● 摘要
随着互联网的普及和用户的不断增长,大规模的实时流媒体传输已经成为一类有吸引力的应用,并对目前的TCP/IP网络提出了新的挑战。由于此类应用具有用户多、范围广、网络动态多变的特点,传统的客户端/服务器模式和基于IP的多播均无法满足需求。所以,以覆盖网的方式构建多播网络成为研究的热点。 本文针对目前应用层多播网络应对节点动态变化能力不足、终端初始播放时延高等问题,提出了一种适应动态网络环境的多播树构建机制。该机制采用了传统的树型结构,为了减弱节点变化对多播树的影响,节点以簇为单位进行组织,簇内节点建立松散的连接,以簇作为树型结构的基本单元。基于这种结构,提出了一种PULL和PUSH相结合的数据投递模式。数据源节点将流媒体数据切分为多个数据分支,按照树型结构的层次分别向下投递,簇内节点相互补充数据支流,同时向下层的簇节点投递数据。位于树结构下层的节点只需要向上层节点索取一次数据,父节点就会以PUSH模式向其投递后续数据。大规模的模拟实验表明,与传统的树型多播网络相比,这种多播网络在节点动态多变的网络环境中能够保持较高的稳定性和数据连续性,具有近似甚至较低的多播树深度;与随机Mesh的多播网络相比,多播树的深度显著减小,在网络规模比较大的情况下,终端节点的初始播放时延有着明显的优势。 最后,论文实现了一个验证性原型系统,并以此为基础进行了若干试验,结果表明该多播结构在节点动态的环境下,有较少的节点数据中断次数和较低的初始播放时延。
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