应用层组播协议研究

应用层组播协议研究

第9卷 第2期 2010年6月 太原师范学院学报(自然科学版)JOURNALOFTAIYUANNORMALUNIVERSITY(NaturalScienceEdition) Vol.9No.2Jun.2010

应用层组播协议研究

随冬梅 王秋艳

(商丘师范学院软件学院,河南商丘476000)

摘要 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. 关键词 P2P;lP组播;应用层组播

文章编号 1672 2027(2010)02 0060 03 中图分类号 TP393 文献标识码 A0 引言

随着Internet的普及和信息传输技术的发展,Internet中有很多新的应用,如音频/视频会议、网络电视、在线视频、文件分发等,特别是音频/视频的直播、点播等流媒体数据传输业务流量成为Internet上的主要流量.现有的流媒体系统主要是基于Client/Server模式,服务器以单播的方式和每个客户端建立连接.但由于流媒体服务具有高带宽、持续时间长等特点,随着客户端的数目逐步增加,服务器的资源很快就被消耗完,成为系统的瓶颈所在,导致系统的可扩展性极差.IP组播是解决C/S模式瓶颈的有效方案.然而由于IP组播方案的技术性问题及需要ISP的支持,IP组播自提出到现在已经有十多年了,却还没有被广泛地应用到Internet中.应用层组播是最近几年提出的概念,应用层组播基于P2P思想,克服了IP组播的缺陷:无须更改网络底层的配置.目前,应用层组播研究已有相当的进展,如Narada[1],NICE[2],PPLIVE[3]及ALMI[4]等.其中一些已应用在Internet上.

1 应用层组播概述

应用层组播的基本思想是屏蔽底层物理网络的拓扑细节、将所有P2P客户端组成员自组织成一个叠加在IP网络之上的,实现组播业务逻辑的覆盖网(OverlayNetwork).应用层组播并不像IP组播那样数据在路由器处进行复制转发,其数据的复制、路由和转发功能均在P2P客户端完成.图1给出了简单单播、IP组播和应用层组播的一个对比图.图中A节点是发送节点,B,C,D为接收节点,R1,R2为路由器.图1为单播数据传输方式,该方式下发送节点为每个接收节点分别建立从发送源到目的地的传输路径,因而在靠近发送源的路径上会产生许多重复报文,易造成链路拥塞、形成服务瓶颈.图2为IP组播数据传输的方式,数据在路由器上进行复制,这样就使得任何物理链路上只有一个数据传输,可有效避免冗余传输,节省网络带宽.图3为应用层组播的传输方式,数据在终端节点处进行复制,这种组播方式会减少靠近发送源的路径上的重复发送报文的次数,节省网络带宽,对带宽的利用率虽然不及IP组播,但不需要任何的网络底层改变.

2 应用层组播协议的实现

应用层组播协议通常都按照两个拓扑结构组织组播成员,一个是控制拓扑结构,一个是数据拓扑结构.控制拓扑结构一般是由组播成员构成的连通图(Mesh),组播成员之间周期性地交换控制信息,负责监视连接节点的变化、以维护网络的连通性.数据拓扑结构通常是控制拓扑结构的子集,是组播数据在覆盖网中的数据传输路径.数据拓扑结构是一个树状结构(Tree),数据从树根节点发送,沿着该开环树中间节点转发,一*收稿日期:2010 02 10

作者简介:随冬梅(1978 ),女,河南商丘人,硕士,商丘师范学院助教,主要从事计算机网络与通信研究.

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