应用层组播

第11期　李　晟等:应用层组播综述　 15

②伸展度(Stretch)。就是在覆盖网分发拓扑中从源到成员的延迟与利用单播直接传输的延迟的比例。③资源利用率(Usage)。所有参加到数据传输中的成员,他们的延迟和强度的乘积的总和。这个指标用于评定传输过程中网络资源的利用情况,假定链路的延迟越高,花费越大。(2)终端的性能

①失效后包丢失:单个节点突然失效后,平均的丢包数量。强调突发事件发生的鲁棒性。

②收到第一个包的时间:当成员加入到组中,收到第一个包的时间。

(3)控制负荷(ControlHead)

为了有效地利用网络资源,对每个成员的控制负荷必须尽量的小,这是能否很好扩展重要的指标。

员的刷新,还是失效的成员的重申,失效的成员能在满足一定的时间重新被激活。

(3)Mesh网分离的修复

成员的失效可能导致Mesh网的分离。例如在图2中,如果成员A失效,到达一定的时间,Mesh网的两边就不再接收成员之间的刷新信息,Mesh网就分离了。在此情况下,成员必须首先检测到Mesh网分离的存在,然后用至少添加一条覆盖链路去重新连接

。

图2　Mesh网的失效情况

每个成员保持有tm时间,在这段时间内没有收到成员的更新信息,并利用一定的算法,计算出失效点是否是头节点,是否还有链路连接在它的上面,并添加链路进行恢复。

21113　Mesh网性能的优化

2　近年来提出的一些应用层组播

211　终端系统组播(Narada)[6]21111　终端系统组播简介

以下原因使Narada构造的Mesh网并不一定是最优的:

(1)新节点的加入并没有考虑网络拓扑。

(2)分离和修复可能产生多余的链路。(3)组成员之间因加入、离开是不断变化。(4)底层的网络环境、路由、负载情况不尽相同。

终端系统组播提出Narada协议,运行完全分发协议,终端系统以自组织方式形成覆盖网络。终端系统通过适应网络中的动态性和考虑应用层的性能指标优化覆盖网的效率。在进行设计Narada提出了以下目标:

(1)自组织(Self2organize)。终端覆盖网的构造要以完全分发的方式,动态适应组成员变化时,需具有较强的鲁棒性。

(2)有效的覆盖网。覆盖网的构造必须使物理传输链路的冗余性最小化。

(3)自身优化的能力。终端系统要能广泛收集网络中的信息,并借此对Mesh网的结构进一步的优化。

21112　构造Mesh网

所以Narada利用一定的策略算法对链路进行评估,添加和去除链路优化性能。

21114　分发树的构造

在Mesh网上运行距离向量协议和构造最短路径剪枝树。分发树的质量取决于所构造的Mesh网的性能。因为分发树是在Mesh网的基础上进行剪枝构造的,所以Mesh网的构造是极为关键的。

212　可扩展应用层组播(NICE)[7]21211　NICE简介

NICE是一种可扩展的应用层组播,主要针对大量接收者

基于Mesh网的构造,是因为需要进行多源的服务。Mesh网允许我们对每个发送源构造最优树,可以将成员的管理抽象到Mesh层。我们在构造分发树时还可以使用已有的路由算法。以下我们介绍Mesh网的构造:

(1)新成员加入Mesh网

当有成员加入组时,Narada假设该成员可以利用外部引导机制获得组成员的列表。这个列表并不需要非常的完全和准确,但至少要包含一个当前活动的组成员。

该成员从它的列表中随机的选择一些组成员和给他们发送加入邻居的信息请求。重复这个过程,直到从列表成员中获得响应。一旦获得加入,成员开始与它的邻居交换刷新信息,使成员之间能相互的了解。

(2)成员离开和失败

当成员离开组时,它就通知邻居,这个信息通过Mesh网传送到其他的组成员。假设C成员失效了,Mesh网中C的邻居

A和G接收不到C的刷新信息,他们独立地发送探测消息到C,所以每个发送信息(与C的回应)都丢失的可能性很小。如

的低带宽、数据流应用,它基于分层的结构,同时具有较小的控制负荷,有利于它的扩展性。NICE的数据拓扑隐含在它的控制拓扑中,因而还可以支持不同源的数据分发树;并且由于它的分层,进行错误检测较为迅速。

21212　NICE的控制拓扑和数据拓扑

成员怎么进行分层,NICE分层将成员赋予不同的层。如图3所示,从L0到L1层在每个层中,成员被分为多个群集,每个群集的数量k～3k21

。

图3　NICE成员的分层

果是这种情况,A和G就假定C失效,因此把这个信息发送到整个Mesh网。如果节点A失效,那就造成Mesh网的分离,就要运行一定的算法进行验证,一旦确认,就要加上链路,将两个分开的Mesh网重新连接起来。

每个成员需要保留有失效的组成员,这样才能区分是新成

控制拓扑的图形,将每层群集中的领导节点连接起来,每个节点只包含一定常数量的成员信息,这样有更好的扩展性。数据拓扑、图形,可以在控制拓扑上,单源进行方便的构造,分发树隐含在控制拓扑中,可以方便地构造多个分发树。

控制拓扑:每个层中群集的成员可以很快地清楚其对等成

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