基于不定叉樹的應用層組播協(xié)議.pdf

《基于不定叉樹的應用層組播協(xié)議.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、基于不定叉樹的應用層組播協(xié)議李振德廣東海洋大學信息學院，湛江524088中圖分類號TP319文獻標識碼:A摘要:本文提出了一個適合小規(guī)模、低時延，基于不定叉樹的應用層組播協(xié)議，重點講述了協(xié)議的設計思想、節(jié)點故障修補算法和性能優(yōu)化方法。協(xié)議已被成功應用到一個視頻會議系統(tǒng)中，結果表明，這樣的一個協(xié)議能很好的適應目前Internet上小規(guī)模多媒體應用層組播系統(tǒng)。關鍵詞：應用層組播；不定叉樹；源指定樹；路由樹調(diào)整AnApplicationLayerMulticastprotocolbasedonundefined-

2、degreetreeAbstract：AnALM(ApplicationLayerMulticast)protocolbasedonundefined-degreetreeforsmallscaleandhighdemandontimedelaysystemisproposedinthispaper.Thepaperemphasizesthedesignoftheprotocol,thealgorithmtorepairnodefailureandthemethodofprotocoloptimizatio

3、n.Thisprotocolhasbeensuccessfullyappliedtoavideomeetingsystem.Itisconcludedthatthisprotocolcanbeappliedtoasmall-scalemultimediaALMsystemonInternet.Keyword：ALM,Undefined-DegreeTree,Source-SpecificTree,Routing-Treeadjusting1．概述自應用層組播的概念提出以來，已有很多各具特點的解決方案被提出。

4、各個不同的應用[1][2]層組播系統(tǒng)具有不同的設計目標及系統(tǒng)結構。如，ESM(End-SystemMulticast)和ALMI[3][4]適合時延要求不高的小規(guī)模多對多通信，而Scattercast和Overcasts則支持大規(guī)模的數(shù)據(jù)遞送系統(tǒng)。在系統(tǒng)結構方面，根據(jù)建立應用層組播拓撲結構時采用的方案，將這些系統(tǒng)分為兩種：網(wǎng)優(yōu)先(MeshFirst)和樹優(yōu)先(TreeFirst)，網(wǎng)優(yōu)先的系統(tǒng)會首先為覆蓋節(jié)點建立一個網(wǎng)狀的拓撲結構，然后按照某種路由協(xié)議來生成數(shù)據(jù)路由樹，如ESM的Narada協(xié)議，會先構建一

5、個網(wǎng)，然后通過修改后的DVMRP協(xié)議完成路由樹的生成；而樹優(yōu)先的系統(tǒng)則是直接建立數(shù)據(jù)[5]路由樹，ALMI、Overcast、HostMulticastis均屬于這種系統(tǒng)。一般來說，網(wǎng)優(yōu)先的系統(tǒng)穩(wěn)定性更好，不會形成回路，樹優(yōu)先的系統(tǒng)則在效率上占優(yōu)勢。在多源的應用層組播方案中，根據(jù)數(shù)據(jù)路由樹的使用和維持，可以分為SharedTree和Source-specificTree兩種。SharedTree，就是所有的源使用同一棵樹；Source-specificTree，就是每個源維持一棵樹，前者不能保證每個源都能獲

6、得較好的傳輸延遲。本協(xié)議根據(jù)視頻會議系統(tǒng)的應用特點，采用效率較高的樹優(yōu)先的拓撲結構，使用Source-specificTree數(shù)據(jù)路由樹策略。樹的生成、維持由根(源)負責，集中點(RP)不參與，這點類似HostMulticast的做法，HostMulticast是分布的方式，每個組的數(shù)據(jù)路由樹都有一個根節(jié)點，每個新的組成員加入時，都要從該根節(jié)點開始依次協(xié)商，直到找到一個距離最近的節(jié)點為止。2．基于不定叉樹的應用層組播協(xié)議2.1協(xié)議設計思想我們的思路是，建立一個全分布的，支持多組、多源，低時延的，基于不定叉源

7、指定樹(Source-specificTree)的Tree-First應用層組播協(xié)議平臺。由于目前Internet終端多數(shù)是以xDSL方式接入的，考慮到這些終端具有的極限帶寬是上傳512kbps(部分是1Mbps)，下載5Mbps(其余接入方式的終端一般具有更高的帶寬)，假定每個源每秒產(chǎn)生的實時數(shù)據(jù)流量為150kbps(如視頻會議)，按照90%極限上傳帶寬的可利用率，一個節(jié)點可以為3個節(jié)點實現(xiàn)分發(fā)任務；再假定組的規(guī)?？刂圃?00個節(jié)點內(nèi)，如果按照三叉樹的組織結構，這樣的樹將不超過4層，經(jīng)過4個節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)，其

8、時延基本可以控制在5秒內(nèi)?；谝陨系募僭O，我們將在組應用開始前建立n棵Source-specificTree，n等于組的節(jié)點數(shù)，每個節(jié)點負責生成一棵以它為根的滿三叉樹。我們又知道，有的節(jié)點的上傳能力可能不到3個，有的節(jié)點則可能超過3個，而且這種能力可能是變動的。由此，這些樹必須根據(jù)網(wǎng)絡的實際狀態(tài)進行調(diào)整，節(jié)點的分發(fā)孩子個數(shù)視其能力變動而定，分發(fā)能力的判斷，則通過孩子節(jié)點反饋RTCP信息包來計算丟包率。也就是說，滿