信息通信专业资料应用层组播概述(word版)

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1、应用层组播概述应用层组网首先是要基于组播和重叠网技术。下面将先介绍组播和重叠网技术。组播传输是一对多通信且发送的数据是一致的时候。发送方只要发送一份数据，而在路由器上进行复制转发。因此适用于那些在时间上具有集中性、而在空间上具有分布性的应用。可达到减少带宽浪费（相对与单播而言）和降低服务器处理负担的目的。IP组播是对Internet基本的单播、尽力发送模型扩充，它把组播的主要功能都放在路由器上实现。它有组播的优点，但也存在很多弊端，如下所述：首先路由器必须为每个组播组单独保存状态，扩展性很差。要求所有参加组播的终端之间的路由器都必须支持组播功能，加大了对路

2、由器的要求。试图用一种统一的组播模型来适应所有的应用，而现实中不同的应用对组播的要求差别很大，这给组播算法的设计造成很大的困难。组播组的管理方法存在缺陷，在组播组的加入、退出和管理等方面开销大，组播组的加入和出的延迟也很大。对那些不是时间上具有集中性、而在空间上具有分布性的应用，效果比较差。IP组播的地址空间不够，在分配上存在困难。正是由于IP组播存在这样多的不足，所以要研究在应用成上组网，尽量减少它的缺点。重叠网模型它保持Internet原有的单播、尽力发送模型，尽量不改变原来网络的体系结构，而主要通过增加端系统的功能来实现组播的功能。由于对网络本身的改

3、变很少，应用层组播具有很好的灵活性。但是，端系统的稳定性一般不如专用网络设备，应用层组播在带宽利用效率方面也无法和IP组播相比。应用层组播的主要优势(1)应用层组播便于实现和推广。它只需要改变端系统，而不需要对路由器进行任何修改。(2)应用层组播便于针对特定应用进行优化，可以针对不同的应用使用不同的实现方案，而不必象IP组播那样必须统一到一个模型中。应用层组播的主要缺点(1)一般会比IP组播使用更多的网络资源。(2)由于参与转发的端系统可能不稳定，导致组播转发的可靠性受到影响。(3)由于参与转发的端系统的性能无法保证，可能导致延迟、转发速率等性能的下降。应

4、用层组播的主要应用是实时的多媒体传输。一方面这利用了多媒体信息的性质，即在传输链路质量下降的情况下，用户仍然可以利用收到的低速率的或者不完整的信息，这适用于同一组播组中的多个用户可能接收能力不同的情况。组播节点的组织方法：组播节点的组织方法决定了组播节点之间的关系。目前主要方式是树、网和特定的逻辑结构。Tree的优点是实现简单，维护的开销小，扩展性好。它的缺点是可靠性比较差，这主要由于Tree一般节点接收数据通路是唯一的，是单一故障点。而Mesh和Tree的优缺点恰好相反，节点一般有多个接收数据通路，可靠性比较高；但维护开销比较大，扩展性比较差。在大组播组

5、的应用中一般使用Tree，而在一些中小组播组的应用中使用Mesh。如何结合Tree和Mesh的优点是一个值得研究的问题。特定的逻辑结构一般扩展性好，且不需要路由算法，其主要问题是网络节点映射后所建立的逻辑结构一般不能很好的利用网络的性能，这是目前这些算法分析中很少涉及的。组播节点的维护方法：组播节点的维护包括：节点的加入、退出和“失效”节点的检测。节点的加入指新的组播节点如何发现组播组的存在、并加入到组播组中。目前大部分算法都假设存在一个或者多个“集中点”RP，通过RP完成加入的管理。这种方式的缺陷是，RP很容易成为整个系统的一个瓶颈。节点退出时需要发出退

6、出组播组的通知，有些算法还要对组播节点的组织进行调整。“失效”是指节点没有发出退出组播组的通知，而节点已经无法正常工作。目前对“失效”节点的检测一般使用定期发送报文的方法。基于应用层组播实例：PALSFramework:综述由于单对单的媒体流通信时会产生很多的弊端。如发送者带宽的变化，会对传输数据速率有很大的影响，特别是对实时业务而言。这样接收方收到的数据仅没有很好的保证。从相对的意义上讲这样也是对重叠网络资源的浪费。为了很好的保证接收方的利益，引入了PALS（P2PAdaptivelayeredstreaming）模型。它是一种采用多个发送者和单个接收者

7、之间的媒体流通信。尤其是针对实时媒体流传输，性能有更大的改善。PALS设计目标是在不同发送者带宽随机变化时，达到有效的使用带宽资源，并保持在稳定传输的情况下媒体流性能最优。多个发送者和单个接收者之间的通信，特别是分布式的不同种类对等实体之间媒体流的传输，有很多的问题的存在亟须解决。首先在一次数据发送中，终端的带宽并不是已知不变的，相反可能还会有很大的变化。所以发送者必需要提供友好的拥塞控制（发送者和接收者之间是采用UDP进行连接的，用以更好的保证它的实时性）。其次，由于多个发送者之间网络特性的不同，而且发送者可能随时退出通信过程，这样就要求发送者在发送媒体

8、流的同时携带网络参数的集总信息，且多个发送者之间要协同工作。PAL