1、網絡及其應用需求的發(fā)展推動著新的通訊方式不斷產生,組播就是其中的一個產物.組播是指從一點到多點或者從多點到多點的一種組通信機制.它是一種有效的數(shù)據傳輸方式,發(fā)送的同一數(shù)據包在相同鏈路中只傳輸一次,與單播相比,大大減少了數(shù)據包在網絡傳輸中的冗余.組播功能作為一種基本的通訊方式最開始被建議在網絡層實現(xiàn),但由于一些技術和非技術因素的影響,IP組播在Internet范圍內一直沒有得到大規(guī)模的配置和應用.近年來,研究學者們開始分析在網絡層實現(xiàn)組播

2、功能的局限性,并提出了應用層組播(ALM)作為IP組播的替代方案.ALM最大的優(yōu)勢在于組播協(xié)議可以運行在覆蓋網絡(Overlay)上,不需要改變基礎的網絡設施便可以為用戶提供組播功能. 隨著對應用層組播研究的不斷深入和細化,我們發(fā)現(xiàn)ALM在技術和應用方面還存在各種各樣的問題,如中間節(jié)點負載過重問題、網絡瓶頸問題和異步移動用戶問題等.針對這些問題,本文分析了當前幾種典型的應用層組播協(xié)議及其分類,并對其性能進行了詳細的分析,針對Ove

3、r]ay上應用層組播所存在的幾個問題,提出了相應的網絡優(yōu)化機制,論文主要工作有以下幾點: 針對應用層組播中的中間節(jié)點負載過重的問題,論文分析了影響節(jié)點負載的兩個重要因素:組播組的個數(shù)和組中接收者的數(shù)量,并把顯式組播(Xcast:Explicit Multicast)的思想,分別與動態(tài)規(guī)劃策略和貪婪算法結合運用,提出兩種低負載的基于Overlay的優(yōu)化應用層組播樹的策略,即ILDP\ALMT和LLGP\ALMT.實驗分析表明,我們所

4、提出的節(jié)點減負策略能使網絡資源達到更有效的利用. 針對應用層組播網絡瓶頸問題,論文從普通和異構網絡兩個角度分別進行了研究,提出兩種應用層組播網絡瓶頸消除策略,即BNFP\ALM和BNFP\HALM.通過分析和評估發(fā)現(xiàn),我們所提出的網絡瓶頸消除策略有效地消除了網絡瓶頸,減少了網絡資源的浪費,提高了網絡的可靠性和數(shù)據傳輸效率. 針對Overlay上異步移動用戶問題,本文從用戶請求的時間相關性和Overlay節(jié)點自身的緩存能力入手

5、,提出了一種基于異步移動用戶的自適應覆蓋網絡應用層組播算法來解決應用層組播用戶的移動問題,即AALMP\AMU.此算法不僅考慮到了應用層組播接收者的移動問題,而且考慮到了其中數(shù)據源的移動問題,并在組播成員節(jié)點間創(chuàng)建了一棵邏輯組播樹來轉發(fā)數(shù)據,適應節(jié)點的移動性,盡力避免數(shù)據重傳,節(jié)省了網絡資源.此策略具有很強的可行性和有效性. 此外,為了評估策略的性能,我們運用算法復雜度分析和網絡模擬器NS-2從不同的角度對本文所提出的策略進行了詳