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随着Internet网络的发展,涌现了大量的新应用,如软件分发、视频会议、股市行情等都需要一对多或者多对多的可靠的组播通信,其潜在的接收者可能成千上万。与单播和广播技术相比,组播技术占用更少的网络带宽和终端资源,因而提供了有效的传输方式。而IP组播只提供尽力而为的数据传输,不能保证数据传输的可靠性。目前对可靠组播技术已经进行了大量的研究,由于Internet网络的体系结构是针对点对点设计的,传统的Internet网络技术受到了极大的挑战。要求发送者高效地把数据传送给所有接收者,组播协议不仅要可靠,而且扩展性要好。
本文介绍了组播技术的现状及相关工作。核心内容如下,主要是对随机化可靠组播协议进行了分析,并且提出了改进算法。
Bimodal Multicast协议使用基于传染理论的随机化分析方法得到可靠性和扩展性的折衷,主要应用在股价的实时变化等需要了解工作状态中的具体行为的实时应用程序中。随机化可靠组播协议RRMP基于Bimodal Multicast协议的基础上提出了局部恢复的机制,本文描述了RRMP的差错恢复结构以及如何进行差错恢复,包括局部恢复和全局恢复。该协议通过把差错恢复的责任分摊给每个接收者,提高了系统的鲁棒性。
本文提出了基于窗口的随机化可靠组播协议的差错恢复算法WRRM和基于RRMP的优化算法IRRM。WRRM可以减少同一个窗口中乱序到达的消息不必要的重传请求;IRRM主要是针对丢失率大或者有突发性数据丢失的网络,通过对连续丢失消息一起恢复,节省带宽。
本文提出了基于FEC的随机化可靠组播协议差错恢复算法RRMF。使用FEC和ARQ相结合的方式提供可靠组播。FEC通过增加冗余信息的方式提高可靠性,当接收到的信息不足以恢复原始数据时,使用ARQ进行差错恢复。降低了差错反馈信息和重传数据占用的带宽;加快数据恢复的时间,适合实时性的应用程序。
本文在Linux系统上实现了WRRM、IRRM和RRMF算法,并依据实验结果对其性能进行了分析,证明了算法提出的正确性。