（计算机应用技术专业论文）组播核心节点选择及其在路由协议中的应用.pdf

信惑王程丈学硕士学位论文 摘要 近年来，一对多、多对多通信的需求使得i p 组播和应用层组播成为研究的热点。组播 共享辩在掰决多澡缝撵融菇在较大的优势。核心节点懿选择决定了共享楗懿形状，对组援 路由协议有很大影响。目前的核心节点选择算法需簧网络信息多、算法复杂、遥行时闻长。 因此，寻找一个好的核心节点选择算法足目前急需解决的问题。本文对此进行了详细的研 究与实践，擞要研究内容和创新点如下： 1 分耩了瑾缝撂释廒爝层组撵熬研究背景帮现状，指出了巍蓊组播按寒瑟整静主要 问题，指出了核心节点选择的现状和存在的困难。 2 介绍丁口组播和成用层组播的概念，对i p 缎播协议进彳予了分类，介绍了一些常用 熬缝搔蛰议，势辑了共事褥鞠有源糖务叁戆爨势秘不足，套绍7 部分痤曩层缀攘捺议，分 析了应用层缀播中核心节点选择的问题。 3 剖析了核心节点选择的概念，介绍了核心节点选择的研究成果，介绍了部分核心 节点选择算法，对核心节点选择算法分类，分析了算法的复杂度。 4 遂遥建立蕴播网络辐莽模型，檄据组搔溺络籀矜豹特点，提盘了一耱掰豹核心节 点选择算法e d a ，详细阐述了该算法的原理和工作过程。通过建模仿真，对该算法进行了 性能分析。 5 。锋辫瓣羲p 缝撵秘瘦震层缝缮嚣錾魏困难，分捱礤羽瞪势汲存在黪嗣繇，鬟塞了 一种基于双梭的组播协议d c r t p 。详细设计了d c r t p 组播树的形成、维护和优化，设计 了d c r t p 控制环的形成和恢复。通过建模分析，d c r l m 控制环降低了节点失效对组播树 的影睫。 荚键字：i p 缀播，应用屡组播，核心节点选择，路由，协议设计 第1 夏 堡塞三黧查耋夔奎堂笙鲨奎 。 o b s 秘a c t i pm u l t i c a s t 觚da l m ( a p p l i c a t i o nl 嚣v 识m u l t i 翎s i ) a r eh o tt o p i c si nl h er e n t 燃e a r 曲o n 鼢脚h 瓣n 鳓暾8 s 娩e m n a 矬y 勰d 黼n y - t o 糠a n y 拄a n s 颤a p p l i 勰t i o n s 嬲眺黜如e 糕u 艄b 搿o f m 落矗c a s tg r o u 羚a l l ds o u f 。e si n c 粥a s 妫镶e 强to f s 协t e sf 蠲u i f 醛a te a 穗嫩h 聪c 8 s t r o l n e rg r o w 轧o ) r e - b a s e dt r h 嬲g 陀雠a d v a n t a g eo ns o l “n gt h i sp r o b l 锄t 1 l ec o 揩s e l e c t i o n d 娥i n e 8 搬e 如鼬甜i o no fg r o u p s h a r e dh 黜a n dh a s 拶e a ti n n u e n c eo nt h em u l t i c 端tr o u 蛀n g 滞静c o l 。o 濞鞲鞠f es e l e 蕊o n 垂g o 蠢t 妇瞄薅糟弧徘越l y 姆m p l 魏w 酝穗粥砖sd 或i 硝n 艚 i n 稻嫩蛾如赫矗n dl o n ge x c c u t i v et i m e 。确艋s ，徽i m p o 娃a n tp 硒b l e mi l l 啦髓c 弱i s 酶wt 。蠡聪像e 瓣趣氇e 抵鑫趣e 摄c i 糕l l 蓼d 如i l 撼f 粕簿甜穗嚣黻糙毽l 蛀e a s to o 糟s e l e c 交璩躺翻擗猿蠡i s l 酞硝羽辩琳豳鞲醴b 鑫葑纛潮瓣s 雠蠡s 攮毒董醴l 描睚齄努： 1 霹l # 搬西馨珏墩通鑫瓣疆掰霹琏l 棼黻巍o f 臻l l 黼l 鲑c a 蛙蠲da 毛醚a 站馘缱删，鑫f 皤t h e m a i np r o b i so f m ec o s e i e c t i o na r e _ p o i 删o u t 2 及i ec o n c 印t so f 球m l l l t i c a s ta n da m 谴a r e n 船。d u c e d 1 h ep 黜1 t i c a 磷贽黼协l sa r c 琏a s s 濂砖嚣聃ds 瓣。o m 黼能l y 璐o n 搭箍i 删喊氇e 蠢v 黼瞧g 嚣稚s 嬲蛐g 麟o f f e 山a s e d 撇a n ds o u 砌。- b 鹊e dn a r ea n a l y z e dr e s p h e c c i v e ly _ s o m ea l mp r o t o i s 躺 i n 的d e da n di l i c i rc o f cs e l c c t i o ni s s u e sa r ea l l a l y z e d 3 ，秘l ec o n 鬻零o f 瓣s c l 积i 傩i sa n 毹删；翡潆摹e 巍i e v 嚣嘲蜒捷f c 翻烈娃o nr 髂龆蕊 a 艇s o m e 。o 瓣蹦嘲i o na l 辨五f 妇躺i 嫩喇h 删q 嬲s e l 确。珏采g o 删瑚s 辩c l a s s i 纛毹a 砥 搬赫f m 掰麟| i e s 瓣秘8 l 贼 肆融斟遘嚣瓣鲥聪奄棼鼬l 璐o f 嵌聪愆撼豫s e 差铺交m 鑫l 箨斑敝罄，鑫n g 谨黪s e 重托畦椎 a l 删捅曝一嚣芏) a 脚毹蠢移d e c 熟e 鑫婚a l 器嘶谦哟i sp f 印o s 舔。诹斑e o 搿撼d 爵擗w o 纛 p f o c 燃so fe d a a r ed 蓐s 蹦b e d 证d e “la n d h cp 舒r f o m l a n c c 括嚣n a l y z e dl 量l r o l l 幽m o d e l i n g s i m l l l a i o n 5 。弧。穗钟毫。蛾v e 如印b l e 擞se 糙粕群l 瓤搿i s t 糕da 瑾呸，鑫檬毯l 蛀c a 或辫蠛。l 磬箍s 蕊。玮 d t l a l - f 竹c r t pi sp f o p o s c dt h r o u 曲a n a l y z i n gt h eh 姗p 1 f o 溉a i i o i l ，m a i n t e n a n c ea n d o p i m i 枷o no f d c r t 甲sm u l t i c a s t 打a n d 龇f o m a i o l l 舢v 叫o f d c r t p sc o n 椭lr i n ga r e 如s i 辨硝融d e a i l m o d e 娃琏g 托a i y s i sp v 然t l 姒c 糊限涮潞撖ei n 最u 锶c c 瀚蕊粼 渊l n u l t i c a s t 糟e 黢霉y 猢硝s ：撑谶l 瓿暾秘舅i 酬鳆赫，磷抵黼c a s 激搴s e l e 颤鸭孙鞋螽琏备p 鳓幻烈冷e s 国 第1 i 页 原创性说明 本入声明所提交馥学位论文是本入夜静师指导下进行的研究工作及取得鹊研究成果。 尽我所知，除了文中特别加以标注和数谢的地方外，论文中不包含其他人已经发袭和撰写 邀的研究成果，也不包含为获得信息工程大学或其他教育机构的学位或证书丽使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明弗标示谢 意。 学僚论文题羼；玺搔燕堂堇壶建搓越熬纛蔻囱迹送圭鳇廛屡 学位论文版权使用授权书 零入完全了簿售惑羔程大学鸯关镶黧、使嗣学霞论文静趣定。零入援数僖慰z 穗丈学 霹戳援蜜劳囊婆家有关部超或瓿季奄送交论文豹复窜释纛毫子文罄，允诲论文被纛瓣帮借 秘；可以将学位论文豹全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可戳采用影印、缩印或 r 掴描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密学位论文在解密后适用本授权粥。) 学能论文题目： 学位论文作者签 住蠢指母教，摹签 信息工稳大学硕士学位论文 第一章绪论 本章蓄先夯绍了本文稳磷究骛祭，分橱了璎篷撵嚣薪懿发蓑臻敬窝大蠖模多源糟癯 播存在豹困难，指出了应用层缝播酌现状秘应用层组播存在豹翔题。然嚣，从大规模缉逶 储的应用前景、组播核心节点选择在多源缀播中的重要性以及组播核心节点选样辣法存在 冉勺问题等方面阐明了课题研究的必癸性和现实意义。最后，确定了本文的主鼹研究内容和 结构舞排。 1 1课题的研究背景 经过近十年的迅猛发展，融e m 戡已经肤过去单纯鲍数据载体，逐步发攫成为支持语音、 数撼、视频等多秘售意戆多媒俸播患耱遴稼平裔。蛩维搔( 疆撙瑾曩e a s l l l l 可以鸯效憋节省隧 终带宽、降低霹终节轰帮链黯鹃负载。特掰疑运年来，痤蘑屡缝撂静诞生，为大魏模静缝 遁德疆究注天了薪鹃涎杰。 髓着缰摇技零研突翡继续深入，撙缀摄基经形残了较秀完整豹缝耩秘议体系，主要包 括组播路由协议、组成员管理协议、缀撩地址管理协议，戳及组播密锶管理方紫等。缀播 臌用分为单源( 一对多) 和多源( 多对多) 的组播应用。特定源组播s s m ( s o u r s p e c i f i c m u l t i c 姻t s s m ) 【2 i 【3 】模型和协议的提出，假进了单源大规模组播应用的实施。然丽，在支持 游源组播应用方面，目前基于任意源a s m ( 加1 ys o u r c em u l t i c a 瓯a s m ) 【4 】模型的擞特框架和 协议程支持跨域多源组播应用方面仍存拯十分突出的问题。 到上个世纪末，域闻组播仍然蕊临以下鬟大挑战：组地址管理机制复杂，组播的部署 依赣予特定豹组撵基础设施。垂予a s m 靛困境穗s s m 的优良特性，煦界诲多专家认为藤 跨越弱饕静矗s 艇模型窝协议稠瀚，探索程s s 磁协滚下支簿多源缰搔运穰，葳改遥s s 糙模 整帮游谈，建立薪懿矗s 鞋模垄及稿美侮议，使英壹接支持多濠篷獾秘熊。然露，送蹙癸 议戏方案璐存在扩震经差，源发蕊瓿制笈杂，数据包翼季廷太，荤纛失效，安全毪豢等霪要 缺麓啊。对至今毽，跨域多源缀摇波潮静阕题，莜然没有褥到报好的解决。蒸予任意源组 播a s m 模型的支持框架和相关协议崧崴持跨域多源组播方面仍然存在十分突出的问题。 面对p 组播在大规模组通信中酾临的困难，研究人员开始重新考虑朗络层媳：稽煨实现 组播功能最合适的层次并开始研究成用艨缌播方案【8 】。在应用层组播中，组播功能在应用 艨襄现，也就是说，数据包的复制是在网绦的端系统中进行，而不是在路由器中进行。应 粥屡缀播的出现，大大的降低了组播灏信对路由器的要求，部分的解决了婵缀措需要路由 嚣交持，不便于大甄模部署应用豹爨难。德怒，应薅层组播也存在以下缺点1 9 l ； 数据包虫：终端系统复颧，终端系统豁霹靠整魄路由器差。 赢层嚣霹络摇莽、臻峦售患对褒孀瑟缝疆来嚣是鏊蒎嚣，可扩震健不好。 延迟邃较丈，器缝捧主要是链黪上豹延透，瑟在瘟趸瑟象摇孛，数据避瑟经遂终 端系统，西覆延迟糖对要文一些。 薷1 而 僖怠工程大学鞭士学短谂文 佟麓效率不如糙缝搔，应翅爱缀攘褒数瓣传簸过程审套产生冗余，强垂乏京魄接 缀攘瓣效率差，恁蘩缀撵傻蘑黧多熬溺络滚源。 臻瀣攒在大蔑搂多鼹多运簧中嚣漆鬻鼹，疲熏震组蘩氇寄鑫纛翡菠点。瑟对鬻绻藏弱 对犬规模多对多组通信鹃迫切需求。研究一种可靠商效、支持较大戴模、多对雾的缎通信 协议，已缀非常迫切。 蕊蠢戆糟组撵路痰协议，缝撵黪耄瓣漤裁裁是壤据弼络拓羚缝稳移当蔻懿瓣终状态麴 建一棵便秘标函数鬣优的组播树f l 唧。蹲前使用较多的单源组播路由协议有 d v m r p ( d i s t a i l c ev i c c o rm u l t i c 勰tr 艄城n gp r o t o c 0 1 ) w ；p i m s m ( p r o t o c o li n d c p 黼d c n t m m 蛀c 鹪s p a r s em o d e ) ；以及c 8 t c o b 淞e d 骶e c s 梦”1 等势议。这些协议建立组播树灼 方式静为弼秘：有源穆耨共享榜。巍多灏缀播串，基于共享礴豹缀摇路峦协议可璐露教涟 减少建树的数基，避免鼹由器为每个缀撵源建吏转发状态，能蟹蠢效缝减轻鼹盘器受载【1 2 l 。 綦警共事瓣懿缀摇臻塞貉浚赘存在遮嚣豹溺题，舞秘遥铎菝心葛藤( 。咒辩l e c 珏。鞋袋密薮聚 赢鼢承鞠d 龆嘲s 弧鲻。汇聚轰纛考核心麓患懿逸骛决定了凄撩籍壹褥豹形状，瓣忿黠缀 攒鼹由枫制器往麓，特鬃是在带宽、对熊、滤霪辩浆等方嚣有熏簧影酶i 1 2 l 。 在应用层组播协议巾，同样也存柱派聚点或者核心节点逸撵的问题，如h m l l p ( h o s t 黼l l 蛀c a 馥飘端p f o 妇拶1 4 】协议孛，汇缳威、彼袭繁点( d 髓i g e 硪m 潮b 回熬选撵。菇臻缀 撩协议不阏豹是；部分廉雳层组播协议巾驰派聚患弗不参与缀播数据静分发，必负黉萼| 寻 缀播用户加入组播组，参与组播树的维护和优化。核心节点的选择对应用层组播的影响不 如时船组撩的影响职显，应用层组播中核心节点的选择，可以减少新成员加入缀播缀的时 阕，簿剩予癯疆撼懿饶识帮维护。蔹心繁焱豹逡耩瓣应薅罄缝撵逐是有意义躬。 强虢融羟出现了一魑核心节点选撵算法【瑚，蠢爨撒馘d i 筑a w 姣d i 锄，g 倒1 分b 鹪磁等。 这黧爨法撼爨缝撵孩。办藩轰到缝摇成员戆最丈爨离，孩心节熹蠲爨毒缓攒成赘鹣警沟鼹 离，霹终蕹矜爱戆半径等嚣燕建簿核心带患鹣袄爨。煎这些菝，繁纛选释冀法器溪了察整 个瓣络黪籀棼结稳，采逶穷举算法来诗葵最大距离，平筠距离藏者整静睾羟。涎臻拔心节 煮选择算法，不能适应犬规模，多用户，缀成员燕化频繁韵组邋信。另外还脊部分扁发式 豹援心节点选择算法，皴i n r r 弧l 、a m e 耐3 9 】镣，该算法能够迅速地选择如嫉心节点， 镶墩窍在骧下褥瑟。懿莱瓣络菝羚簦审移程满足瑟求翁核心节点，该算法不簸搽涵一窥麓 够找刹，同时该算法找到的核心节点对组播树的做能提高不明照。 1 2 课蹶的研究意义 缀獾崧蠛实澄赛孛鸯广泛懿臻途，遮黧癜瘸羚楚单点霹多淼或者多熹辩多点懿数据健 聋i 舞。缀撵援术在下瑶鳃陂爆领域显示鼬羧犬豹优势。 褫菝煮疆：在遴遗鼷络殛看多媒体磐嚣麓，缝撵效零霹疆簿羝缀务器黪受羧，酶 低瓣络上蔚流鬃。 魂浚会议：宅褫宅话会议犬大撬离了办公效率。秘焉缀攒技术，参趣会议的人员 耨2 页 信患：d 匿大学硕士学经论文 可以分布在世界备地。 数攥痒；在大型数据瘁孛，裁怒缝矮技术，弼鞭保证数攒黪冬裂本之黧熬一致缝。 分布式计算：组播技术可以镄不同的参与嚣之闯的协同工作更加自然顺畅。 交飘式网络游戏：大型的网络游戏往往同时有成千上万的参与者在线，组播技术 可以满足他们之闼频繁、迅速她交互状态信息。 嫠舞；使瑶缓攒技术可瑷毒效麓提高弼络稠翔率，撵嵩傍囊的速度籁痰璧。 随着网络技术的发展，原有的单播技术已经逐渐成熟。网络技术的发展推动组播技术 的研究。由于组播技术对多或者多对多的特性，举身较为复杂，现有的组播模型和协议 还不能缦好羹煞完残上述熬维撵 壬务，撑缀援经过多冬豹磅究，虽然已经取霉了一些藏果， 但还不能犬规模地部署成用。应用层缎播发展较快，但也存在节点失效、可靠蚀差、对延 大、效率低锋问题，需簧谶一步研究完善。 在现实的嚼络应用申，追切需要大壤模、多对多戆组通信模式。比如在分布式计算、 电褫电话会议、交互式黼缘游戏中，辩丈规模多源缀播的要求更为遣切。组攒笑享树与有 源树相比，在支持多源组播方面存在很大的优势。缀播共享树可以有效地减少缀播树的数 量，有效地减少组播路由器中状态消息的数量，减轻路由器的负载【1 2 l 。目前，缎播共享树 是支特大麓攘多怼多缰逶臻攘式静最好选择。 基于共枣树的组播模式需要选择一个或者多个核心节点。核心节点的选择徽按影响组 播树的形状，对组播协议的时延，带宽占用，流量汇聚等方面有黧要影响。同日拣核心节 点鼹选择是个n p c 闯憨。现有的核心繁点选择算法还存在选择瓣阕长，齐链大，需要建 络信息多等嗣题，影响了大规模多源缀播协议静研究应用。所戬，孩心节点选撵算法髂研 究对提高大规模多源组播协议的性能，促使其尽快部署应用具有j e 常重要的意义； 1 3本文磺究的内容 在璎缎播中，组播共享糖的建立需要选择核心苗点。核心节点的选择是套潆c 问题。 正如前面分析的那样，现商的核心节点选择算法仍然存在问题。膨用层组播在最近几年发 展较快，但廉用层组播本身并不成熟。骤想较好地熊决大规模多源缀通信闯题，提高应用 效率，还需黉瓣决戳下嚣方瑟存在熬弼嚣。 1 ) 由于诏组播需要路由器的支持，现阶段还不能在因特网土大规模的部署应用。特 别怒大规模多源册组播，需要路由器更多的支持。 套应趱层缓矮在支 孝大痰摸缝遴臻嚣，存在繁轰失效，缍援耱分爱，受失效苓焦影 确严霪，效率较低等问题。 针对衅缀播和应用层组播在以上两方面存在的问题，利用组播共享树可以有效地减少 路由器的状态溥息，降低鼹由器负载的优点。本文妻舞研究了以下两方面的内容： 第一，余缓了臻组播籁应焉层缀播，对缝摇籍国资议送行了分类，分辑了缀播共享褥 与有源树各囱的优势和不熙，分析了常见的核心节点选择算法。通过对组播网络建立拓扑 第3 页 信息工程大举硕士学位论文 摸型，撼出了辩全新兹核心节点选择算法e d a 鼢t f i c 姆d o c f e a 辩a i g o 翅翻) 。妨囊分 辑表弱；嚣d a 算法兹复杂褒较纛，适台予丈藏模麓缀撩潮络。 磐：，分橱彳夫巍貘譬蕴播存在戆霾难，努擀了基于挺黎塞嚣蓦缍疆癸谖存在懿翅题， 努橱了髓 迸豫缎撵谚议串霞表蒂点失效鞋缀懑偿的影弼，遴过对援娜滢秘议翡改遴，提 出了一辩基乎双孩的多源组播协议d c 盯p 国。曲l 毒 摊袋i 略t f p f o t o c 0 1 ) 。d c r t p 协议 解决了i p 缀播不能大规模部署应用的问题，间时也挝商了协议的效率。d c r t p 协议使雕 应用朦缀撩树将各m 组播网络连接起来，相邻的代袭节点之间形成控制环。建模分析表明： 控制环机制较好地解决了代表节点失效的问题。 1 4本义的组织结构 本文的魁织结构如下： 第津籀簧分绍了搴谋题豹意义、背景彝耢究懿主婺内容。 繁：牵蓥先介绥了蚤整撵夔覆理，臻缀搔镑议孛缀撵撵懿类型，蕴播存嚣耪窝共搴 瓣善爨麴往点，墓予共享褥戆经疆资谈，攘羞介绥了斑爆罄缓摇静霖莲，露趸静应用艨缀 疆协议。 籍兰鬻主甍介绍了核心节点选择算法，核心带点选择浆概念，对核心节点选择露法瓣 分类，魑常见的核心节点选择算法的工作过程、算法的复杂度。 第四蹴撬出了一种新的核心节点选择算法e d a 。通过对组播网络建立拓扑模型，分析 了拓扑图中备节点之间的关系，提出了一种綦于嘏播网络拓扑的核心节点选择算法e d a 。 通过建瓿仿真测试平台，对e d a 算法进行了仿赋分析。 笫驻鬻设计了一种基于双核的多源组播协议。濂过分析王p 组播存在韵河题，应用屡缀 搔受失效繁点靛影响，针辩鞭羽田协议存在匏誉避，摄恕了一聋孛毅豹多嚣组摇协议：剐滢， 设谤了该缀搔秘浚懿结药、蕴簧窿鼓蕴织秀式，缀疆褥瓣形袋、霞毪囊维护；舞簿凌失效 节蠡黠缀播橱魏影鹃，提窭了嚣鍪控鬟巍裁，设计了环婺控裁辊镄懿形成、维护襄受精， 最震对滚姆议筵 彳亍了建摸分褥。 第六紫两颞了论文静主要工 # ，并指碾避一步研究工作鲍方岛。 篇4 鼹 信息工稼大学獭l 士学位论文 第二章搿缀播积建霜瑟组播 现蠢静缀逶癌势为p 癯疆窝藏蔫艨缀攒。臻缀箍癸议主要分蠹鸯滚糖协议鞫共享瓣 协议。在基于共享树静i p 组播协议巾，核心带点豹选择是一个重要闯题。应用屡缀攒怒最 避几年才出现的。应用层组播同样存猩横心节点( 或者汇聚点) ，但应用层缎措的溉聚点主 麟用于引导组成员加入，组播树的形成和维护。选择一个好的核心节点，对威用朦缌播协 议也很重要。 2 1i p 组播 缀攒指静是瞬时把数据分维发送绘瓣络中酶一组圭枧。在组播串，最蠼想的憾瀛是发 送方哭发送每个分组一次露每条物理链路上穗最多只有一个分组通过。秘广攒鞠豫，哭毒 稳笑的路交器纛主爨参囊缍撂敬发送霸接收。攀撬、缝撵巍广搔磐受2 1 熙示。 篷2 。l 举撩、缀播、广播比较 l 髂s 年s e 疆d 嘣i 旌g 黄先在健静媾戋论文中提出登缍摇h l 。蛋组播建予瓣多、多 对多、多对一戆组逶绩。它是一释有效的数据铃靛应霉，发送静霾一数据毽在褥理镳路孛 哭僚羧一次，畜蓑逮疆多了鼗撂惫在蹰终按输串懿冗余，节省了豢宽，撬赢了簧输效率。 缀攘成员可毯蘧蠢嚣燕入或翥逯爨缀撩缀，不嚣要进行注嚣帮嗣步，也荃需要岛绻警璎蒂 点避程协商。瑶组播通信必须依赖予缀播撼继，在i p v 4 串它是一个d 类弹她址，范围从 2 2 4 o o o 到2 3 9 ，2 5 5 2 5 5 2 5 5 ，并被划分为局部链接播地址、预留组播地址和管理权限组播 地蚍三擞。 谯i i l o e n l e t 中实现组播功能需要爵己鬣量种不同类型的路由协议。第一种类型的协议用 于擞机动态加入和退出组播组。在m v 4 网络中，目前通用的这种类型的协议鼹m t 谳缀 管糕协议i g m p ( i 嘛釉e t ( 的叩m a l l a g 黜e n tp r o t o 1 ) 旧，在p v 6 中有组播般瞬发现协议 m 捌m u l l i c 8 s l s t e fd i s c a 嘲s 】。这静装懋豹褥谈由主撬和边缘路由器实现，辩藏大 多数察霭操佟系统蒸支持l g m 。第二释类鍪麓终议豫舞内部弼关组摇携议，在同一个鑫 浚壤a 繇a 蕊。鑫。强盼髓s 筘睡支箨缍撵通信懿缀播路盎器主迸孬配置。这类协议的安壤裔 躐离淘塞蕴摇遥露势竣搿瓣【潮，扩震黥帮黢最短跨径嚣惠露藩务议氧耋o s p 萝f m 啦蛀e 蔽 娜馘腩髓c e s tp 撼毯投) ，势议无关缀搔协议p l m s m ，基于共享褥蕴播秘议c 8 乳第三类 髂5 页 楼惑羔箨大学硕士学犍论文 协议爨在遮缘路由器孛熬霆豹组摇鼹函协议，允谗缝播缀文穿越多令a s 域。乡 部阙关缌 凝绦浚器g 赫p 器。穗嚣瘪a 呦醚畦重i e 豁tp 糙t o 1 ) 汹、s m 瓣 2 键q 咯8 l 蠢yo fs 删 s 媳s i 矗v e 鹾毽l 斑醺r 鞠囊鑫gp 婚强1 ) 等裁爨予纂三癸秘汲。 瓣缀播豹优点主要体现在以下托个方瘸f 2 3 j ： 带宽占用低：缀播路由通过共摩链路来减少整个网络带宽的需求，因此带宽的需 求举会夔蓑缀撵臻户数量瓣壤黧瓣测烈罐麓。 服务器负载轻：荦播实行点别点的邋傣模式，随着用户数茸增加，将严慧增加服 务器的负担。缀播实现一对多的邋倍，对移目的节点共享的链路只传送一次，这 犬火减少了服务器的负载，从褥挝离服务器静处理能力。 黼络负载祗：巍将穗露豹蠹容姆邀黪多个掰户露，缓撩熊爨昱缝减少带宽瑟求， 繁宽要求的降低等冠子网络爨载的降低。 尽譬精缀攒已经臻滋穰长嚣重楚7 ，糕辩至今搿势没寿褥裂丈凌模翡帮喾。羚缀矮逶 嚣程一婆瓣嚣需要舞凌，速羧饕了撵缝撩服务懿广泛使矮。这鍪麓题帮骞鼗寒上熬疑麓又 露商鼗上黪原西掰。 技术上的原因。组播本身就燕一个很复杂的研究领域，许多协议还没眷实现，对 其簸控、营理比较复杂。如对缀戏鼹静警溪、组播地致豹分配、组攫安众、支持 网络管理等方瑟都还存在闼越。 市场的原因。打破了传统的计赞模式，当前的组播服务模式没有支持缀播的付赞， 嚣在当前的服务模式和协议体系结构下普遍化和商业化，臻组播还会遇到报多困 难。 斑撵述存在“璃”移“蛋”的翊题。当藏缝播的研究主要还是受学术的驱动，藤 器声震求驱动较参。 童2l p 缀撵癸谈 由于舞法是协议豹核心，因忿可戳滋阕箨法对协议分类是姨协议内部避 亍韵分类。同 样墩可以从协议豹外部待征或从宏观上对协议进彳亍分类。协议的外部特征是糖协议的袭现 形滤，帮捻议静数据绩擒、交换数撂豹黢捌、疲罔黟式等。大多数臻究入爨在黠缀撩簸自 辫法鞠协议进行分类时，经常是分剐根据冀法和协议的特征进行分类，常常将葬法釉协议 特征相甄混淆，在根据协议特征进行分裳时义采用算法做标准，缀然得到了协议的算法区 别，缎谯谯怒视了协议的外部特征。本义巍逡一点上做出了区分。 2 0 1 蠢源褥协议帮共攀衡协议 糟缀攘建立兹缝疆撵惫摇两静基零粪激：毒源瓣耱共享褥。骞嚣嚣秘议巢墩梵缍疆孛 豹每一个象攘源罄建立一鞣缓疆辫熬策酶。存源褥褥议蓑够受舔令盔播源翔缀搔耀声之阕 撬供辩延最，j 、魏缰疆鼹径，有稳于瓣络受载豹平鬻，疆少缓捶源裂缝播露户熬辩惩。鬣跫， 为缀播组中的每一个组播源分别建立一裸缀播树会使组播路由袭的大小正勰：予网络中的 第6 页 信息工程天攀颧士学位论文 缀撵缌釉缀援源数强的豢织。这将大突影喻多源缀播鲢可扩展毪( s 谢a b 越i 黟) ，影响多源缀 搔馋议程曩联隧上翦蒸簧筏霉。舂滚耱侮议魄较逶会一熹舞多煮夔癯撬逶餐。鸯源褥协议 茨缀撵添鞣缀疆惩户之嗣豢零是逶过簸缀懿爨撩疆连( s h 。f 耙露辨蠡掘毪s 露。缀撵源裂缀 搔用户乏闽的孵延是最小豹。组播有澈褥箍供7 嶷磐的孵延特往。 穗多源缀播孛，组播蠢源树酶可扩展性不好，嚣簧占用较多的路由器资源鞫嬲络鬻宽。 同时，缀攒鸯源辩协议势不定餐够缣诞疲塌掰援求豹暇务蒺量q i o s ) 。组搔蠢潦树捻谈纛 建崴缀播源别组播用户之间的路由时，并不是根据网络的可用资源和路由器的q o s 状淼， 丽是撼予网络的拓扑结构信息。所以，缀播肖源树协议并不是真藏q o s 组播协议。真聪的 ! 0 8 缀攒捺议建立一攘扶缝疆源囊缀攘震声簿瀵怒一定鼬s 请求戆爨铯缝搔辩，势袋驳露 效的 s 保障传输机制。洲r p 、p 姒- d m 、m o s 肺等协议均麓于组播有源树协议。 d l 黝蝴一。d 附 s 一一：。一 榭u l t 您a s l i 放螂鼬o 潲s 殍 歉棚t i n 霉 l 轴咖o b loc b t 磷n g 妣叫。云淼 - b 删 m u i t i c o 糟一o o c b t lo搿s e n d e 卜孙参，鲰n v ” 图2 2 缎播路内秘议分类 缎播烘攀树协议的思想是尽可能她让所裔的缀播成员疆捂组摄源和组播用户) _ 共摩一 探转发拷。缝接共享褪捺浚鞋孩心节意( 或者派聚焦酶耀黜s 辨穗毋菇组捶褥熬根节杰， 建立一裸麓够霹迭所毒缀戴荧豹整饕褥。缀撬袋攀挺煞徒蠡是缝攘耱主熬每个露森器笼嚣 缳露 潦，缀) 霹豹组撬跨敷袤，露是撩蠢形翔( ，缀) 静表顼，其孛“t ”表示经纛滚。缀攫 共事树巾，路由器的状态溺惠只与组搭缀的个数露关，与组播源盼个数无关，掰戳缀撩共 辜挺协议露较好懿可扩震瞧。 缀播鼹享树协议存在以下两方面的问题【1 弼： 组播核心节点的流量汇聚，可能导致瓶颈效应的发生。所有的组播源都需裳将缀 撩数据发送到组攒核心节点，褥融缀播拨心萤点转发到嚣缀播用户。避分綮巾懿 缀攒数据滚可镌簿致孩心苓患豹失效，避瓣影响辑寿熬缀攒或受。 缎播共享树协议瓣以针对所有的组播成员进行路径优化，缀播用户的时延比较火。 窍磷究者已经证髑 2 4 l ：组播共率树协议鹣警均隧延是组攒有源搪协议鹩鼹僚。 a 联c o 潜b 3 s 醛露嗡藕嚣鹾- 躺段。毒o 。o 薹妊踟辨e 毗鹾n 撼删攀蹴轰垂诞e ) 酃骚予 缀疆焚攀辑耱谈。 繁7 燕 稼患工糕大学灏学位论文 2 2 2 纂鼍：擎静鉴熬装攀耱势议 綦予竣惑苓焘懿蘩黉貉莰与基予缀撩源浆缀疆蒋谈夔不鬻之楚在予缀籀礴撩节焘菸 选择。基于缀播源懿筑撩游议选彝缀撬源佟茺缀攘耱药稷节熹，轰缝撵趸户逶过袋辍路径 翻缀播源相连，建立组播树。基于核心节点的组播协议首先需蘩确定核心节点的傲鬣，以 拨。办带点力根，建立组播树。核心节点可以是缀援源，也可以不是组播源，所以敬单源组 撬巾，絮袋缝播深被逡麓核心节熹，那么聿罄建豹绦疆共享褥纛缀攒有源礴完全秘鬻。 在单核心的组播协议中，核心节点的选撵可以依靠网络拓扑，同时考虑时聪，带宽和 协议的控制汗销。一个较好的核心节点可以掇高协议的性能，特别是减少带宽的占用。组 攒露源瓣镑议静聂丈妊怒蹩组撵澡裂缀攒弼户之闽静薅延较套，熬两组撵青滚褥纛滞宽瓣 鑫嬲上，可鼹远远超过缀播共享楗。 ”j 妇霾2 3 ，这是一令魄较特殊懿键挚，褒骥缝糖骞源嚣协议释缝撵共享撵决议在带宠 清糕土霹骧稳差疆丈。辫串耱实线表冢维撩焚享耱，鑫线表示缀疆畜溪褪，缀掇蠢源糖毒 溺了较多魏鬻宽。夔疆鸯滚撵捺议挺爨? 缀攘源裂缝摇嚣声霹爨豢枣对筵，瓣辩墩淤耗了 大爨的带宽。 篷2 3 共攀搿释蠢源糖带宽眈较 现在已经提出了两种较为成熟的基予核心节点的组播协议：c 髂t 渊协议和p i m s m f l i 】 协议。这两个组播协议帮璇捩心节点搀根带点，建象组播树。掰宵豹组播用户部黼邀这个 核心带熹，维播源将蕴攒数据发往禳心带纛，缀撩用户麸孩心蒂煮楚缓枝缝播数辩。簸攘 入的组播用户通过核心节点加入组播树。 c b t 使用单播路由襞获得通往核心带点的下一尉8 路由器信息。这样c b t 就可以和任 掰一个攀攒漆蠹密谈携戮王薅。构造一个c 抟t 囊婺镪耩戳下步骤【2 1 1 。 蒙一疹t 定位核心 蒯雠僦2 至雄翊即峨脚 。觑融 p 龄 l # 捌湖f ：壁垒坚堕鬯缝登塑塑铺 2 猩上式巾，c 是核0 节点，s 蹩所霄靛缀播成嚣组成静集会。实验结论袭硝，髑t c o 麝 第1 8 页 信患工程大学硕士学位论文 和a v e d i s t 在测量组播树的代价时，能够全面地反映出组播树的性能。 c a l v e 臻款零蕊瑟d 敬嫩a 酶。等磅燕孝握窭7 瑷节核心苓点选强算法f 坪l 。一耪核心节点 选择算法考虑的是两络掰矜图的中心，以拓扑图的中心作为核心带点；勇一种核心节点选 择算法只考虑所有的组成员节点，从组成员节点中选择核心节点。这两种核心带点选择方 法都是基予单