基于MPLS的分级聚集组播机制研究

论文摘要

组播（Multicast）作为点对多点的传输机制对群组性的网络传输可以有效地降低网络的带宽需求,这一特点对视频会议、远程教学、网络电视乃至电子邮件群发等的传输,尤为重要。由于组播核心网络路由器必须记录每一个群组的信息,当群组数量增多时,会给核心路由器造成沉重的负担,使得组播机制的延伸性受到限制,也导致了组播机制不能普遍运用。聚集树（Aggregated Tree）的采用能有效压缩核心路由器记录群组的数量,但却有浪费带宽的弊端。本论文以聚集树概念为基础,提出分级聚集树的机制,并将MPLS（Multi-Protocol Label Switching;多协议标记交换）导入组播结构,以压缩核心路由器需记录的状态数量、降低传输带宽需求并提高数据包交换速率,从而使组播机制更有效率,提高网络性能。本文在详细介绍分级聚集组播机制的基础上,使用NS仿真软件进行了验证,在组播树数量、核心路由器记录的状态数、不必要的数据传输等性能指标等方面与传统组播进行了比较。结果表明,聚集组播有效地降低了组播树的数量,减轻了核心路由器的负担,分级聚集组播更减少了不必要的数据传输,节省了网络带宽,MPLS的引入有效改善了网络的性能。论文最后对如何对聚集组播进行有效的分级,以及如何应用MPLS在组播中提高网络的QoS水平做了进一步的分析,并将此作为今后继续研究的方向。

论文目录

• 第一章 绪论
• 第二章 IP组播基础
• 2.1 组播通信模型
• 2.2 组播地址
• 2.2.1 组播IP地址
• 2.2.2 数据链路层组播地址
• 2.2.3 IP组播地址到数据链路层组播地址的映射
• 2.2.4 网络群组管理协议（IGMP）
• 2.3 组播路由协议及组播树的分类
• 2.3.1 组播树的分类
• 2.3.2 组播核心路由协议
• 2.4 IP组播相关技术研究
• 2.4.1 可靠组播
• 2.4.2 安全组播
• 2.4.3 拥塞控制
• 第三章 MPLS的基本原理
• 3.1 MPLS 结构与标记格式
• 3.2 标记交换路径的建立
• 3.2.1 流量驱动下的LSP建立
• 3.2.2 拓扑驱动下的LSP建立
• 3.2.3 请求驱动下的LSP建立
• 3.3 数据分组在LSP上的传输
• 3.4 MPLS工作流程
• 第四章 基于MPLS的分级聚集树
• 4.1 聚集树（Aggregated Tree）
• 4.2 分级聚集树设计思想
• 4.3 实验模拟平台
• 4.4 MPLS实现方案
• 4.4.1 MPLS 在NS2 中的实现
• 4.4.2 MPLS路由表的修改
• 4.4.3 组播群组成员的加入与离开
• 第五章 性能分析评估与比较
• 5.1 节点加入/离开群组的方式及时间
• 5.2 MPLS分级聚集树性能分析
• 5.2.1 网络结构及参数设定
• 5.2.2 性能分析与比较
• 5.2.3 进一步讨论与性能分析
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢