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IP多目广播技术在互连网中的应用

徐小飞

  本文围绕IP多目广播技术展开,重点探讨一种可靠IP多目广播传输协议的构想、设计和实现。IP多目广播是二十世纪八十年代中期提出的一项技术,旨在提高网络使用效率、拓展新的互连网应用类型。IP多目广播使用“组”来代表一个主机集合,每一个组与一个D类IP地址相对应。组中成员具有相同的特点,如视频会议的参与者或同一站点的web镜像服务器。发往组地址的数据在网络中流经一次而同时被所有组成员接收,使用IP多目广播技术有助于提高有多个参与者的互连网应用的传输效率,如视频会议、新闻传送、视频点播、软件发布等。在IP多目广播获得大规模应用之前还需要解决一些问题,多目数据的可靠传输就是其中主要的一个。本课题的研究目的是通过分析单目可靠传输协议TCP的原理,将其主要思想加以变化应用到多目广播环境中,尝试设计一个可靠IP多目广播传输协议。IRTF要求可靠IP多目广播传输协议必须具有阻塞控制才能大规模应用,即根据网络阻塞情况调整数据发送速率。TCP包含四种相互关联的算法实现阻塞控制:slow start(慢启动)、congestion avoidance(阻塞避免)、fast retransmit(快速重传)和fast recovery(快速恢复)。TCP的可靠性来自确认、重传机制。如果在多目广播环境中的一个发送者和多个接收者之间采用确认、重传机制,会产生ACK风暴和不相干重传问题,同样影响可靠IP多目广播的应用规模。根据TCP的阻塞控制原理和确认、重传算法的思想,本人设计了可靠IP多目广播传输协议ACK Agent Multicasting System(确认代理多目广播系统),简称AAMS。AAMS基于多目广播会话,是一个由Sender、ACK Agent(简称AA)和ACK Client(简称AC)三种成员组成的系统,具有树状结构、层次化和分布式的特点。其中Sender负责IP多目广播数据的发送和阻塞控制,AC是数据接收者,对所接收到的数据进行确认,AA是特殊的AC,起到Sender和AC之间的桥梁的作用,它收集AC发来的ACK,并进一步向上一级AA反馈,在必要时,负责向AC重传丢失的数据。AA的这种特性是其名称“ACK Agent(确认代理)”的由来。在AAMS系统中,ACK通过层次化的AA分布,一级级向上层反馈,直到IP多目广播的发送端Sender。作为特殊的ACK Agent,Sender只向与其相临的几个主机重传丢失的数据,更主要的任务是通过这几个主机发来的ACK的RTT(Round Trip Time,往返时间)判断网络流量情况,计算重传定时器,进行阻塞避免控制,调整多目广播数据的发送速率。因为具有阻塞控制机制,并且ACK、重传等管理性数据集中在AC与相临的AA之间传递,解决了ACK风暴和不相干重传问题,所以AAMS适合于在互连网上大规模应用。……   
[关键词]:IP多目广播;;ACK代理;ACK客户;AAMS
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:北京工业大学2000年
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