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互联网是现代社会最重要的信息基础设施之一,它已成为人们生活中获取信息、发布信息、相互交流的平台。传统互联网以文本为主要业务,然而近年来随着宽带网络和下一代网络技术的发展,人们越来越希望在网络上实现更多丰富多彩的音视频多媒体应用。
不同于文本信息,音视频多媒体数据需要较高的网络带宽,如果采用单播技术,网络带宽耗费和服务器负载将随用户数成线性增长,而采用IP组播技术能够显著降低网络带宽耗费和服务器负载。组播是多媒体数据的最佳传输技术。
然而,目前IP组播技术普及面临许多问题,其中组播地址管理是网络管理直接面临的第一个问题。IPv4有限的组播地址空间对组播地址管理是一个极大挑战,现实中也不存在切实可行的IPv4组播地址管理方案,并且随着IPv6技术的发展,研究人员已经不再关注这个问题。而IPv6作为下一代网络的核心技术,已将组播作为其必须支持的特性之一,它为组播提供了更大的组播地址空间和更加合理的组播地址结构,从而大大简化了组播地址管理。
CERNET2主干网建成,为IPv6和组播研究提供了有利的网络环境。在此背景下,本文对IPv6组播地址管理问题做了详细研究,并提出一个基于SIP网络的组播地址管理方案。
论文首先研究当前IPv6组播地址体系结构,包括地址格式、用途、地址分配原则;分析组播地址管理的关键问题;对全球范围内组播地址分配的两个步骤:地址分配(Allocation)和地址指派(Assignment)进行概念上的区分,并研究地址分配和地址指派的各种方案,介绍各自思想和适用环境。在此研究基础之上,本论文认为IPv6基于单播前缀组播地址和嵌入RP组播地址能够很好解决全球范围内组播地址分配问题,并且能够满足当前和相当长时间内组播应用需求。
论文第四章首先简要介绍SIP协议,鉴于SIP协议在会话初始化方面的优势,而组播地址分配实际上属于组播会话初始化的一个步骤,论文将两者结合起来,设计并实现一个基于SIP网络的组播地址管理系统,系统由地址管理服务器和地址管理客户端组成,其中客户端提供一套API供组播源应用程序使用。
最后,论文以CERNET2为网络环境,介绍系统部署方案和原型系统功能、性能测试结果,并对系统在组播会话通告和组播源访问控制问题中的应用提出设想。