面向多媒體的應用層多播應用系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著計算機網(wǎng)絡技術和多媒體技術的迅猛發(fā)展，以視頻會議，遠程教育為代表的具有多播傳輸特性的多媒體業(yè)務不斷涌現(xiàn)，并已在校園網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)中得到廣泛的應用。多媒體多播業(yè)務發(fā)展的下一個重要階段是實現(xiàn)在Internet環(huán)境下的部署和應用，這也是不斷增長的用戶需求驅(qū)動下的必然結(jié)果。傳統(tǒng)的IP多播由于技術、市場兩個方面的原因，很難在Internet上實現(xiàn)真正的部署。正是在這一背景下，多播服務研究領域的學者們考慮將多播功能從傳統(tǒng)的網(wǎng)絡層遷移到應用層來實現(xiàn)，

2、應用層多播技術就是這樣一種IP多播的替代方案。 應用層多播是將多播功能從路由器轉(zhuǎn)移到端系統(tǒng)，由端系統(tǒng)負責實現(xiàn)所有的多播服務功能，包括多播組的表示、組成員的管理、多播樹的構(gòu)建、多播數(shù)據(jù)的復制和轉(zhuǎn)發(fā)等等。所有多播組組成員構(gòu)成一個疊加在IP基礎網(wǎng)絡上的覆蓋網(wǎng)絡，然后在這個覆蓋網(wǎng)絡上運行特定的應用層多播路由協(xié)議，構(gòu)建應用層多播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)樹。 本論文主要研究基于覆蓋網(wǎng)絡的應用層多播系統(tǒng)，側(cè)重于原型系統(tǒng)的整體設計實現(xiàn)，以及面向多媒體應

3、用的應用層多播逐跳擁塞控制兩個方面。論文詳細的研究和實現(xiàn)工作如下： 分析當前應用層多播研究的現(xiàn)狀，系統(tǒng)總結(jié)在系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和應用層多播路由協(xié)議方面的研究成果，闡明了基于代理服務器體系結(jié)構(gòu)在商業(yè)化運作方面的天然優(yōu)勢?；诿嫦蛑辈ヮ愋偷牧髅襟w應用，支持較大多播組用戶規(guī)模以及在應用層提供一定程度的服務質(zhì)量保證等設計因素的考慮，本文提出了一種新的基于P2P覆蓋網(wǎng)絡和樹優(yōu)先應用層多播路由協(xié)議復合構(gòu)造的HMT-ALMS系統(tǒng)設計。 為了

4、適應覆蓋網(wǎng)絡節(jié)點之間虛擬鏈路帶寬資源的動態(tài)變化，面向流媒體應用，在媒體數(shù)據(jù)采用單層的自適應編碼方式下，本文提出了基于速率的應用層多播逐跳擁塞控制(RHBHCC)方案。該方案在跳內(nèi)采用成熟的端到端擁塞控制機制，在跳間采用上下游速率的自適應調(diào)整。 根據(jù)HMT-ALMS系統(tǒng)設計，實現(xiàn)了原型系統(tǒng)，并在此基礎上開發(fā)了面向網(wǎng)絡直播類的流媒體多播應用。該原型系統(tǒng)基于代理服務器的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，分為接入網(wǎng)絡和覆蓋網(wǎng)絡兩個組成部分。在接入網(wǎng)絡部分，

5、系統(tǒng)整合了服務定制功能，客戶端可以根據(jù)自身需求的特點定制服務；在覆蓋網(wǎng)絡部分，系統(tǒng)整合了基于速率的應用層多播逐跳擁塞控制方案，達到了對鏈路資源的自適應調(diào)整以及對其他應用的公平性要求。 對原型系統(tǒng)的測試，功能測試結(jié)果表明系統(tǒng)各個功能模塊運行正常，達到設計目標。在對星型和鏈型兩種典型拓撲結(jié)構(gòu)下的性能測試，表明該系統(tǒng)能夠支持較大用戶規(guī)模的多播服務，并能提供較為滿意的服務質(zhì)量。 本論文研究內(nèi)容來源于國家自然科學基金項目“下一代網(wǎng)