应用层组播协议研究

lP组播方案由于其自身存在一些很难解决的问题未能获得广泛应用.随着P2P技术的快速发展,基于P2P的应用层组播成为近几年的研究热点.文章对P2P应用层组播做了简要概述,详细介绍了目前主要应用层组播协议的实现,并指出应用层组播以后的研究方向.     

应用层组播分布式动态路由算法

在深入分析基于虚拟覆盖网上的应用层组播的特点,并建立组播网络路由模型的基础上,针对应用层组播带度约束与时延及时延抖动约束的路由问题,提出一种新的应用层组播分布式动态路由算法,该算法只要求维护网络链路和节点的局部状态信息,不需要维护全局状态信息,从而能够较好地减少构造组播树的开销。仿真实验结果表明,该算法具有较小的时延和较小的代价,能够较好地适用于网络状态变化比较频繁的环境及各种实时多媒体应用。     

一种多约束的应用层组播路由算法

由于IP多播在应用上的困难。应用层网络作为多播服务平台逐步被人们认可。针对实时多媒体应用对带宽需求和时延约束的特性,提出了一种新的构造应用层最小直径多播树的启发式算法PCT,该算法结合深度可调的广度优先搜索策略,根据带宽和时延的策略函数选择既满足要求又节约网络资源的路径。实验表明该算法能够有效地降低多播树的直径,减少多播树时延并具有广泛的适应性。     

一种基于链路优化的时延约束组播路由算法

研究具有时延约束的最小代价组播路由问题，提出一种基于链路优化的组播路由算法求解该问题。算法从最小时延树开始，不断地用低代价链路代替树中高代价链路，以求得满足条件的组播树。仿真实验结果表明，该算法能根据组播应用对时延的要求，快速、有效地构造最优组播树，具有较低的时延。     

应用层组播技术及在视频会议系统中的应用

该文介绍了应用层组播技术的基本原理,分析比较了IP组播技术和应用层组播技术的优缺点。针对视频会议应用,提出了基于扩散平衡树的应用层组播模型。利用这一模型,设计了基于应用层组播技术的多人视频会议系统的解决方案。     

应用层组播在视频监控系统中的应用

本文分析传统C/S模式的视频监控系统存在的视频服务器瓶颈问题,提出了一种将应用层组播技术应用于视频监控系统的方案,在介绍应用层组播算法的基础上,给出了该方案的设计思路.分析表明,该方案可应用于大规模视频监控系统.     

流媒体应用层组播系统的实现

设计和实现了一个流媒体应用层组播系统.系统中节点之间使用RTP协议传播数据,并对系统的整体传输和大规模组播下的可扩展性进行了仿真评测,结果显示该系统能够比较好地支持实时的流媒体组播应用.     

基于隐含组播转发拓扑结构的应用层组播协议研究

介绍应用层组播协议的分类,然后对基于隐含组播转发拓扑结构的应用层组播协议进行分析、总结,讨论了进一步的研究问题.     

一种稳定的应用层组播树生成算法

P2P视频直播系统对实时性要求较高,而在P2P系统中,组成组播树的节点是自主的终端主机.终端主机的频频离开会造成组播树的不稳定.本文提出一种稳定的应用层组播树生成算法,并在组播树上部署冗余虚拟链路.模拟实验表明,该算法具有明显的稳定效果.     

链路优化时延约束组播路由的遗传算法

针对网络的瓶颈路径易造成网络拥塞的现象,分析了链路负载不平衡的原因,重新给出链路代价定义,提出一种遗传算法求解该类组播路由问题.算法从链路代价权值转化开始,以满意的时延树为遗传算法的初始解集,然后在交叉操作过程中不断地用低链路代价的边代替树中高链路代价的边,以求得满足链路代价最优的组播树.仿真结果表明,该算法在考虑网络的负载均衡情况下,选择链路代价较低的空闲路径,快速、有效地构建满足时延要求,链路代价最小的组播树.     

一种应用层组播可靠性技术

组播是一种高效的多点通信方式,IP组播效率高,但需专门的组播路由器,代价大,至今未能大规模部署.应用层组播数据的复制转发功能由终端主机完成,不涉及现有网络基础设施的更新,在Internet上容易实现,但终端主机的稳定性和安全性不如组播路由器,容易导致单点失效,且数据恢复困难.为解决应用层组播存在的可靠性问题,提出了一种树环结构的应用层组播方案,通过环结构来增加数据传输的可靠性,并采用主动随机转发技术来解决树环结构的多点失效问题.该方案既有效解决了应用层组播可靠传输问题,又降低了恢复时延和系统开销.     

拓扑感知和局部负载均衡的应用层组播方案

应用层组播是一种适合大规模流媒体分发的方案。为了解决异质网络条件下Peer节点的负载均衡问题和降低覆盖层传输延迟,提出一个二层构架方案,覆盖网络根据网络距离进行聚类实现拓扑感知来降低覆盖层网络延迟;在聚类网络的内部,通过基于预期适应度的有偏游走算法构建局部负载均衡的覆盖网络。"中国教育与研究网"(Cernet)主干网上的实验验证了节点聚类方法的有效性。仿真结果表明该方案能够以O(lgN)的游走步长得到比现有系统更小的相对负载方差。     

拓扑感知和局部负载均衡的应用层组播方案

应用层组播是一种适合大规模流媒体分发的方案。为了解决异质网络条件下Peer节点的负载均衡问题和降低覆盖层传输延迟,提出一个二层构架方案,覆盖网络根据网络距离进行聚类实现拓扑感知来降低覆盖层网络延迟;在聚类网络的内部,通过基于预期适应度的有偏游走算法构建局部负载均衡的覆盖网络。"中国教育与研究网"(Cernet)主干网上的实验验证了节点聚类方法的有效性。仿真结果表明该方案能够以O(lgN)的游走步长得到比现有系统更小的相对负载方差。     

一类基于主从代理的应用层多播水印协议的设计与分析

 在应用层多播的框架之下结合已有多播水印协议的特点,提出一个适用于应用层多播的多播水印协议PALMWP.PALMWP协议属于位置相关协议,有着此类协议的优点,如部署简单、扩展性较好等.在协议设计中,加进了LDPC码等设计要素,使它在版权保护、盗版源跟踪及泄密者识别方面能发挥较好的作用.最后使用BAN逻辑对协议的认证环节进行了演绎分析.     

一种基于网格优先的应用层多播

针对目前Internet组通迅技术的现状, 通过分析传统的多播机制与目前已有的应用层多播机制的特点, 设计出一种新的高效应用层多播方式（MCALM算法）, 提出了网格建立算法、 网格维护算法和在网格上建立多播树的生成算法, 并进行了Java实现. 结果表明, 所提出的算法能较好地调整网格结构, 迅速优化网格和获得接近于IP多播的效率     

基于Nat-Pt的应用层组播过渡方案

提出了一个基于Nat-Pt和scatter cast的IPv4与IPv6组播的过渡方案.该方案利用scattercast组播体系基于proxy实现的特性,将IPv4的应用层组播和IPv6的IP组播结合在一起,形成一个完整的组播过渡体系.通过在Nat-Pt的两侧设置关键SCX节点,限制了通过Nat-Pt建立的组播通道数量.为提高组播网络的鲁棒性,引入多Nat-Pt协同的连接方式,并设计了多Nat-Pt控制算法.仿真实验结果表明,该组播方案能够实现IPv4向IPv6的平滑过渡,并比单纯的应用层组播有更高的效率,同时网络具有良好的鲁棒性.     

基于NATPT的可扩展组播过渡方案

为了解决IPv4到IPv6过渡时期因特网的组播通信问题,提出了一种适于基于网络地址翻译和协议翻译(NATPT)的可扩展组播过渡方案(TMS).该方案将原边界路由器上实施的NATPT技术进行了扩展,并与IPv6域内的中心节点路由器(RP)进行消息通信以支持过渡网络中的组播服务.在通信过程中,NATPT路由器充当中继节点,连接IPv4方的应用层组播和IPv6方的网络层组播.利用佐治亚理工开发的网络拓扑生成工具GT-ITM进行了模拟实验,实验结果表明TMS方案可以明显的降低组播成员的传输延迟,降低网络的链路强度,能够较好的支持组播服务的平滑过渡.     

基于分层排列图结构的流媒体应用层组播系统

为增强基于应用层组播的流媒体广播性能,该文提出构建具有分层排列图结构的应用层组播系统.在该结构中,参与主机组合成多个排列图,每一个排列图中嵌入多个独立组播树;排列图间形成树状结构,对应组播树相互衔接并保证独立性.流媒体数据采用多描述编码(MDC),每一描述数据通过一个独立的组播树传输,使得单个主机故障至多影响一个数据流,以提高系统流媒体服务的稳定性.实验表明,在节点故障率为5%时,分层排列图结构的容错能力与传统随机多组播树结构相比提高20%以上.利用拓扑测量技术,分层排列图结构将参与主机根据相互距离进行聚类,以提高系统的传输效率.     

基于组播用户动态模型的密钥批更新研究

根据组播用户动态模型分析了用户的请时延，结果表明时延与指数分布的参数和批更新间隔长主菜关；讨论了批更新间隔内的用户申请量与批更新间隔长度和当前时间的关系。结果表明申请量时间的负指数函数，还提出了一种变间隔的批更新方法，利用该方法可以得到平稳的密钥更新流量。     

一种基于概率滑动窗口的应用层DoS攻击防御模型

网络上种类繁多的服务面临着复杂且不安全的生存环境, 多种因素威胁着服务的生存, 应用层DoS攻击就是其中的重要因素之一。然而, 当前防御应用层DoS攻击的方法存在着对合法用户请求的误判, 需要额外的硬件设备支持和难以抵御某些低速率攻击等不足。为此,提出了一种全新的应用层DoS攻击防御模型——基于概率的滑动窗口模型PBSWM (ｐrobability-ｂased ｓliding ｗindow ｍodel)。该模型位于应用层, 利用滑动窗口机制控制客户端发送的请求速率和服务器端接收的负载总量, 利用概率发送控制在源端阻滞攻击者发送引发较大负载的请求, 利用概率接受控制防止来自少量客户的请求占用系统的大部分应用资源。实验结果表明,该模型能够达到降低攻击损害、保障服务生存的目的。