1、隨著Internet的發(fā)展和普及，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用趨于多元化，同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬和多媒體支持提出了越來(lái)越高的要求。新的應(yīng)用帶來(lái)了網(wǎng)絡(luò)帶寬的急劇消耗，從而，在一定程度上加劇了網(wǎng)絡(luò)的擁塞。IP多播技術(shù)是解決這一問(wèn)題的最好的選擇，隨著用戶需求的多樣化，要求多播技術(shù)滿足不同的QoS要求。Internet提供的是一種盡力而為(best-effort)的服務(wù)，這種服務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)速度慢、路由機(jī)制復(fù)雜、服務(wù)冗余、網(wǎng)絡(luò)資源利用率低。MPLS是為解決這些問(wèn)題和新的需求而產(chǎn)

2、生的，它具有轉(zhuǎn)發(fā)速度快、支持流量工程、提供QOS服務(wù)、支持VPN等優(yōu)點(diǎn)。
　　 本論文主要研究MPLS網(wǎng)絡(luò)中的多播樹建樹算法，在對(duì)近幾年來(lái)提出的方案進(jìn)行分析和比較的基礎(chǔ)上，提出了一些解決MPLS多播問(wèn)題的新方案。同時(shí)，結(jié)合當(dāng)前多播技術(shù)中面臨的一些重要的問(wèn)題，分別從擴(kuò)展性、流量均衡、及故障恢復(fù)或可靠性多播三個(gè)方面對(duì)MPLS網(wǎng)絡(luò)中多播技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究和探討，并提出了一些新的看法。多播技術(shù)和MPLs技術(shù)是兩種完全互補(bǔ)的技術(shù)，考慮在

3、MPLS網(wǎng)絡(luò)中提供多播服務(wù)，能充分利用MPLS技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)來(lái)保證IP多播的服務(wù)質(zhì)量。同時(shí)，IP多播技術(shù)在MPLS網(wǎng)絡(luò)中的合理應(yīng)用，節(jié)省了MPLS網(wǎng)絡(luò)中使用標(biāo)簽的數(shù)量、節(jié)省了內(nèi)存空間、降低了MPLS網(wǎng)絡(luò)的控制開銷、降低了網(wǎng)絡(luò)擁塞、提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。該論文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 (1)基于樹聚合下MPLS網(wǎng)絡(luò)中的多播技術(shù)研究分別從預(yù)先建立聚合多播樹、為多播組選擇聚合樹、多播組與多播樹的匹配(簡(jiǎn)稱組-樹匹配)等三個(gè)方面對(duì)M

4、PLS網(wǎng)絡(luò)中聚合多播進(jìn)行研究，克服了以往聚合多播樹方案的片面性、復(fù)雜性和資源浪費(fèi)等缺點(diǎn)。在預(yù)先建立多播樹方面，對(duì)目的節(jié)點(diǎn)集選擇，提出選擇將源節(jié)點(diǎn)較遠(yuǎn)的邊緣節(jié)點(diǎn)作為目的節(jié)點(diǎn)，并說(shuō)明了這種選擇方式的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。建立最優(yōu)生成樹始終是一個(gè)NP-Complete問(wèn)題，不存在最優(yōu)解，常用的方法是通過(guò)啟發(fā)式算法得到最優(yōu)解。本文提出了啟發(fā)式算法HLCA，它是對(duì)啟發(fā)式A*搜索算法的改進(jìn)，它克服了A*算法存在的無(wú)法確定估計(jì)代價(jià)值h(i)的缺陷；在候選多播樹的

5、選擇方面，引入了匹配度的定義，并提出聚合樹選擇算法，本算法可以縮小多播組-樹匹配過(guò)程中參加匹配的多播樹的數(shù)量，這是以往多播中所未曾涉及的；在組一樹匹配方面，由于以往的算法實(shí)現(xiàn)多播組-樹的匹配都要有額外的帶寬浪費(fèi)，而本文提出的GTBA算法在浪費(fèi)極少帶寬的前提下，實(shí)現(xiàn)多播組或多播組成員子集與聚合多播樹的快速匹配。
　　 (2)基于流量工程支持下的MPLS多播技術(shù)研究分別從源-目的節(jié)點(diǎn)對(duì)之間的可行路徑的建立、聚合多條P2P LSPs成

6、MP2P LSPs、應(yīng)用遺傳算法對(duì)MPLS網(wǎng)絡(luò)中的多播路由進(jìn)行選擇、建立MPLS網(wǎng)絡(luò)中多播流量工程模型等四個(gè)方面對(duì)MPLS網(wǎng)絡(luò)中流量工程支持下的多播技術(shù)進(jìn)行研究，達(dá)到了節(jié)省標(biāo)簽空間、建立最小代價(jià)多播樹、最小化最大鏈路利用率和標(biāo)簽空間的利用率等目的。提出源-目的節(jié)點(diǎn)對(duì)之間可行路徑集算法st-AFSP，它是基于路由約束下尋找網(wǎng)絡(luò)中的所有可行路徑，它實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單且算法的復(fù)雜度低；為了進(jìn)一步節(jié)省標(biāo)簽空間，提出了S-DA算法，它實(shí)現(xiàn)了對(duì)所有可行LSP

7、s的進(jìn)一步的聚合，這是以前方案未曾提及的；對(duì)MPLS網(wǎng)絡(luò)中建立代價(jià)最小的多播樹的路由選擇，采用遺傳算法來(lái)提高收斂性；對(duì)以往流量工程模型中未涉及的標(biāo)簽空間的問(wèn)題，本文提出了MLLSU模型，它的目標(biāo)是最小化MPLS網(wǎng)絡(luò)中的最大鏈路利用率和標(biāo)簽空間的使用。
　　 (3)基于MPLS網(wǎng)絡(luò)下的多播容錯(cuò)技術(shù)研究分別從網(wǎng)絡(luò)故障檢測(cè)、故障的逋知及故障的恢復(fù)等三個(gè)方面對(duì)MPLS網(wǎng)絡(luò)中的多播故障恢復(fù)技術(shù)進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)了減少故障恢復(fù)的延遲和節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶

8、寬等資源的目的。本文提出的SBMR故障恢復(fù)方案是對(duì)以往AMFM容錯(cuò)方案的改進(jìn)，其中在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了改進(jìn)。網(wǎng)絡(luò)在正常狀態(tài)下，采用備份路徑可以被低優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)流使用，直到網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，故障的業(yè)務(wù)流可以搶占備份路徑，這樣避免了帶寬的浪費(fèi)；采用的局部故障恢復(fù)算法，避免了由于AMFM冗余樹故障恢復(fù)所產(chǎn)生的延遲和大量的帶寬資源的浪費(fèi)；當(dāng)故障部分恢復(fù)正常時(shí)，使業(yè)務(wù)流量重新轉(zhuǎn)移到工作路徑上繼續(xù)傳輸，這樣保證了多播路由的最優(yōu)性，在提高網(wǎng)絡(luò)可靠性的同