络拓扑作为输入,输出带有候选路由的路由表供组播调度模块使用。候选路由选取的目的是把低优先级组播数据分组偏转到若干迂回路径上去,实现组播数据流的复制和转发。其中,支持PIM-SSM的网络节点基于候选路由模块提供的候选路由运行组播调度技术,优先级高的组播源数据按原组播树发送组播数据,而其它争用瓶颈资源优先级低的组播组数据将会在相应候选路由上完成组播数据的发送。本研究提出的LDA策略能够在多个组播源同时存在的网络中保证组播业务的服务质量（QoS）和拥塞控制,在整体上考虑均衡网络负载的同时,又减小了组播数据包传递的时延、时延抖动和丢包率。仿真实验结果表明,LDA能有效地提高IP组播网络资源的利用率,克服组播数据因排队带来的时延和丢包率过大的问题。