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抑制NACK技术与基于可靠主动结点的可靠多播通信的研究

作　者: 蔡洪斌
导　师: 周明天；杨国纬
学　校: 电子科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 可靠多播通信 抑制NACK 定时器 指数分布 均匀或非均匀分段 可靠主动结点 主动网络
分类号: TN919.8
类　型: 博士论文
年　份: 2001年
下　载: 102次
引　用: 3次
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内容摘要


随着Internet网的发展，涌现了大量的新应用，如软件分发、视频会议、远程教学和共享“白板”等，这些新应用都有一个共同的特征：一对多或多对多的可靠通信，其潜在的接收者可能成百上千，所以，要求发送者能够高效地把数据传送给所有接收者。由于Internet网的体系结构是针对点对点设计的，使传统Internet网技术受到了极大的挑战。为了满足新应用的要求，多播通信技术应运而生。但在Internet网上开展多播通信应用，不可避免地会遇到一些新问题。本论文重点研究并解决如下问题：NACK爆炸、局部恢复数据以及减轻发送者负载，并且取得了如下创造性成果： 本文提出了两种抑制NACK的定时器设置方法。在可伸缩可靠多描通信中存在反馈信息爆炸、局部恢复数据困难等问题，为了解决反馈信息爆炸的问题，本文针对基于接收者启动、使用集成FEC的系统，详细讨论了如何使用定时器避免NACK爆炸，提出了设置定时器时间的两种方法：基于指数分布、均匀分段方法和基于指数分布、非均匀分段方法，并且分析了它们抑制NACK的能力和由定时器引起的NACK延时长短，通过分析可知：对接收者数量达到1010数量级的多播通信，这两种方法都能避免反馈信息爆炸，且由定时器引起的NACK延时短，并且后一种方法优于前一种方法。 本文提出了基于可靠主动结点的可靠多播通信协议RANRM（Reliable Active Node Reliable Multicast）。Internet网使用端到端的可靠性思想，仅由TCP层负责数据的可靠性，IP层不保证数据的可靠传递，这样，可靠性实现简单且具有较高的传输效率，但对于不可靠网络，端到端可靠性会增加恢复数据的延时，且实现可靠性的开销大，同时也增加了主机的负担。这是Internet网设计上固有的问题，如果在Internet网上进行多播通信，则问题更加突出，并且不可避免地将出现反馈信息爆炸、丢失数据恢复困难等问题。本文建立了主动网络中多播通信的协议分层模型，并且提出了基于可靠主动结点的可靠多播通信协议RANRM。可靠主动结点指能处理与可靠性相关问题的主动结点，引入可靠主动结点后，数据能在可靠主动结点间逐点可靠传输，从而实现可靠多播旭亿。RA N＊M协议山力11；优，。‘I：反恍儿日、邑少，能避免厄地信息爆炸；具有局邢。人扒X以数＃一V能力，M忏厂趴二入们负担；能及时发皿铅误数抓，降低m误数讥恢复的延时；小必人网络小仆送惜误数据，有效地节约带宽。义中分析了＊＊N R－MR－M；＼川儿‘宽和救抓恢复址川卜山性能，U协议N二比较动叼：RA＊＊。．’川＊泞见少，数掂恢夏汝时川。 本文仙川＊es侣丫 卜N f立了RA NljLM阶议的＊＊N tA型，地过仙欠运计仟细险查了所有可达林以，此外，还进行了动态特。吐分析，构造了 ＊＊＊＊。的C＊N模型的状忐宁问，证山汀＊＊Na凹j上议工二L确性。o 本丈还利用ANTS tA拟实现了MNKM协议，通过模拟代序分析了＊＊NR－－ru的性能，并通过实验数训比较了RA＊仁M与＊2的性能。大验灰明：RA卜＊M阶议足小确的、。们川V，川。’。川伦分析结果朴I吻合。模拟代序村实现RANRM t)J、议具有指导怠义。：

全文目录


第一章 导论  12-20
  1．1 Internet网的发展现状  12-14
    1．1．1 TCP／IP协议  12-13
    1．1．2 网络服务  13-14
  1．2 使用多播通信的原因  14-15
  1．3 面临的问题  15-18
    1．3．1 反馈信息爆炸  16-17
    1．3．2 重传范围  17-18
    1．3．3 恢复负载  18
  1．4 论文贡献  18-19
  1．5 本文的章节安排  19-20
第二章 多描通信的基本技术  20-43
  2．1 多播通信机制与功能描述  20-28
    2．1．1 驿站到驿站（hop-by-hop）  20-24
    2．1．2 端到端  24-25
    2．1．3 应用程序  25-28
  2．2 多播通信协议设计问题  28-34
    2．2．1 丢包相关性  28-30
    2．2．2 差错控制：ARQ与FEC  30
    2．2．3 发送者启动与接收者启动  30-31
    2．2．4 避免爆炸  31-32
    2．2．5 结构组织  32-34
  2．3 相关工作  34-42
    2．3．1 全部反馈协议FF  34-35
    2．3．2 可伸缩多播通信SRM  35-36
    2．3．3 基于树的多播传输协议TMTP  36
    2．3．4 可靠多播传愉协议RMTP  36-39
    2．3．5 基于记录接收者可靠的多播通信LBRM  39-41
    2．3．6 多播文件传输协议MFTP  41-42
  2．4 小结  42-43
第三章 抑制NACK的定时器设置方法  43-61
  3．1 概述  43
  3．2 集成FEC技术  43-47
    3．2．1 自动请求重传ARQ  44-45
    3．2．2 前向纠错FEC  45-46
    3．2．3 集成FEC  46-47
  3．3 抑制NACK技术  47-60
    3．3．1 定时器设置方法  47-53
    3．3．2 均匀分段  53-56
    3．3．3 非均匀分段  56-60
  3．4 小结  60-61
第四章 基于可靠主动结点的可靠多播通信  61-79
  4．1 概述  61-62
  4．2 主动网络技术  62-68
    4．2．1 主动网络的体系结构  64-65
    4．2．2 安全性  65-66
    4．2．3 高速主动网络  66-68
  4．3 多播通信协议分层模型  68-70
  4．4 RANRM协议描述  70-73
  4．5 性能比较  73-76
  4．6 RANRM性能分析  76-78
  4．7 小结  78-79
第五章 RANRM协议的CPN模型  79-102
  5．1 概述  79-80
    5．1．1 Petri网定义  80
  5．2 CPN定义及特性  80-85
    5．2．1 基本定义  80-83
    5．2．2 动态特性  83-85
  5．3 RANRM的CPN模型  85-95
  5．4 仿真分析  95-98
  5．5 动态特性分析  98-100
  5．6 小结  100-102
第六章 RANRM协议的模拟实验  102-118
  6．1 ANTS  102-106
    6．1．1 协议与封装体  103-104
    6．1．2 主动结点  104-105
    6．1．3 代码分发机制  105-106
  6．2 RANRM模拟实验  106-114
    6．2．1 封装体格式  107-108
    6．2．2 缓存区设计  108
    6．2．3 封装体丢失模型及传输延时模型  108-109
    6．2．4 类设计  109-114
  6．3 实验结果  114-117
  6．4 小结  117-118
第七章 全文总结  118-120
参考资料  120-131
致谢  131-132
攻博期间作者论文、科研及著作  132-134

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 图像通信、多媒体通信
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