基于延迟和抖动感知的多播服务功能树嵌入算法

针对软件定义网络/网络功能虚拟化(SDN/NFV)架构中,多播请求流(MRs)需满足严格时延和抖动约束下遍历由多个虚拟网络功能(VNFs)依序组成的服务功能树(SFT)问题。该文提出一种基于最优链路选择函数进行深度优先搜索构建SFT的路由算法。首先,提出网络资源相对成本函数,以保证网络负载自动均衡。其次,联合考虑网络资源、VNF动态放置及多播流延迟和抖动约束,构建SFT动态嵌入问题的整数线性规划模型(ILP)。最后,针对该NP难问题,设计辅助边权图和最优链路选择函数进行路由路径选择,并以最小化资源消耗成本为目标提出具有延迟和抖动感知的SFT嵌入算法(SFT-EA)。仿真结果表明,SFT-EA在吞吐量,流接受率和网络负载均衡方面具有更好的性能。

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。

无线Mesh网络低干扰组播

不同于无线传感器网络和移动Ad Hoc网络,无线Mesh网络中的组播主要侧重于提高吞吐量,而干扰是影响吞吐量的重要因素.在构建组播拓扑时,传统的方法主要考虑最小价值或最短路径,而通过减少干扰来提高组播性能的研究较少,且它们的干扰计算方法都采用单播的思想,并不适合于组播.例如,当n个接收节点同时从一个节点接收数据时,在组播中这n个接收节点之间不存在干扰,而在单播中认为存在干扰.因此,提出了组播冲突图来计算组播干扰,给出组播树干扰的定义.可以发现,求最小干扰组播扰树是NP完全问题,然后提出基于万有引力的启发式算法构建具有较小干扰的组播树.为了适用于多信道的情况,提出了满足不同干扰范围的多跳信道分配算法.最后,仿真结果显示,与MCM相比,所提出的算法无论是在单天线单信道还是多天线多信道下,都能取得较高的吞吐量和较低的延迟.

基于网络编码的双路径组播树生成算法

为了将网络编码技术引入到全光组播网络中,提出了能够在多项式时间完成的基于网络编码的双路径组播树生成算法.该算法主要包括两大步骤:首先,从给定的组播网络中根据节点间度平衡的原则为源节点和每个目的节点之间确定一条有向路径,从而建立一棵传统有向树并保证有向树中任意节点的出度尽可能小,减少节点之间的关联性;其次,在所建立的传统有向树的基础上,从每一个目的节点到源节点根据冲突回溯原则建立源节点和每个目的节点之间的第二条路径,并保证源节点到任意目的节点间的两条路径为分离路径.算法中包含的约束原则能够保证所建立的双路径组播树包含最少的编码节点,从而使得所建立的组播树支持光域网络编码高效率实现,实现基于网络编码的全光组播并提升全光组播的性能.

WINDOWS下组播通信的研究与实现

组播（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）是计算机网络中的一种特殊的、高效的通信方式，在这种方式中，发送者有选择地向一组接收者发送信息，在多点通信中具有不可替代的作用．本文描述了组播的机制和特点，具体说明了组播在Ｗｉｎｄｏｗｓ下的应用方法和实现过程．

最小代价多播生成树的快速算法

本文针对MPH(MinimumPathCostHeuristic)等多播最小生成树算法存在的问题 ,通过改进最短路径节点的搜寻过程 ,以较小的存储空间为代价 ,获得了计算效率很高的快速最小代价多播生成树算法FMPH(FastMinimumPathCostHeuristic) ,且获得多播生成树与MPH算法完全相同 .随机网络模型的仿真结果表明 :FMPH算法快速、稳定 ,是一种值得推广使用的高效算法 .

一个主动组播路由协议的设计与实现

该文提出一个基于主动网络的主动组播路由协议AMRP(ActiveMulticastRoutingProtocol),AMRP建立一棵以主动路由器为中间节点的动态主动组播树,支持组成员的动态加入和退出、多点对多点通信和子组的划分。

典型P2P流媒体模型及其关键技术

分析并比较几种典型P2P流媒体模型的可扩展性、启动延时和系统稳定性,指出基于gossip协议的媒体服务模型与基于多播树协议的P2P流媒体服务模型的区别。总结P2P流媒体服务体系涉及的数据调度算法、节点选择优化算法等关键技术,分析其存在的问题并指出研究方向。

一种利用双路径组播树提高应用层组播稳定性的方案

应用层组播作为IP组播的替代方案,具有简单灵活、容易部署的优点,在分布式多媒体通信领域获得了广泛的应用.但其存在组播树稳定性的问题,发展受到了限制.该文提出一种双路径组播树方案,采用两个组播树传输和转发不同内容的数据,在节点加入或者退出组播组时,不需要重新构建组播树,其它节点仍然可以接收到可接受的多媒体数据,从而减少故障恢复的时间,提高应用层组播的稳定性,改善应用层组播的性能.最后通过计算机仿真,表明该方案在节点加入和退出时减少了故障恢复时间,维护了组播树的稳定性,具有良好的性能改善和显著的优点,适合多媒体业务传输.

多媒体通信中带度约束的多播路由算法

随着多媒体业务的发展 ,多播技术应用日益广泛 .多播路由是要寻找连接源节点和一组目的节点的一棵多播树 ,这个问题在数学上归结为 Steiner树问题 ,它是一个 NPC问题 .在实际网络中 ,网络节点具备不同的多播能力 ,有些节点不支持多播 ,有些节点支持多播 ,但为了保证网络速度和节点负载平衡 ,支持多播的节点要限制其复制信息的数量 ,即节点的多播能力受限 .在这种情况下 ,寻找多播树变得更加困难 .该文用节点的度约束来表示每个节点具备的多播能力 ,节点多播能力受限情况下的多播路由问题被称为带度约束的多播路由问题 ,其仍是一个 NPC问题 .该文提出了一种求解带度约束多播路由问题的双层遗传算法 .算法的基本思想是最优多播树应是一棵满足度约束的最小生成树 ,因此问题的关键在于如何找到包括在最优生成树中的 Steiner节点 .遗传算法采用二进制编码方式 ,内层算法用于求解满足度约束的最小生成树 ;外层算法进行全局搜索 .该文将算法在稀疏图上进行实验 ,为了更好地模拟真实网络 ,稀疏图中每个节点具有不同的多播能力 ,并且多播目的节点数目相比于网络节点数要小 .实验对算法进行了三方面的比较 :(1)解的质量 ;(2 )计算时间 ;(3)算法的收敛性 .实验结果表明 ,文中提出的遗传算法能够找到费用较小的多播?

支持时延-带宽约束的动态层次组播路由

层次网络及层次路由成为解决大规模网络QoS路由可扩展性问题的一个主要手段.文中对PNNI层次网络模型下的时延-带宽多QoS约束的动态组播路由问题进行了全面研究:在已提出支持时延-带宽约束的拓扑聚集算法(Stair)的基础上,进一步对组播树节点需维护的组播树状态信息及其聚集问题进行研究,并提出"伪树上边界节点"模式的域内组播树状态信息的聚集方法,最后设计了基于聚集拓扑信息和组播树状态信息的动态层次组播路由算法.仿真结果显示,该路由不仅大量压缩了存储和扩散的拓扑信息和组播树状态信息,同时还保持了与平面网络近似的路由效率,实现了大规模网络情况下组播路由的扩展.

链路可靠的无线传感器网络组播路由协议

在无线传感器网络实际应用中,组播正在发挥着越来越重要的作用.但由于能量等多方面的因素,使得为无线传感器网络设计一个有效的组播路由是非常困难的.针对无线传感器网络中节点的能量限制,通过寻求节点间最短路径,提出一种能量有效的链路可靠组播路由协议(RLMR).该协议充分考虑到网络中节点的能耗因素和两节点间的链路可靠性等,通过对这两个因素的综合考虑,让能量较多并且以发送节点更靠近的节点承担更多传输任务的方式,为数据流优化路由选择,均衡无线传感器网络节点的能量消耗,以延长网络的生存时间.仿真结果证明了RLMR的有效性和可靠性.

随机搜索组播树生成算法

本文在MPH的基础上 ,改变了端节点的加入过程 ,得到了一种新的MST算法 :RSH。在随机网络模型的基础上 ,我们进一步进行了仿真。仿真结果表明 ,RSH以相对较小的费用增加换取更快的计算速度 ,和其他组播树生成算法相比 ,RSH是一种计算速度很快的算法。

一种无线传感器网络的节能路由算法

提出一种基于逆向多播树的路由算法,该算法依赖局部信息建立基于逆向多播树的路由拓扑结构。利用该算法对不同类型的传感器数据建立不同的路由策略并进行传输。实验测试表明,该路由算法能有效地减少网络通信量,并具有较好的节能性能。

基于应用层组播的流媒体直播系统的设计与实现

随着互联网网络带宽的不断提高,基于流媒体技术的视频应用越来越多,本文基于应用层组播思想,设计并实现了一个可支持大规模实时用户的流媒体应用层组播系统——MixCast.该系统采用双层架构,在大规模用户环境下具有良好的可扩展性;在转发树构造方面,采用了整体分层、局部集中的思想,结合最大链路带宽与最近网络拓扑策略进行节点选择,保证了构造的速度和可靠性;在转发树重构方面,通过链路预留技术和异常节点处理算法,有效地减少了节点失效后的重构时间.该系统支持IPV4/IPV6,通过测试,证明该系统占用的网络带宽和服务器资源较少,能够同时支持大规模用户,具有较高的实用价值.

基于配队蚁群算法的QoS组播路由方法

QoS组播路由是网络信息传输的一项关键技术,提出了一种配队蚁群算法对该问题进行求解。算法以满足约束条件下的组播分解、策略控制下的组播树生成为基本思想;定义了扩展组播树,并改进了蚁群算法的信息素更新策略,使之更适合于组播问题的求解。仿真实验表明,该算法能快速搜索并收敛到全局(近似)最优解,且随着网络规模的增大算法保持了良好的特性。

Ad hoc网络中基于标号的组播路由算法

针对Ad hoc网络中最小带宽消耗组播路由问题,给出一个基于标号优化的启发式算法(LOHA),介绍标号规则及修改节点间邻接关系规则,通过修改组播树中节点的标号来减少树中的转发节点数,从而最小化带宽消耗。该算法的时间复杂度为O(n3),从转发节点个数和平均跳数2个方面比较LOHA及广度优先搜索算法所生成的组播树。实验结果表明,LOHA得到的组播树带宽消耗较少。

基于虚拟Steiner树的无线传感器网络组播随机路由协议研究

针对基于树的组播路由协议中组播树鲁棒性不好,扩展能力差的特点,又结合无线传感器网络自身能量、计算、存储能力有限的特点,提出了基于虚拟Steiner树的组播随机路由协议VMRRP(Virtual-steiner-tree based Multicast Random Routing Protocol)。该协议的随机路由思想,使得组播树中源节点到各个组成员节点的路径是动态变化的,与GMP(Geographic Multicast Routing)协议相比,增加了组播树的鲁棒性,也均衡了网络能量,增加了网络生命周期,并通过NS-2仿真试验得到了验证。

基于P2P的应用层组播结构研究

按照单播树、多播树和网状3种重叠网络构建方式分析现有的P2P应用层组播结构,提出构建P2P应用层组播时深度与宽度的平衡、如何利用叶子结点、网络波动的影响等几个普遍问题。给出了一种新的自适应出度的P2P应用层组播算法,试验证明利用结点带宽的异质性可以有效平衡深度、结点度,提高叶子结点的利用率。

基于用户行为分析的应用层组播树生成算法

应用层组播采用终端主机转发数据的方式,在一对多的媒体内容分发方面具有广阔的应用前景.与IP组播相比,应用层组播具有灵活和易实施的特点,但是因为终端主机可以自由地退出组播树,应用层组播也存在数据传递易中断的缺点,这对实时性要求严格的视频直播应用的影响尤为严重.通过对超过1000万条实际视频直播系统的真实用户记录进行统计分析,发现用户平均剩余在线时间随着已经在线时间的增大而增大,并据此提出了一种适用于视频直播的应用层组播树生成算法.模拟结果表明,算法对减少视频直播应用下应用层组播树的数据传递中断次数有明显作用.