应用层组播延时的研究

应用层组播延时的研究2006.12.22摘要•应用层组播（ALM）通过在应用层构建覆盖网络，提供了一种不需要底层网络结构支持的组播通信机制，从而解决了IP组播在管理和部署方面的不足。•当前针对ALM的研究大多是基于网络的拓扑设计，服务模型和体系架构。在ALM的性能评价参数中，延时是一个很重要的方面。•文中根据实现应用层组播的步骤，将ALM延时方面的研究分为以下三个方面：–基于ALM架构的研究–基于ALM协议的研究–基于生成树算法的研究•调查了组播延时的相关文献，简要介绍了三个方向的研究进展。引言•IP组播–概念–存在问题•应用层组播（ALM）–概念–特点–应用•ALM中的延时–与IP组播的比较–影响ALM延时的因素引言•针对ALM延时研究的三个方面–基于组播体系架构的研究–基于ALM协议的研究–基于生成树算法的研究基于组播体系架构的研究•基于ALM组播体系结构架构的研究，其目的是提供最佳的组播传输服务，减少实时数据传输的延时和数据丢失。•两个体系架构的提出–ALMI–ALMA基于组播体系架构的研究ALMI•ALMI–概念–实现原理•组播组由一个会话控制器和多个组播成员组成•利用控制器集中对成员的管理和组播树的构造•ALMI中的延时基于组播体系架构的研究ALMA•ALMA–概念–实现原理•提出了一种在组播和单播网络条件下，多媒体流传输中使用端技术的应用层覆盖网络•ALMA中的延时基于ALM组播协议的研究•应用层组播协议将组成员分为控制拓扑和数据传输拓扑–控制拓扑由控制数据组成，包括刷新信息，网络探测信息等–数据拓扑则由实际数据传输路径组成•关于这方面的研究主要是对构造树的协议进行优化，以延时作为度量，从而达到减小组播延时的目的。基于ALM组播协议的研究新的树构造协议•TakuNooguchi等提出了一个新的树构造协议•协议特点–通过平衡中间结点的输出端数，降低了树分割解耦的平均节点数•实现细节•针对减小延时的优化基于ALM组播协议的研究岛组播协议•Kan-LeungCheng等研究了岛组播协议（IM）•协议特点–将IP组播与ALM结合使用，在岛间使用单播连接，而在岛内使用IP组播•实现细节•延时考虑基于ALM组播协议的研究MeshTree•Su-WeiTan等研究了实时应用中的分散低延时有限度覆盖组播树的构造问题，提出了一个称为MeshTree的自组织分布式树构造协议•协议主要思想•针对延时的考虑基于生成树算法的研究•保证低延时组播成功的关键在于构建高效的应用层组播树，影响延时的3个因素是：链路的传输时间、结点的发送/转发时间和结点度。•从不同的方面考虑，有几种不同的算法–基于度的算法–基于最大延时路径的算法–度－延时综合算法基于生成树算法的研究节点度受限的算法•节点度受限的算法核心思想是尽量选择度最大的结点–随机组播树算法–最短路径树算法–最大带宽组播树算法•各算法的优缺点•应用基于生成树算法的研究最大延时路径的算法•基于最大延时路径的算法–H-MDM算法–DCMD-H算法•两种算法的比较基于生成树算法的研究度－延时综合的算法•度－延时综合的算法–考虑每个节点的度约束-延时的综合指标，从中选出综合指标最优的节点，作为成树的候选节点–选择度约束值较大且从根到其延时较小的节点优先成树总结•本文研究了关于应用层组播延时的相关文献，并根据所解决问题的不同层次，对相关文献进行了分类。•文中针对不同研究方向分别介绍了几种对应的方法、思想与具体实现，并简单对比了不同的实现方法，指出了各方法的优缺点。