探析網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)多播

1、探析網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)多播摘要：傳統(tǒng)的組播（多播）的服務(wù)是在TCP / IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)，但由于網(wǎng)絡(luò)層多播服務(wù)的實(shí)現(xiàn)需要擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)層路由協(xié)議，發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)包，在最實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境巷不是一件容易的事情。為了加速多媒體應(yīng)用，多播地址存在的問(wèn)題，近年來(lái)提出了應(yīng)用層組播。從組播路由器轉(zhuǎn)移到終端的功能，組播組不需要路由器維護(hù)路由表，并在不改變現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，以方便多播功能。本文介紹的應(yīng)用層組播的定義和方法，并在這個(gè)階段在國(guó)內(nèi)外已提出了應(yīng)用層多播協(xié)議，并簡(jiǎn)要討論了應(yīng)用層組播協(xié)議的性能評(píng)價(jià)。 關(guān)鍵詞：應(yīng)用層組播;網(wǎng)絡(luò)層組播的控制拓?fù)?0引言 1988 SteveDeering首先在他的博士論文在IP組播。

2、對(duì)于許多IP多播，很多很多，很多到組通信，它是一種有效的的數(shù)據(jù)傳輸，發(fā)送相同的數(shù)據(jù)的物理傳輸鏈路只有一次，減少網(wǎng)絡(luò)的包傳輸冗余，節(jié)省帶寬，提高傳輸效率，然而，10年過(guò)去了，雖然IP組播的研究一直在進(jìn)行，但由于IP組播帶來(lái)了自己的缺點(diǎn)，使得IP組播沒(méi)有能夠得到廣泛的應(yīng)用。 IP組播，需要每一個(gè)組播組，以保留狀態(tài)信息，使路由器的路由和轉(zhuǎn)發(fā)將需要為每個(gè)保留一個(gè)相應(yīng)的路由表?xiàng)l目，但不是的組播地址作為易于集成的單播地址一個(gè)不同的組播地址的路由器，從而增加路由器開(kāi)銷(xiāo)和復(fù)雜性。 IP組播是一個(gè)最好的（盡力）服務(wù)。當(dāng)您要提供高層次的功能，如：可靠的傳輸，擁塞控制，流量控制和安全管理，將超過(guò)簡(jiǎn)單的單播會(huì)更加困難

3、，即互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）都不愿提供支持的IP組播。盡管有上述特點(diǎn)的研究，但這些解決方案實(shí)際上是目前在互聯(lián)網(wǎng)上是沒(méi)有明確的，你需要更好的研究之前，廣泛的應(yīng)用范圍。 IP組播，需要在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的變化，而的收費(fèi)機(jī)制，因?yàn)榧夹g(shù)無(wú)法突破，只有少數(shù)的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商，以支持IP多播。 基于上述考慮，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外一些研究人員開(kāi)始研究新的組播架構(gòu)的各種嘗試，以規(guī)避IP多播的問(wèn)題，所以提出的應(yīng)用層多播協(xié)議的應(yīng)用層組播功能，而不是依靠網(wǎng)絡(luò)層的路由器來(lái)實(shí)現(xiàn)。這組播不需要任何結(jié)構(gòu)上的變化對(duì)底層網(wǎng)絡(luò)多播，以便開(kāi)展廣泛的組播和應(yīng)用提出了一種新的方式。應(yīng)用層組的廣播多播支持，將被轉(zhuǎn)移從路由器到系統(tǒng)，使用的終端之間

4、原有的單播傳輸，所以沒(méi)有必要改變現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，不需要路由器，以維護(hù)組播路由表，組播可以更容易實(shí)現(xiàn)，加快應(yīng)用程序。 一，引言應(yīng)用層組播 應(yīng)用層組播的基本模式是在圖拉圖1所示的IP組播數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)中的路由器內(nèi)的數(shù)據(jù)復(fù)制，應(yīng)用層多播數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)終端系統(tǒng)復(fù)制的圖1B。 由于應(yīng)用層組播數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層路由器組播包的復(fù)制，但在應(yīng)用層，因此應(yīng)用層多播協(xié)議需要具備以下特點(diǎn)： （1）自我組織。組播的基礎(chǔ)上建設(shè)的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)該是分布式的自我組織。組播成員可以參加在地理上接近的成員應(yīng)能夠自我組織成一個(gè)邏輯子拓?fù)湔麄€(gè)聯(lián)合國(guó)組播拓?fù)湓谝粋€(gè)很寬的地理分布。 （2）適應(yīng)性。的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的多播數(shù)據(jù)后，建立能

5、夠自適應(yīng)地根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和服務(wù)的組播組成員的變化進(jìn)行修改和優(yōu)化，以便選擇更好的路徑為多播傳輸。 （3）一般效率，組播數(shù)據(jù)的傳輸，以建立邏輯拓?fù)湟言O(shè)法使邏輯的傳輸路徑，在相同的冗余數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畹停珜?duì)于不同的應(yīng)用需求，組播的效率含義不同的側(cè)重點(diǎn)，如視頻會(huì)議的應(yīng)用，多播傳輸?shù)挠行允侵笇?shí)時(shí)，白板的應(yīng)用，如實(shí)時(shí)性要求也要求傳輸?shù)目煽啃浴?1.1應(yīng)用層組播的優(yōu)點(diǎn) （1）應(yīng)用層組播應(yīng)用，可以迅速進(jìn)入，在不改變現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)路由器。 （2）訪(fǎng)問(wèn)控制更容易實(shí)現(xiàn)，因?yàn)閱尾ゼ夹g(shù)是在這方面更加成熟，和后端系統(tǒng)之間的組播應(yīng)用層通過(guò)單播來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以差錯(cuò)控制，流量控制，擁塞控制是很容易實(shí)現(xiàn)。 （3）地址分配將相應(yīng)的解決方案

6、。 1.2應(yīng)用層組播的缺點(diǎn) （1）可靠性：終端系統(tǒng)的可靠性比路由差。 （2）可擴(kuò)展性：底層到應(yīng)用層組播路由信息，是為了隱藏自己的過(guò)去，可擴(kuò)展性并不好。 （3）延遲是比較大的的：IP組播主要是基于鏈路的延遲，并在應(yīng)用層組播，數(shù)據(jù)通過(guò)終端系統(tǒng)，從而延遲相對(duì)較大。 （4）IP組播高效的數(shù)據(jù)傳輸：應(yīng)用層組播數(shù)據(jù)的傳輸將數(shù)據(jù)冗余，所以他們比IP組播效率差。 2應(yīng)用層多播協(xié)議的執(zhí)行情況 通常組織成兩個(gè)邏輯拓?fù)洌和負(fù)淇刂仆負(fù)浜蛿?shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用層多播組成員協(xié)議。拓?fù)渚拖喈?dāng)于一個(gè)單播連接的每一邊。拓?fù)淇刂?，主要用于在終端系統(tǒng)之間的控制信息的定期交流，找到并恢復(fù)數(shù)據(jù)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通常是一個(gè)拓?fù)淇刂频囊粋€(gè)子集的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所

7、造成的損害的一些成員主要是用來(lái)顯示數(shù)據(jù)包的非法離境傳輸路徑。事實(shí)上，數(shù)據(jù)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通常是一個(gè)網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，因此，根據(jù)控制拓?fù)浜蛿?shù)據(jù)拓?fù)浣⒅刃?，?dāng)前網(wǎng)絡(luò)層多播協(xié)議的實(shí)施分為：網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)先級(jí)（網(wǎng)一）多播樹(shù)優(yōu)先（一樹(shù)）組播和組播三個(gè)隱含的優(yōu)先多播的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，組播成員組織的第一個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的控制拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的形成，在一對(duì)多基于對(duì)電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之間可能存在多個(gè)連接路徑的組播組成員，根據(jù)一些路由協(xié)議計(jì)算自己的每一個(gè)組播組的數(shù)據(jù)傳輸路徑的其他成員，然后可以借鑒更多的不是網(wǎng)絡(luò)層組播協(xié)議，如DVMRP使用反向路徑轉(zhuǎn)發(fā)（反向路徑轉(zhuǎn)發(fā)）算法分布式每個(gè)組播組成員可以構(gòu)建基于多播組成員的任何樹(shù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的多播傳輸?shù)母?/p>

8、。世貿(mào)君瀾是這樣的應(yīng)用層組播協(xié)議的一部分，也是最早提出的應(yīng)用層多播協(xié)議 相反在優(yōu)先樹(shù)組播協(xié)議，第一個(gè)建筑物是一個(gè)組播組成員的所有共享樹(shù)組播數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐負(fù)浣Y(jié)構(gòu)，每個(gè)多播組成員發(fā)現(xiàn)，那些沒(méi)有在相鄰的樹(shù)多播組成員，并建立一個(gè)連接每個(gè)成員的路徑，使樹(shù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加一個(gè)新的連接，然后添加路徑構(gòu)成的基于網(wǎng)絡(luò)的控制拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)目前Yoid和HMTP屬于這種類(lèi)型的應(yīng)用層組播協(xié)議。 因旱組播協(xié)議，控制拓?fù)涫且豁?xiàng)協(xié)議，向組播組成員組織成一個(gè)提前的邏輯結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的邏輯結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，分別使用一定的算法，根據(jù)一些算法來(lái)定義的控制拓?fù)湫纬蓞f(xié)議的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)傳輸，使拓?fù)淇刂仆負(fù)浜蛿?shù)據(jù)傳輸協(xié)議，而不需要如前所述，兩個(gè)相

9、同類(lèi)型的組播協(xié)議，建立另一個(gè)那些為基礎(chǔ)的形式，根據(jù)預(yù)先定義的邏輯結(jié)構(gòu)。和協(xié)議，只需要預(yù)先組織成一個(gè)邏輯結(jié)構(gòu)，無(wú)需直接控制的拓?fù)渚S護(hù)協(xié)議和數(shù)據(jù)傳輸拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以維護(hù)組播組成員。如應(yīng)用層多播協(xié)議的多播組成員不頻繁的互動(dòng)溝通的狀態(tài)信息，從而避免在除了成員以外的國(guó)家的信息和通信負(fù)載傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸，它特別適合于大型多播通信。目前這樣的應(yīng)用層組播協(xié)議，如納愛(ài)斯，很多。 CAN - 組播，隸和Bayeux協(xié)議等。 3應(yīng)用組播性能參數(shù) 應(yīng)用層組播協(xié)議的評(píng)估一般采用下列方式： 3.1質(zhì)量數(shù)據(jù)的分布路徑 有以下三個(gè)指標(biāo)： （1）強(qiáng)度（壓力）。顯然，在相同數(shù)量的數(shù)據(jù)包的物理鏈路發(fā)送時(shí)的IP組播轉(zhuǎn)發(fā)，而不是超過(guò)一個(gè)副本

10、，因此是1的最優(yōu)值在圖1b中，1-4 2的強(qiáng)度。 （2）拉伸度（彈性）。分布在覆蓋網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從源頭上成員直接使用單播傳輸延遲比延遲。 （3）資源的利用率（使用）。在數(shù)據(jù)傳輸中的所有成員參與，他們是產(chǎn)品的延遲和強(qiáng)度指標(biāo)用于評(píng)估傳輸網(wǎng)絡(luò)資源的利用率的總和，假設(shè)鏈路延遲越高，成本越大。 3.2終端性能 （1）失敗后的數(shù)據(jù)包丟失：一個(gè)單一節(jié)點(diǎn)的突發(fā)故障，丟包的平均數(shù)目。強(qiáng)調(diào)的突發(fā)事件的穩(wěn)健性。 （2）收到的第一個(gè)數(shù)據(jù)包的時(shí)間：當(dāng)添加到小組成員收到第一個(gè)包。 3.3負(fù)荷控制（控制頭） 為了有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源，控制每個(gè)成員的負(fù)載必須保持小，這是如何以及擴(kuò)展的一個(gè)重要指標(biāo)。 4結(jié)束語(yǔ) 應(yīng)用層組播的研究目標(biāo)是建立高效的數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用層的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和拓?fù)淇刂?，以保持該組播組的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以解決當(dāng)前的應(yīng)用層組播研究的動(dòng)態(tài)變化研究