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超立方体网络中组播容错路由的可靠性研究

作　者: 胡慧芳
导　师: 沈元隆
学　校: 南京邮电大学
专　业: 电路与系统
关键词: 可靠组播容错路由超立方体网络安全系数 ComSafeCube
分类号: TN915.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着交互式多用户应用的增加,如网络视频会议、VOD/AOD、Internet-TV、交互式仿真、远程教学等网络多媒体应用,在Internet上迫切需要高可靠的组播路由服务以确保发送消息队列的可靠性,而现有的基于高层组播实现普遍缺少这种可靠性保证,因此可靠组播成为当前网络技术的研究热点。基于高层的可靠组播技术研究主要涉及到控制拓扑结构的可扩展性、容错性、组播算法、路由长度及组播协议的可靠性、容错性、可维护性与可扩展性等问题。超立方体是人们最早研究且仍是目前最重要的互连网络拓扑结构之一,具有正规性、对称性、强容错性、直径短、可嵌入性等诸多优点。本文研究了超立方体网络上的组播算法。在介绍相关基本概念及国内外相关研究现状的基础上,针对可靠组播传输协议采用控制拓扑结构的特点,在已有的前沿研究成果包括在LogCube结构上的HyperCast可靠组播协议和在FullCube结构上的支持可靠组播传输的稳定性检测协议CubeFullDist以及ComCube结构上的ComCast可靠组播协议的基础上,结合安全系数模型,本文提出一种新的控制拓扑结构—ComSafeCube,以及基于其上的ComSafeCast可靠组播协议。文中详细论述了ComSafeCube的构造过程,结合安全系数模型,利用逻辑联接增强结构联通性,既改善LogCube结构中因部分结点联通度低造成整体结构容错性差的缺点,克服了FullCube结构中逻辑边难以构造的缺陷,继承了ComCube的所有优良特性,又在ComCube基础上进一步提高了结构的容错性,降低了结点负载。分析表明:ComSafeCube既突破了超立方体中结点数为2n的限制,又具有可扩展性好、容错性高等特性。仿真结果表明,ComSafeCube结构具有结构建立时间短、容错性好、传输时间短以及平均负载低等特点。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-16
  1.1 组播的研究意义  8-10
  1.2 网络可靠性概述  10
  1.3 容错路由简介  10-12
  1.4 超立方体简介  12-14
  1.5 主要研究内容及论文结构  14-16
第二章安全系数模型  16-21
  2.1 安全系数模型基本概念和性质  16-17
  2.2 超立方体网络中的安全系数  17-18
  2.3 安全系数算法的局限与改进  18-20
  2.4 本章小结  20-21
第三章可靠组播传输控制模型  21-35
  3.1 可靠组播中控制拓扑结构的研究  21-22
  3.2 已有的可靠组播传输模型  22-28
    3.2.1 LogCube 拓扑结构  23-24
    3.2.2 FullCube 拓扑结构  24-26
    3.2.3 ComCube 拓扑结构  26-28
  3.3 新的可靠组播传输模型—ComSafeCube 拓扑结构  28-30
    3.3.1 ComSafeCube 的提出  28-29
    3.3.2 ComSafeCube 拓扑结构的形成  29-30
  3.4 结构特性仿真分析  30-34
    3.4.1 结构的建立时间  30-32
    3.4.2 结构的维护时间  32-34
  3.5 本章小结  34-35
第四章一种改进的逻辑超立方体可靠组播协议  35-55
  4.1 协议分析与研究  35-38
    4.1.1 HyperCast 协议  36-37
    4.1.2 CubeFullDist 协议  37
    4.1.3 ComCast 协议  37-38
  4.2 ComSafeCast 协议  38-43
    4.2.1 ComSafeCast 协议描述  38-39
    4.2.2 ComSafeCast 协议信息的传播与反馈  39-42
    4.2.3 ComSafeCast 协议的结构维护  42-43
  4.3 极端情况下的容错性分析  43-45
    4.3.1 结点数为2~(11)的情况  43-44
    4.3.2 结点数为2~(11)+1的情况  44-45
  4.4 协议仿真分析  45-53
    4.4.1 结点出错时结构的建立时间的仿真与分析  45-47
    4.4.2 理想情况下协议传输时间的仿真与分析  47-49
    4.4.3 结点出错状态下协议无法继续传输的比率  49-51
    4.4.4 结点出错状态下协议的平均负载  51-53
    4.4.5 协议仿真分析结论  53
  4.5 本章小结  53-55
第五章总结与展望  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-60
研究生期间论文发表情况  60

超立方体网络中组播容错路由的可靠性研究

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