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基于主动网络的流媒体可靠组播算法研究

毕业论文

  【 关键词 】 可靠组播算法 流媒体 主动网络 差错恢复 拥塞控制 组播协议  
【 摘 要 】 
  IP组播技术的出现和广泛使用满足了大规模的多点传递应用需求,但同时也带来了许多问题,尤其是IP组播在固有的“尽力而为”的传递方式下无法保证数据传输的可靠性?煽孔椴ゼ际蹙褪且饩鲎椴ゴ渲械目煽啃晕侍。流媒体被认为是未来网络的主流应用之1,虽然流媒体应用对分组丢失有1定的承受能力,但过多的丢失无疑会严重影响流媒体回放的感观质量。因此,有必要对流媒体的可靠组播传输技术进行研究。现有的可靠组播研究表明,网络中间结点的适当参与有利于可靠组播协议性能的进1步提高,主动网络在解决组播的可靠性方面具有独特的优势。 本文首先讨论了可靠组播中差错恢复和拥塞控制设计面临的挑战,分析了可靠组播技术的现状及相关工作。本文的核心是针对流媒体传输,提出了两个基于主动网络的可靠组播算法:差错恢复算法ARMER和拥塞控制算法ARMCC。 (1)ARMER是1种答复者辅助主动路由器进行差错恢复的可靠组播算法。该算法包括下列5个机制:丢失检测、答复者选择、NACK处理、本地恢复和局部重传、缓存管理与周期ACK反馈。ARMER充分利用主动路由器的主动服务,同时与主动路由器连接的答复者辅助重传,缓解了主动路由器的压力。算法解决了反馈风暴和重传滋扰问题,能进行快速而有效的差错恢复,具有很好的可扩展性,适合大规模的流媒体可靠组播应用。 (2)ARMCC是1种路由器辅助的基于速率的可靠组播拥塞控制算法。该算法包括下列4个机制:分层RTT测量、拥塞检测、速率调整、拥塞平滑缓冲区管理。ARMCC灵活利用主动路由器的资源,不仅能使组播流和TCP流共享瓶颈链路带宽,达到协议间的公平性;还能将拥塞影响限制在局部子树范围内,达到协议内的公平性。ARMER解决了Drop-to-zero问题,具有良好的可扩展性,另外算法采用TCP流量模型公式,能产生平滑的传输速率,并要求传输速率不会低于最小速率值,保证了流媒体业务的可用性。 本文最后部分利用NS网络模拟器对ARMER和ARMCC算法进行了模拟,并依据实验结果对其性能进行了深入分析。将算法分别与经典可靠组播协议ARM、AER及组播拥塞控制协议TFMCC比较,证明了只需要少量主动路由器支持,就可使算法取得非常好的性能。本文的工作也进1步证明了对于某些应用,主动网络具有独特的优势,将成为非常有潜力的下1代网络处理平台。 
【文摘语种】 中文文摘 
论文页数】 1-52 

     

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