基于分布式资源管理的区分服务组播策略研究

论文摘要

随着Internet逐步由单一的数据传送网向包含数据、语音、图像等多媒体信息的综合传输网的演进,如何为用户提供满意的服务质量（Quality of Service, QoS）已成为一个重要的现实问题。区分服务模型因其良好的可扩展性已成为QoS问题研究的首选机制；此外,应用组播技术可以节省主干网络的带宽,提高网络资源的利用率,这在当前网络多媒体应用呈上升趋势的环境下也显得尤为重要。从功能上讲,区分服务和组播是两种互补的技术,区分服务提供了一种可扩展的QoS解决方案,而组播传输则提供了一种节约网络资源的有效方法,两者的结合成为必然趋势。但由于传统的区分服务与组播在基本结构上存在的差异,两者的结合不是一件容易的事情,必然会产生一些冲突。如何有效地结合区分服务与组播已受到国内外研究学者的更多关注。本文正是围绕着如何将区分服务与组播相结合的问题提出了一种基于分布式资源管理的区分服务组播策略（DiffServ Multicasting Strategy Based on Distributed resource management, DMSBD）。首先,该方案采用由边界节点作为资源管理器对区分服务域内资源进行分布式管理的方式,有效地避免了以往集中式资源管理方式所引入的单点失效和链路瓶颈问题,申请加入组播组的新成员必须通过资源管理器的接纳控制审核才能享有合法的优先级,否则便只能享受比“尽力而为”（Best Effort, BE）还要低的优先级服务,同时也有效地解决了被忽视预留子树（Neglected Reservation Sub-tree, NRS）问题。其次,该方案采用接收方驱动的思想建立一套服务质量请求信令机制,通过使用重标记方法使组播数据流的转发节点明确知晓新成员的服务质量请求,解决了异构组播组问题,并提高了可扩展性。最后,在NS2网络仿真平台上对DMSBD方案进行了仿真实验,并将其与LE（Limited Effort）方案和传统方案进行了分析比较,实验结果表明虽然DMSBD方案较以往方案在信令数量上有所增加,但在网络层花费些许代价换得较多空间上的节省是值得的。总之,DMSBD方案有效地解决了区分服务与组播相结合所产生的可扩展性问题、NRS问题和异构组播组问题,是一种代价合理、可扩展性较好的区分服务组播策略。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题意义及国内外发展现状
• 1.3 本文研究内容及主要工作
• 第二章 区分服务与组播技术
• 2.1 QoS基本参数
• 2.2 区分服务
• 2.2.1 区分服务模型的提出
• 2.2.2 区分服务模型的特点
• 2.2.3 区分服务体系结构
• 2.2.4 区分服务模型的基本工作机制
• 2.3 组播技术
• 2.3.1 Internet组管理协议IGMP
• 2.3.2 组播路由协议
• 2.4 本章小结
• 第三章 区分服务下的组播问题及解决方案
• 3.1 区分服务与组播之间的矛盾
• 3.2 区分服务与组播直接结合产生的问题
• 3.2.1 可扩展性问题
• 3.2.2 NRS问题
• 3.2.3 异构组播组问题
• 3.3 各种解决方案分类综述
• 3.3.1 基于状态的方案
• 3.3.2 基于边界的方案
• 3.3.3 基于封装的方案
• 3.4 本章小结
• 第四章 新的区分服务组播策略研究
• 4.1 DMSBD方案的设计思想与引入的基本概念
• 4.2 DMSBD的运行机制
• 4.2.1 组成员加入过程
• 4.2.2 组成员退出过程
• 4.3 DMSBD方案的特点
• 4.4 DMSBD与LE方案和传统方案的比较
• 4.4.1 LE方案的详细描述
• 4.4.2 DMSBD与LE方案和传统方案的比较
• 4.5 本章小结
• 第五章 DMSBD的仿真研究
• 5.1 NS介绍
• 5.1.1 NS网络仿真平台介绍
• 5.1.2 NS中区分服务和组播模块的设计
• 5.2 性能指标
• 5.3 实验环境
• 5.3.1 实验平台
• 5.3.2 基本原则
• 5.3.3 DMSBD扩展功能的实现
• 5.4 实验结果及分析
• 5.5 本章小结
• 结束语
• 参考文献
• 致谢