A-RP：基于Chord的域间组播技术的研究

摘要

人们使用互联网方式的改变增加了对组播技术的要求。从视频会议到网络直播，从数据共享到多方游戏，网络带宽的耗费越来越高。以节省网络资源著称的组播技术无疑将发挥越来越重要的作用。 网络地址的枯竭，网络安全性的脆弱，拓扑结构的混乱加快了人们朝IPv6技术迈进的步伐。自2004年起，世界各国相继建立了自己的下一代互联网。这既是组播的一种机遇，也是一种挑战。组播用户分布范围的扩大和下一代互联网自治域数量的增多促使人们对域间组播需求的不断增长。 本论文研究的重点是域间组播技术。论文首先对组播的现状进行了分析；比较了IPv4和IPv6组播技术的异同点；总结了当前的域间组播协议并根据组播汇聚点所在位置(所在的组播域)的不同对域间组播分了类。 第三章，论文在分析对等网络资源查询协议(Chord)的基础上，设计了一种基于Chord的域间组播协议-汇聚点可变组播协议(A-RP)。该协议中组播接收者的指定路由器(DR)使用Chord协议获得供域间组播使用的汇聚点地址。该协议的特点是，组播汇聚点的位置可以动态改变，这增强了组播协议的容错性和健壮性。 论文第四章从六个方面，对A-RP协议和其他组播协议的性能进行了综合的评价，并讨论了他们各自适用的范围。 接下来第五章，论文讨论了在实现A-RP协议过程中遇到的问题。给出了Linux内核支持IP组播路由的框架。通过分析源代码，给出了组播路由软件pimd(IPv4)和MRD6(IPv6)的实现框架，及各自需要修改的部分。该章还设计了一种高效的存储RP信息的数据结构，该数据结构对条目查询和过期条目的删除时间复杂度都非常低。 最后一章对全文进行了总结，并指出了A-RP的未来研究方向。

目录

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第一章绪论

1.1引言

1.2技术背景

1.2.1组播的概念

1.2.2 IP组播

1.2.3组播地址

1.2.4组管理协议

1.2.5组播路由技术

1.2.6组播服务模型

1.2.7特点及适用范围

1.3研究内容

1.4组织结构

第二章现存域间组播路由技术的研究

2.1 MSDP

2.1.1 Peer-RPF转发

2.1.2 MSDP的优点与缺点

2.2 SSM

2.2.1 SSM地址范围

2.2.2 SSM术语

2.2.3 SSM优缺点

2.3嵌入式RP

2.3.1地址映射

2.3.2嵌入式RP的处理过程

2.3.3嵌入式RP的优缺点

第三章汇聚点可变组播

3.1协议概述

3.2 Chord简介

3.2.1信息的存储

3.2.2信息的查找

3.2.3 Chord协议的特性

3.3技术术语

3.3.1组播域

3.3.2全局地址

3.3.3局部地址

3.3.4 PIM-SM的状态

3.3.5 RP-Set缓存

3.3.6 A-RP协议的状态

3.4处理过程

3.4.1发送过程

3.4.2接收过程

3.4.3 RP-Base

3.4.4 A-RP总览

3.5定时器

3.5.1定时器的值

3.6对PIM-SM的改变

第四章汇聚点可变组播的性能研究

4.1控制状态的数量

4.2三角路由问题

4.3 ASM中转发树的数量

4.4负载均衡性

4.5容错性

4.6对移动组播的支持能力

4.7总结

第五章系统的实现

5.1路由器部分

5.1.1 Linux内核对组播的支持

5.1.2 pimd的实现分析

5.1.3 MRD6的实现分析

5.1.4缓存的实现

5.2 RP-Base部分

5.2.1 RP-Base的设计

5.2.2(G, RPs)缓存的设计

5.3部署

第六章工作的总结与展望

6.1工作总结

6.2工作展望

致谢

参考文献

附录