軟件定義網(wǎng)絡(luò)中資源高效的多播傳輸研究.pdf

1、因特網(wǎng)在經(jīng)歷了幾十年的輝煌之后遇到了發(fā)展瓶頸。隨著大量協(xié)議及應(yīng)用的加入，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能越來越復(fù)雜，軟件越來越龐大，再加上軟硬件高度耦合且封閉的設(shè)備架構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新變得步履維艱。軟件定義網(wǎng)絡(luò)是為促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新而提出的一種新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，它采用控制面與數(shù)據(jù)面分離、控制面全局集中控制的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，極大地簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)控制的實(shí)施、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的開發(fā)以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的編寫，使得新的應(yīng)用及協(xié)議可以獨(dú)立于設(shè)備廠商而實(shí)現(xiàn)快速部署，并且許多困擾著傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的問題在軟件定義

2、網(wǎng)絡(luò)中都有可行的解決方案。因此，軟件定義網(wǎng)絡(luò)已被認(rèn)為是最有希望的未來網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
　　多播是一種高效的點(diǎn)到多點(diǎn)傳輸方式。接收路徑差異性問題是多播傳輸特有的問題，系指同一棵多播樹上的接收路徑可能支持不同的數(shù)據(jù)速率。目前，無論是在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中還是在軟件定義網(wǎng)絡(luò)中，解決接收路徑差異性問題都需要為一個(gè)多播組建立多棵樹。這不僅增加了計(jì)算復(fù)雜度，也極大地增加了多播會(huì)話需要在網(wǎng)絡(luò)中保留的狀態(tài)，這對(duì)于流表空間非常寶貴的交換機(jī)來說是不能容忍的。

3、　　本論文研究接收路徑差異性問題在軟件定義網(wǎng)絡(luò)中資源（計(jì)算、帶寬、流表空間）高效的解決方案。針對(duì)有損數(shù)據(jù)傳輸和無損數(shù)據(jù)傳輸兩種情形，分別提出了基于單棵多播樹的高效解決方案，可在滿足帶寬分配公平性、提高多播會(huì)話傳輸速率的同時(shí)，最小化多播會(huì)話需要的流表項(xiàng)及計(jì)算復(fù)雜度。論文的主要貢獻(xiàn)和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　1.針對(duì)允許有損傳輸?shù)姆謱泳幋a視頻應(yīng)用，借鑒多速率多播思想設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了面向軟件定義網(wǎng)絡(luò)的完整解決方案，在為接收者提供差異化服務(wù)的同時(shí)幾乎

4、不增加交換機(jī)流表空間的使用。
　　2.針對(duì)因多播組動(dòng)態(tài)變化帶來的多播樹更新問題，研究了網(wǎng)絡(luò)帶寬在多個(gè)多播應(yīng)用之間實(shí)時(shí)的、增量式的公平分配問題，給出了問題的數(shù)學(xué)描述以及求解該問題的高效的啟發(fā)式算法，在帶寬分配公平性、更新代價(jià)和計(jì)算時(shí)間復(fù)雜度三個(gè)方面均取得較好的性能。
　　3.針對(duì)典型局域網(wǎng)環(huán)境中的無損多播傳輸，通過僅為多播樹上的瓶頸鏈路建立局部輔助路徑解決了接收路徑差異問題，并且沒有顯著增加交換機(jī)流表空間的使用。
　　本