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应用层多源组播拥塞控制研究

作　者: 刘婧
导　师: 陆慧梅
学　校: 北京理工大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 应用层组播多源组播拥塞控制公平性可扩展性
分类号: TN915.06
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

组播作为一种点对多点数据传输的有效手段,可以有效节省网络带宽,提高通信效率。但IP组播在拥塞控制以及网络部署等方面存在难以解决的问题,至今没有得到ISP的广泛应用。应用层组播解决了IP组播所存在的缺陷,为组通信应用提供一种新的解决途径,而成为网络研究的热点。它的基本思想是在应用层端系统之间建立发送端到接收端的逻辑树,由端系统主机负责组播路由,在网络层仍然使用IP单播传输。这样不仅能够避免更改网络中心系统,便于实现和推广;而且可以充分利用应用层节点的存储能力,结合IP层和应用层的QoS机制,解决可靠传输等问题。目前国内外对于应用层组播拥塞控制的研究大多数仅限于单源情况,本文设计一种针对多源的基于窗口的拥塞控制方案,对稳定网络整体性能,提高组播吞吐量具有重要意义。本文主要设计出一种基于窗口的应用层多源组播拥塞控制方案,该方案包括窗口反压机制、节点内部转移调度、流拥塞信息反馈三个模型。在PlanetLab实验平台上实现上述方案的原型系统OMCC,并针对有效性、公平性、可扩展性三个评价指标对其进行实验和性能分析。实验结果表明该方案的拥塞控制是有效的,实现了数据传输的可靠性,并且达到了多源的公平性。文章最后对本文的工作成果和存在的不足进行了归纳总结,并指出可进一步的研究方向。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-12
  1.1 研究背景和意义  9-10
  1.2 论文的研究内容  10-11
  1.3 论文的组织结构  11-12
第2章应用层组播拥塞控制概述  12-22
  2.1 应用层组播的研究与发展  12-14
  2.2 组播拥塞控制的研究现状  14-17
    2.2.1 组播拥塞控制协议的评价目标  14-16
    2.2.2 组播拥塞控制算法分类  16-17
  2.3 应用层组播拥塞控制的研究现状  17-21
    2.3.1 一对多TCP 应用层组播拥塞控制模型  18-19
    2.3.2 单源应用层组播拥塞控制模型  19-20
    2.3.3 基于速率的多源应用层组播拥塞控制模型  20-21
  2.4 存在问题及研究方向  21
  2.5 本章小结  21-22
第3章一种新的应用层多源组播拥塞控制方案  22-32
  3.1 方案概述  22
  3.2 应用层组播节点结构  22-23
  3.3 窗口反压机制控制模型  23-24
  3.4 节点内部转移调度模型  24-27
    3.4.1 多outputbuffer 转移策略  25
    3.4.2 共享outputbuffer 转移策略  25-26
    3.4.3 形式化说明  26-27
  3.5 流拥塞信息反馈模型  27-29
    3.5.1 需求说明及定义  27-28
    3.5.2 反馈策略及计算方法  28-29
  3.6 问题与改进  29-30
  3.7 与已有方法的不同  30-31
  3.8 本章小结  31-32
第4章 OMCC-基于应用层多源组播拥塞控制方案的原型系统  32-41
  4.1 总体设计  32-33
  4.2 算法模块设计  33-34
  4.3 数据结构设计  34-35
    4.3.1 邻居表  34
    4.3.2 成员表  34-35
  4.4 数据包设计  35-37
    4.4.1 公共字段  35
    4.4.2 节点间的数据包  35-36
    4.4.3 流拥塞信息反馈数据包  36
    4.4.4 节点初始化信息数据包  36
    4.4.5 其他控制数据包  36-37
  4.5 功能验证  37-40
    4.5.1 反压机制的有效性  37-39
    4.5.2 共享资源的公平性  39-40
  4.6 本章小结  40-41
第5章实验与性能评测  41-57
  5.1 PlanetLab 简介  41-42
  5.2 评价指标  42-43
  5.3 有效性  43-47
    5.3.1 比较模式  43
    5.3.2 评价参数  43-44
    5.3.3 测试环境及所用拓扑  44
    5.3.4 组播相关参数  44
    5.3.5 结果分析  44-47
    5.3.6 小结  47
  5.4 公平性  47-52
    5.4.1 微观公平性  47-50
    5.4.2 宏观公平性  50-52
    5.4.3 小结  52
  5.5 可扩展性  52-56
    5.5.1 不拥塞情况  53-54
    5.5.2 拥塞情况  54-56
    5.5.3 小结  56
  5.6 本章小结  56-57
结论  57-58
参考文献  58-62
致谢  62

应用层多源组播拥塞控制研究

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