基于QoS的动态组播路由问题研究

基于QoS的动态组播路由问题研究

石坚, 董天临[1]2001年在《一种多受限最小代价的动态组播路由算法》文中研究表明1.引言为确保通信网能提供(QoS)服务质量保证,必须研发有效的基于QoS的路由机制以提供高质量信息传输。一般地,基于QoS的路由要达到两个目标;一是要满足用户的QoS要求,如必须提供足够的带宽、足够小的延时和延时抖动等;二是要优化网络的利用率及代价。近年来,各国学者都开始关注基于QoS的路由问题。由于此类问题属于NP-Complete问题,所以各国学者大都采用启发式方法求解。文[1~3]提出了一些适用于信宿固定情况下的源路由算法。文[4~7]提出了几种动态路由算法,由于求解动态组播树的问题很复杂,大部分学者都将此问题分为两个部分求解:中心点(负责组播树的维护并将会话的状态传给所有网络节点)求解和基于中心点的路由选择,如PIM-SM和CBT算法。本文提出了一种多受限最小代价的动态组播路由算法MDLCMR(Multi-con-strained Dynamic Least Cost Multicast Routing)。该算

孙勇, 何培舟, 张恒, 温向明[2]2007年在《一种基于蚁群算法的动态组播QoS路由算法》文中提出提出了一种基于蚁群算法的满足带宽、时延、时延抖动、分组丢包率、费用多个QoS约束的动态组播路由算法(DM-ACA)。该算法使用逆向路径(Reverse path)机制,蚂蚁从目的节点出发寻找源节点,解决了组播网络动态变化的问题;通过引入洪泛(flooding)机制,初始群筛选(sieving)机制,加性增量乘性减量(AIMD)的信息素启发机制,解决了蚁群算法局部搜索能力弱、收敛速度慢、易于陷入局部最优解的问题。仿真结果表明,提出的算法可行有效。

刘巍[3]2004年在《多点并行蚁群搜索在多限制动态组播中的应用研究》文中研究指明随着Internet的快速发展和商用化的提高,许多高带宽的应用(如视频会议、网络集体游戏,视频点播等)得到了迅速的发展。这些高带宽的应用的一个典型的特点就是高带宽和群发,解决这类问题的一个非常好的思路就是发展IP网络的组播技术,并且要在支持组播技术的网络平台上实现QoS要求。目前在IETF中得到发展的组播路由算法都没有考虑到QoS的需求,例如PIM, CBT, OSPF的组播扩展MOSPF等协议,因此适合多媒体应用的组播通信越来越引起人们的广泛关注。以往的研究成果大多是集中在固定的多点模型上,而许多服务是无法应用这种应用模型的,这样就需要我们针对动态组成员变化的情况重新定义一种适合这种应用的一种算法模型。蚁群算法是受到对真实的蚁群行为的研究的启发而提出来的,它是群体智能系统的最成功的例子之一,已被应用到从典型的旅行商问题到通信网络中线路问题等许多类型的问题,受蚁群算法在解决典型NP问题中所表现出来的优良性能,本文将蚁群的分布式寻路引入到多媒体组播生成树的建立过程中来。本文在充分研究以往组播通信的基础上,针对没有固定组成员的动态组播通信提出了运用蚁群算法进行并行寻路的算法模型。同时,为了加快蚁群算法的收敛速度,对该算法进行了一定的改进。仿真试验表明,该算法是一种有效的适应动态组成员的组播路由算法,具有一定的实用价值。

石坚, 赵硕生[4]2001年在《基于非精确状态的动态组播QoS路由算法》文中认为基于非精确状态信息的QoS组播路由问题 ,提出了一种由信宿驱动的动态组播路由算法 .实验和分析结果表明 ,构造的路由方案成功地解决了在网络中存在多个组播业务及组播节点动态变化情况下的QoS路由选择问题

宋学军, 刘巍[5]2004年在《多点并行蚁群搜索在多限制动态组播中的应用研究》文中提出随着Internet的快速发展和商用化的提高,多媒体组播通信越来越引起人们的广泛关注。以往的研究成果大多是集中在固定的多点模型上,而许多服务是无法应用这种应用模型的。本文在充分研究以往组播通信的基础上,针对没有固定组成员的动态组播通信提出了运用蚁群算法进行并行寻路的算法模型。同时,为了加快蚁群算法的收敛速度,对该算法进行了一定的改进。仿真试验表明,该算法是一种有效的适应动态组成员的组播路由算法,具有一定的实用价值。

刘璟[6]2003年在《大型动态组播系统网络安全服务的若干问题研究》文中研究表明IP组播技术提出至今已经有10多年的历史了,在此期间,学术界和工程界对其进行了大量的研究,这些研究主要集中在IP组播路由、可靠IP组播和拥塞控制等方面。近年来随着人们对开放网络安全的日益重视,人们的注意力开始转向IP组播的网络安全问题,到目前为止,已经涌现出大量优秀的研究成果。但是,IP组播安全领域仍然存在很多亟待解决的问题,和成熟的IP单播安全技术相比,IP组播的安全技术问题更为复杂和困难,许多问题不可能通过直接扩展IP单播的安全技术来解决,在IP组播安全领域,我们还有很长的路要走。本论文着眼于为上层的IP组播应用系统提供端到端的通用网络安全服务。主要创新成果包括:* 在构建由GSC(Group Security Controller)和多个SGSC(Sub-Group Security Controller)组成的覆盖网络的基础上提出了适用于大型动态组播群组的密钥管理方案MKEM(Multicast KEy Management)。MKEM改进并解决了Iolus和WGL方案中存在的诸多问题,系统具有很高的可伸缩性。提出了鲁棒及容错的密钥管理协议簇RMKEM来解决MKEM存在的SPOF(Single Point Of Failure)问题。由于顶层的各GSC之间是通过密钥协商算法产生组密钥的,倘若某个GSC出错,其它GSC控制下的子组也不受影响,因此提高了系统的容错性和鲁棒性。提出了RMKEM(或MKEM)+FEC+重新同步机制的方案使MKEM和RMKEM基于UDP/IP组播方式发送的密钥更新消息能够被组成员可靠接收。该方案可在大型动态组播组中实现可伸缩、鲁棒、容错和可靠的密钥管理。现存的组播密钥管理方案中,同时达到可伸缩、鲁棒、容错和可靠四个目标的方案相当少。* 基于SPKI技术提出了组播分布式访问控制系统MDAC,并提出了基于二叉授权委托树的委托证书路径(DCP)查找算法。通过和其它方案如Gothic[Judge02]、文[Hardjono00]、文[Ballardie95]、文[HeDraft01]进行仿真对比,证明了MDAC不仅具有优越的性能,而且具备其它方案所不具有的分布式、支持各种组播模式、授权委托和隐私保护等特性。目前,在学术界和工程界,针对大型组播系统的安全访问控制问题的研究结果相当少。提出了基于移动Agent安全方案MABCM[周冲02]的组播接收方不可抵赖服务MNORS。在MABCM构造的移动Agent黑箱的保护下, NRR移动Agent程序完全可以在不可信的接收方计算环境中产生可信的NRR不可抵赖证据。MNORS用纯软件来实现兼具高度的安全性和可伸缩性。国际上,该领域内* 目前仅有的一个研究结果Nark[Briscoe99]是基于智能卡实现的,且其伪随机密钥的产生方法的安全性并没有经过严格的分析和证明。* 提出了可定位的组播数字指纹系统MFinger。MFinger利用覆盖网络技术、分布式数字水印算法和基于加密技术的数字指纹算法实现了组播流媒体的叛逆者跟踪和版权保护。系统具有良好的可伸缩性。对基于加密技术的数字水印算法进行了严格的合谋攻击分析,并指出目前WHIM方案[Judge00]仅具有理论价值,在实现上是不可行的。仿真实验结果显示MFinger系统优于文[Chu99]和文[Brown99]的方案。* 鉴于现存的方案没有为大型动态组播群组实现全面而灵活的网络安全服务框架,提出了基于Antigone的大型动态组播群组的安全服务框架Muflex。除了Antigone自身支持的基本组播安全机制外(包括密钥管理、分组数据源鉴别、发送方不可抵赖等),Antigone还支持用户自己开发的组播安全机制。前面提出的组播网络安全机制:MKEM、RMKEM、MDAC、MNORS、MFinger等已经集成到Muflex中。上层应用可以根据自身需求,通过定制组播安全策略来选择使用相应的组播安全机制。Muflex具有可移植性、可伸缩性、支持多种网络协议、动态加载安全机制、强大而全面的组播安全服务支撑以及Antigone本身所具有的灵活定制和执行组播安全策略等各项特性。此外,针对组播分组数据源鉴别问题,本文虽然没有提出自己的解决方案,但是作出了如下一些贡献:对组播分组数据源鉴别领域的现有研究成果进行了系统的分类和总结,指出了它们各自存在的优缺点;提出了一个公开问题——分组Hash有向图鉴别问题;具体阐述了几种典型技术;指出了该领域的一些可能发展方向。论文还深入探讨了组安全策略系统的内部机制,详细介绍了组安全策略管理系统Antigone [McDaniel99],指出了其存在的不足并提出了相应的改进措施。论文实际上也是对当前组播安全领域国际研究成果的一个全面而系统的综述。

戴银飞, 戴银春, 刘玉宝[7]2010年在《不允许重组的动态组播路由算法的探讨》文中研究表明对动态组播路由问题及路由优化准则进行了描述,通过比较和分析几种不允许重组的动态组播路由算法的优缺点,进一步确认基于延时约束不重组的动态组播路由算法的优点,并进行性能测试给出结论。

裘剑生[8]2016年在《面向精准农场的通用化系统研究与实现》文中提出基于物联网技术的精准农业可以实现农业生产的精细化管理,节省投入获得经济和环境效益,是农业现代化重要的发展方向。当今农业物联网系统存在种类繁多、标准不统一和开发应用成本偏高等问题,阻碍了精准农业持续健康发展。因此如何针对农业物联网制定通用化系统架构规范以及设计低成本且可靠性高的物联网通用化设备显得尤为紧要。本论文基于对系统设计模型、RS485总线访问控制策略、ZigBee网络群组控制策略、通用化设备平台设计等方面的研究,设计并实现了一套满足系统管理模块化、系统容量最大化以及设备分类化要求的通用化物联网系统。论文主要做了以下几方面的工作:(1)研究了农场物联网系统的需求,提出了系统管理模块化、系统容量最大化以及设备分类化叁方面通用化系统特征及通用化系统的解决方案。针对精准农场通用化系统所需要解决的最小单元划分的问题,提出基于物联网体系结构参考模型的“端-端”物联网系统设计模型。(2)提出叁类应用于不同场景的主被动型RS485总线访问控制策略,解决大系统容量条件下有线物联装置响应速率低的问题,提高不同条件下有线物联装置的并发响应速率。(3)提出基于动态组播的ZigBee网络群组控制策略,解决大系统容量条件下无线物联装置响应速率低的问题,提高不同条件下无线物联装置的并发响应速率。(4)应用以上方案完成精准农场通用化系统的构建。部署网关嵌入式Web服务器,设计网关服务软件模块,开发ZigBee通用化硬件设备平台。并对系统设备进行硬件指标评估及网关服务访问接口的黑盒测试。经系统测试与运行验证,本文提出的“端-端”系统设计模型优化了精准农场物联网系统的组织架构;基于改进型CSMA/CA总线访问控制策略、基于分步检测的总线访问控制策略以及基于频次检测TDMA的总线访问控制策略在不同的应用场景提高了有线物联装置的并发响应速率;基于动态组播的ZigBee网络群组控制策略提高了无线物联装置的并发响应速率;本文设计的通用化软硬件平台减少了重复开发率,降低开发、生产、安装成本。本文设计的系统实现了精准农场的通用化系统所要求的系统管理的模块化,设备平台的分类化以及系统容量的最大化的特点。

参考文献:

[1]. 一种多受限最小代价的动态组播路由算法[J]. 石坚, 董天临. 计算机科学. 2001

[2]. 一种基于蚁群算法的动态组播QoS路由算法[J]. 孙勇, 何培舟, 张恒, 温向明. 重庆邮电大学学报(自然科学版). 2007

[3]. 多点并行蚁群搜索在多限制动态组播中的应用研究[D]. 刘巍. 天津大学. 2004

[4]. 基于非精确状态的动态组播QoS路由算法[J]. 石坚, 赵硕生. 华中科技大学学报. 2001

[5]. 多点并行蚁群搜索在多限制动态组播中的应用研究[J]. 宋学军, 刘巍. 电路与系统学报. 2004

[6]. 大型动态组播系统网络安全服务的若干问题研究[D]. 刘璟. 电子科技大学. 2003

[7]. 不允许重组的动态组播路由算法的探讨[J]. 戴银飞, 戴银春, 刘玉宝. 武汉理工大学学报. 2010

[8]. 面向精准农场的通用化系统研究与实现[D]. 裘剑生. 浙江大学. 2016

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