应用层组播转发树节点选择策略研究

论文摘要

随着互联网应用的不断发展，大规模一对多流媒体数据分发业务具有越来越多的市场需求。应用层组播技术在大规模流媒体直播中的应用成为互联网重要的研究热点，在研究人员已提出的应用层组播解决方案中，组播节点的维护方法是一个重要的研究问题，而节点如何选择父母节点是其中一个关键过程。本文目的就是研究各节点加入组播树时如何选择最优父母节点的问题，提出新的节点选择算法，并与其它两种常用的选择策略进行对比研究。本文首先介绍了几种常用的应用层组播协议中选择最优父母节点的不同方法，并对已有方法进行了深入的分析。针对如何构建一棵高效的应用层组播转发树的问题，基于MixCast通信模型，提出并实现了一种分布式的、采用基于最近网络拓扑节点选择策略的转发树生成算法。通过仿真实验，分析了采用这种策略构造的转发树的平均延迟、平均加入时间等评价指标，实验结果表明此种方法能更多的考虑实际网络状况，提高数据转发效率。本文将目前研究人员提出的各种应用层组播协议中，选择父母节点的方法概括为三种：基于最小路径延迟、基于最大链路带宽、基于最近网络拓扑。不同的节点选择策略，会对整个转发树的通信效率产生不同的影响。本文重点研究了以上三种父母节点选择策略对转发树通信效率的影响，仿真实验结果证明：在约束节点出度前提下，不同的网络规模中，基于最小路径延迟方法生成树的平均延迟、平均加入时间最小，更适合于延迟敏感型的应用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及选题依据
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的主要工作
• 1.4 本文结构安排
• 1.5 本章小结
• 第2章 组播通信相关技术
• 2.1 网络层组播
• 2.2 应用层组播
• 2.2.1 应用层组播原理
• 2.2.2 应用层组播的优缺点
• 2.2.3 应用层组播算法的评价标准
• 2.2.4 应用层组播节点选择策略分析
• 2.3 MixCast通信模型
• 2.3.1 模型概述
• 2.3.2 MixCast通信模型工作过程
• 2.3.3 MixCast中需要研究的问题
• 2.4 本章小结
• 第3章 基于最近网络拓扑节点选择策略的转发树构造
• 3.1 转发树构造方法
• 3.2 转发树构造目标
• 3.3 问题模型
• 3.3.1 问题描述
• 3.4 构造算法
• 3.4.1 转发树节点加入算法描述
• 3.4.2 基于最近网络拓扑节点选择算法
• 3.5 仿真实验与性能评价
• 3.5.1 实验目的
• 3.5.2 实验方法和环境
• 3.5.3 评价指标
• 3.5.4 实验结果与分析
• 3.5.5 结论
• 3.6 本章小结
• 第4章 转发树节点选择策略对比研究
• 4.1 转发树节点选择常用方法概述
• 4.2 节点选择算法描述
• 4.2.1 基于最小路径延迟算法
• 4.2.2 基于最大链路带宽算法
• 4.2.3 基于最近网络拓扑算法
• 4.3 仿真对比实验与分析
• 4.3.1 实验目的
• 4.3.2 实验方法和环境
• 4.3.3 评价指标
• 4.3.4 实验结果与分析
• 4.3.5 结论
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论
• 5.1 本文工作总结
• 5.2 本文贡献及展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录: 攻读硕士学位期间发表的学术论文