应用层组播研究进展

组播技术是一种针对多点传输和多方协作应用的组通信模型,有高效的数据传输效率,是下一代Internet应用的重要支撑技术。早期的组播技术研究试图在IP层提供组播通信功能,但IP组播的实施涉及到对现有网络基础设施的调整,因此,大规模应用受到限制。近两年来,随着Peer-to-Peer(P2P)研究的兴起,基于应用层的组播技术也逐渐受到广泛关注。应用层组播协议将组成员节点自组织成覆盖网络,在主机节点实现组播功能,为数据多点并发传输提供服务。将组播功能从路由器迁移到主机上能有效解决许多与IP组播有关的问题,但同时也带来了一些新的挑战。本文分析了目前应用层组播研究的主要内容及技术特点,描述了协议设计所涉及的关键技术及面临的主要挑战,总结了现有工作及相关进展。

5G车联网中安全高效的组播服务认证与密钥协商方案

5G车联网(5G-V2X)中,内容提供者通过以点对多的传输方式向属于特定区域的一组车辆提供服务消息。针对于车辆获取组播服务遭受的安全威胁与隐私泄露问题,该文提出一种认证和密钥协商方案用于内容提供者与车辆之间的组播服务消息传输。首先,采用无证书聚合签名技术批量验证群组内所有车辆,提高了认证请求的效率。其次,基于多项式密钥管理技术实现安全的密钥协商,使得非法用户或核心网络无法获取共享会话密钥。最后,实现了群组内车辆的动态密钥更新机制,当车辆加入或离开群组时,内容提供者只需要发送1条密钥更新消息即可更新会话密钥。基于形式化验证工具和进一步安全性分析表明,所提方案可以保证匿名性、不可链接性、前向和后向安全性以及抗共谋攻击等安全需求。与现有方案相比,计算效率提高了约34.2%。

按需分枝组播

在分析总结目前IP组播路由研究的主要成果基础上,提出了一个新的组播路由方案,按需分枝组播.它采用了一种全新的组播树维护方式,即组播树由树上的部分节点(关键节点)维护,不同于现有的组播树由所有树上节点维护的方式,从而节省了网络资源.

一种新型的安全组播传输协议

基于公钥密码学数学基础，提出了一种安全有效的组播协议，它的密钥管理集中在当地的组播子网中实现。该协议利用了组播主干网拓扑结构并同时保持了它的有效性和可扩展性。

组播协议的配置及应用

根据组播协议的性能特点,通过对组播组管理协议IGMP及GARP多播注册协议、Internet组管理协议的分析,以赤峰学院网络的设备华为S5516交换机为例,对其进行GMRP和IGMP Snooping典型配置,实现组播协议的应用,并检测此配置在组播系统中的的可靠性.

基于组播网关的可靠组播体系结构

保证组播通信的可靠性是许多Internet上的组播应用的前提。针对IP组播在Internet中难以规模化部署的现状,提出了一种使用组播网关将IP组播岛与应用层组播(ALM)区域连接起来的可靠组播(RM)体系结构,对组标识、组播网关、组管理、差错控制和拥塞控制等关键问题给出了解决方案,并设计了组播网关竞争算法。该结构能够屏蔽底层组播技术差异,从而支持Internet上统一化的可靠组播服务部署。

航天测控通信IP网中可控组播的实现

航天测控通信IP网中部分业务以组播方式传输,由于IP组播标准协议缺乏控制和管理方面的机制,带来了用户和业务管理等方面的问题。根据航天测控通信IP网络环境选择相应的组播协议,并对组播源、组播接收者、任意源组播RP、组播流四个方面配置相应的策略,实现了组播业务的可控传输。

一种适用于动态/移动环境的新的组播协议

组播协议由于能够有效的利用网络带宽并降低服务器的负担因而受到广泛的关注.其中的共享树组播协议由于具有良好的扩展性而得到更多的支持,然而目前的共享树组播协议在动态移动环境中的性能很差,一些改进协议(单核移动协议)虽然可以很好的提高原有协议的性能但是所需要的额外开销很大.针对这种情况,本文提出了一种新的共享树组播协议-动态多核协议,该协议能够根据组播成员的分布动态的渐进的调整组播树的形状,从而能够在低开销的情况下为移动用户提供良好的性能.计算机仿真和数学分析都表明动态多核协议要明显优于共享树组播协议和单核移动协议.

依赖源汇聚点的组播协议

域间组播一直是大范围内部署组播时需要考虑的主要因素。依赖源汇聚点组播是一种基于Chord查找协议的简单有效的域间组播方案,方案中接收者的指定路由器(DR)使用Chord协议获得源RP地址,并加入源RP树。依赖源汇聚点的组播方案是一种域间ASM解决方案;能提供很好的容错性和可扩展性;支持主机移动组播,但不会造成三角路由问题。

MPLS/BGP VPN中组播的实现研究

VPN是利用公共网络资源来实现用户私有网络的一种技术手段,为用户提供可靠、安全的网络服务。然而它是一种针对单播的技术,随着VPN的广泛应用和网络流量的增大,现实要求在VPN上实现组播支持。传统的MPLS VPN组播必须在CE之间配置点到点的隧道,这增加了网络负担和管理成本。文中提出了BGP/MPLS的VPN中组播的一种实现方案MVPN,克服了上述缺点,并对MVPN的各方面进行了综合分析。

基于OPNET的IP组播系统实验设计与实现

鉴于较难观察组播系统的工作情况,缺乏对组播系统性能进行定量分析的手段。为了提高教学质量,运用OPNET设计了IP组播系统实验方案,重点介绍了OPNET搭建IP组播系统的关键步骤,给出了组播系统性能的分析过程。实践证明:通过IP组播系统的实验教学,学生能够掌握IP组播原理,学会管理组播流量,控制组播信息转发路径,学会分析组播协议的性能,为将来从事IP组播应用与研究打下良好基础。

面向ICN组播的基于感染力的汇聚点部署方法

在组播系统中,汇聚点(RP)作为组播树的根节点,负责将源内容引入组播树。RP汇集了网络中的流量,容易成为网络性能瓶颈。为了提高网络容纳的组播组数量(组播容量),可以将更多的网络节点升级为RP。相比于传统的IP组播,信息中心网络(ICN)组播大幅降低了RP管理代价,从而允许部署大量RP。因此,本文基于ICN组播展开研究。但是,由于设备升级成本和系统稳定性等原因,ICN组播中RP数量仍然不能太多。现有基于P中值模型法的RP部署方法没有充分考虑到RP之间的负载压力,容易导致RP计算资源浪费和一些RP的负载过重,限制了组播容量。因此,本文提出了一种面向ICN组播的基于感染力的RP部署方法。该方法首先提出了一种组播感染力指标,用于刻画RP之间的负载压力。其次,利用组播感染力,提出了一种基于贪心策略的RP部署方法,优先将负载压力小的节点升级为RP。2组实验证明,在部署15个RP的情况下,本方法相比P中值模型法,将组播容量提高3.48倍;在组播容量都达到9000组时,本方法所需的RP数量仅为p中值模型法的29.4%。

基于EPON的可控组播技术

以太无源光网络(EPON)作为光纤到户的理想解决方案之一,凭借其带宽优势非常适合承载组播业务。EPON可控组播技术结合EPON的特点,从安全性和可维护性考虑,提出了一套可控组播实现方案,包括组播源管理、用户认证和组播流量控制等内容,以满足组播业务可维、可控的运营管理需要。

MRNDA:一种基于资源受限片上网络的深度神经网络加速器组播机制研究

片上网络(Network-on-Chip,NoC)在多处理器系统中得到了广泛的应用.近年来,有研究提出了基于NoC的深度神经网络(Deep Neural Network,DNN)加速器.基于NoC的DNN加速器设计利用NoC连接神经元计算设备,能够极大地减少加速器对片外存储的访问从而减少加速器的分类延迟和功耗.但是,若采用传统的单播NoC,大量的一对多数据包会极大的提高加速器的通信延迟.并且,目前的深度神经网络规模往往非常庞大,而NoC的核心数量是有限的.因此,文中提出了一种针对资源受限的NoC的组播方案.该方案利用有限数量的处理单元(Processor Element,PE)来计算大型的DNN,并且利用特殊的树形组播加速网络来减少加速器的通信延迟.仿真结果表明,和基准情况相比,本文提出的组播机制使加速器的分类延迟最高降低了86.7%,通信延迟最高降低了88.8%,而它的路由器面积和功耗仅占基准路由器的9.5%和10.3%.

一种快速组播的实现方法

目前的组播协议在具体应用中存在实时性较低的问题,还不能较好满足网络电视、远程教育、视频会议等信息服务领域的需求,因此可以考虑一种优化协议的实现方法,它利用静态组播成员的静态特性,并根据一些组播应用中的时域组播树重叠的特性,缩短传统组播应用的延迟时间,以达到快速组播的目的。

基于MAPE结构的组播AAA模型

指出了现有组播协议存在的安全性问题 ,提出了一种基于MAPE的组播服务AAA模型 ,给出了该结构下的核心模块组播敏感第二层交换机的内部结构和工作原理 ,并阐明这种体系结构对于在城域网范围内开展有偿组播服务的重要意义 .

基于Chord的域间组播解决方案

域间组播是大范围内部署组播时需要考虑的主要因素。该文提出了一种基于Chord查找协议的简单有效的域间组播方案。该方案具有良好的扩展性和负载平衡性,能够很好地支持任意源组播(ASM),并为主机移动组播提供了方便。不仅描述了该组播方案的构建,还分析了该方案所具有的特点及其自身的安全特性。

基于广电网络的IPTV组播业务系统设计与实现

本文介绍了MPLS L3VPN组播技术,基于该技术实现了广电城域网内通过三层VPN技术传输组播,可开展IPTV组播业务。组播技术是一种适应一对多模型来缓解带宽压力的技术,使用组播VPN技术既可实现IPTV组播业务,又不需要采购新设备重新组网或者扩大带宽,可节约大量成本。

基于广播电视信号组播实施方案的研究

在线视音频服务功能的广泛应用使得传统的广电网络负载严重,时延过高,骨干网络流量叠加严重。本文主要研究了基于广电基础网络资源上建设的多种组播组网实施方案,将各方案进行模拟环境搭建并实测参数,将各方案最终实测结果进行对比,总结出不同环境和条件下适于实施何种方案的决策建议。

一种基于模拟退火方法的多约束QoS组播路由算法

研究了带宽、时延及时延抖动约束最小代价的QoS组播路由问题,提出一种利用模拟退火方法解决该问题的QoS组播路由算法SABDMA。该算法通过选择合适的模拟退火参数迭代求解,以获得满足QoS约束的最小代价组播树。同时,为避免搜索区域的扩大和计算时间的增加,根据时延和时延抖动的关系,提出采用“路径交换”策略在可行解范围内构造邻域集。仿真结果表明该算法具有可行、稳定、收敛快的特点;能根据组播应用对QoS的限制要求,有效地构造代价较低的组播树,具有较强的实时性。