IP组播与SUPANET组播接入管理研究

论文摘要

现有的Internet存在着用户数据传输平台层次结构复杂、传输效率低下和服务质量（QoS,Quality of Service）较难得到保障的缺点,难以适应“三网合一”的大趋势。为此,四川省网络通信技术重点实验室提出了“单物理层用户数据传输与交换平台体系结构”（SUPA—Single physical layer User-data transfer &switching Platform Architecture）,采用SUPA体系结构的网络称为SUPANET。SUPANET采用带外信令技术,可以分成用户数据平台和信控管理平台,其中用户平台为单物理层平台。SUPANET通过服务质量协商和半步超前交换技术实现对服务质量的保障并提高传输效率。随着视频会议、远程教育等应用的广泛使用,组播技术越来越受到重视。组播与单播和广播不同,有多个接收方想要接收数据,但发送方仅需发送一份,通过中继系统复制所需份数的数据,然后把数据转发给所需用户。组播的优势在于既能降低发送方的负担,又能降低网络传输的负担,从而高效的利用网络资源,具有良好的发展前景。同时组播在服务质量、可靠性、安全性等方面也存在问题需要解决。因此,在这一背景下,如何把IP组播接入SUPANET,使二者互相取长补短,更好的发挥各自的技术优势便成为一个值得探讨的问题。本文提出的接入方案是由SUPA主机作为组播源,IP主机作为组播组成员,通过Internet/SUPANET网关的处理,完成组播组成员加入、退出和组播数据转发的过程。在这种模式下,利用SUPA域内通过服务质量协商建立的虚通路VP,可以实现从组播源到组播组成员之间端到端的高速、可靠的数据传输。接入方案的重点就在于Internet和SUPANET的结合处:Internet/SUPANET网关,该网关连接两种不同网络,所要完成的任务主要有:IP协议（如IGMP）和SUPANET专用协议（如QoSNP）之间的转换;SUPANET内虚连接标识符VLI和组播HP地址、网关端口之间的映射;以太网MAC帧和SUPANET内用户数据传输载体EPF之间的封装/解封装。本文对上述内容作了讨论和研究。在进行理论研究的同时,本文利用OPNET网络仿真软件对所提出的接入方案进行了仿真实验。通过建立一个简化的组播网络拓扑结构,重点对信令流程和用户数据封装/解封装以及转发的过程进行了仿真统计,仿真结果符合方案工作流程和组播通信特征,验证了该方案的正确性和可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本课题的研究背景
• 1.2 SUPANET的提出
• 1.3 国内外研究现状与本课题研究的意义
• 1.4 本文的组织安排
• 第2章 SUPA体系结构
• 2.1 带外信令技术
• 2.2 SUPA的协议层次模型和接口
• 2.3 SUPA基本工作过程
• 2.4 EPFTS技术
• 第3章 组播管理现状研究
• 3.1 IP组播简介
• 3.2 Internet组管理协议
• 3.2.1 IGMPv1
• 3.2.2 IGMPv2
• 3.2.3 IGMPv3
• 3.3 局域网上的组播
• 3.3.1 IGMP窃听
• 3.3.2 CGMP
• 3.3.3 局域网组播的其他问题
• 3.4 SUPANET中的组播
• 3.5 本章小结
• 第4章 IP组播接入SUPANET研究
• 4.1 IP组播接入SUPANET问题的产生
• 4.1.1 现有IP组播存在的问题
• 4.1.2 IP组播接入SUPANET的含义
• 4.2 IP组播接入SUPANET方案
• 4.2.1 SUPANET中的节点和端系统
• 4.2.2 接入模型
• 4.2.3 工作流程
• 4.3 接入方案中需要注意的问题
• 4.3.1 组播地址的映射
• 4.3.2 级联方式
• 4.4 Internet/SUPANET网关的设计
• 4.4.1 层次结构
• 4.4.2 封装模式
• 4.4.3 "VLI-IP-PORT"映射表
• 4.4.4 协议映射
• 4.5 本章小结
• 第5章 接入方案仿真与分析
• 5.1 OPNET简介
• 5.2 仿真设计
• 5.2.1 网络模型设计
• 5.2.2 节点模型设计
• 5.2.3 进程模型设计
• 5.3 仿真流程
• 5.3.1 参数设置
• 5.3.2 仿真流程
• 5.4 结果分析
• 5.4.1 EPF长度
• 5.4.2 MAC帧长度
• 5.4.3 数据包数量
• 5.4.4 资源分配回收
• 5.5 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文