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网络层组播在流媒体直播系统中的研究与实现1
王树辉 1，2，林予松 1，王宗敏 1
1.郑州大学省信息网络重点学科开放实验室，郑州( 450052) 2.郑州大学信息工程学院计算机系，郑州（450052)
E-mail: wangshuhui_zzu@https://www.doczj.com/doc/6010267402.html,
摘 要：组播可以有效实现多点之间通信，如何利用网络层组播技术实现流媒体直播系统， 是当前的研究热点之一。本文基于 MixCast 模型，提出并实现了一种新的基于网络层的安全 组播模型。并且针对当前组管理协议 IGMP 不提供接入控制 ,任何端点用户可自由地加入组 播组， 缺乏安全控制问题提出了依靠应用层单播对接收者认证， 提出一种解决网络层组播的 安全性问题和可控性问题的方法。实验结果表明本系统具有良好安全通信效率和可控性。 关键词：网络层组播；组播安全；流媒体；应用层组播 中图分类号：TP393 文献标识码：A
1. 引言
网络技术和多媒体技术[1]的发展，促进了通信技术的综合化、数字化、智能化和个人化 的发展， 使得在单一的网络平台上实现语音、 数据、 图像等多种业务成为可能。 有许多 Internet 的视频[2]应用需要在 Internet 网络上直播，如现场直播、远程教育、视频点播、视频会议等 直播业务， 它们都要求让大范围的观众观看高质量的节目， 像看电视直播一样来满足观众的 需求。 在计算机网络上传输多媒体已经成为了当前计算机通信技术和多媒体技术研究的前沿 课题， 如何使得实时多媒体信息在网络上更高效的传输成为当前多媒体技术和计算机通信技 术的一个研究热点。 目前的流媒体直播系统的通信方式有单播、 网络层组播[3]和应用层组播。 单播通信是一种点对点的通信方式。在一对多的通信需求下，每个报文都被重复传递多次， 当接收主机数目增多之后， 由于受到服务器处理能力和网络带宽的限制， 无法支持大规模的 接收用户。 网络层组播在满足一对一和一对多的通信场合下， 数据流在每条分支上只需传播 一次，能够大大地节省服务器资源和网络带宽，但同时也需要路由器的支持。应用层组播在 主机之间构造转发树，通过主机之间的单播进行数据传递，易于部署，缺点是可靠性差，不 稳定。 针对现有的流媒体直播系统的数据传输方式的问题，文献给出了 MixCast[4]通信模型。 MixCast 是一种新型的混合了单播和组播的组通信模型， 其核心思想是在域间使用单播通信， 域内使用组播通信， 域间通过应用层组播技术构造的转发树进行数据转发， 域内数据使用网 络层组播技术进行数据分发，以满足大规模用户的实时数据分发[5]要求。本文针对 MixCast 通信思想， 在域内给出网络层组播流媒体直播系统的设计和实现， 提出一种解决网络层组播 的安全性问题[6]的一种方案。
2. 系统架构
MixCast 系统是一个支持大规模用户的流媒体解决方案，系统采用二级转发结构，第一 级是在域间进行数据转发，第二级是在域内进行转发，如图 1 所示。
1
本课题得到国家下一代互联网示范工程研究开发、产业化及应用试验项目（CNGI-04-13-2T）的资助。 -1-
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图 1 MixCast 模型
本文主要研究域内网络层组播的实现方法,如图 2 所示。
MP
组播区域1
MP MDP MDP MP MP MP MP MP
MP
MP
MP
图 2 域内网络层转发模型
在每个域内，都有一个节点服务器充当该域的 MixCast 数据代理 MDP（MixCast Data Proxy） ，客户端用 MP（MixCast Peer）表示，来自数据源的数据首先沿着第一级数据转发树 将流媒体数据转发给域内的每一个 MDP，MDP 采用主动部署的方式，只要一个 MDP 加入 MixCast 之后，无论其域内是否有接收者都不允许其主动离开，以增强 MDP 的可靠性；然 后域内的 MDP 再负责将流媒体数据用网络层组播方式转发到域内的每一个接收者。
3. 系统的设计和实现
3.1 系统总体框架
整个系统分为组播安全控制模块，消息处理模块，组播数据转发模块，流媒体控制模块 等。本文简要介绍各个模块的功能如下：
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图 3 系统模块设计图
3.2 消息处理模块
由于 MDP 既是域间各 MDP 的转发者，又是域内网络的管理者和数据发送者的多重身 份，具有特殊的权限。而普通 MP 跟传统意义上的客户端一样，它没有特殊功能，权限也受 了较大的限制。MDP 设置安全审查策略 ACL（Access Control List） ，负责审核域内 MP 的身 份验证， 只有通过 MDP 验证的才可以申请加入组播组。 MDP 维护域内各 MP 节点的状态信 息，IP 地址等资源，体现了系统的可控性。 MDP 的组播组是不对外公开的， 只有通过身份验证的 MP 用户才能得到 MDP 发送给的 组播地址和端口号等信息。 因此， 这里有两类消息： 向 MDP 发出的加入请求消息和 MDP MP 验证应答的确认消息，以及通过身份验证的 MP 发出的加入组播消息和 MDP 的确认消息， 我们把它定义为：Mp_JoinRequest_Ask，Mdp_JoinRequest_Resp 和 Mp_JoinGroup_Ask， Mdp_JoinGroup_Resp，并且这四个消息都以单播的形式发送。Mp-JoinRequest-Ask 消息主要 普通 MP 向 MDP 发出的验证请求消息，主要包括该 MP 的 IP 地址、用户名等消息。 Mdp_JoinRequest_Resp 主要针对 Mp_JoinRequest_Ask 的应答消息，MDP 根据 ACL 检查用 户能否加入组播组（例如检查组播用户目录，根据域内 IP 地址检查或者是否是黑名单等情 况 ） 只 有 通 过 身 份 验 证 的 MP 向 MDP 发 送 Mp_JoinGroup_Ask 请 求 ， MDP 通 过 。 Mdp_JoinGroup_Resp 将组播组地址、端口号等消息发送给 MP。 为了方便统一和以后的扩展，我们把消息设计成统一的格式，如图所示：
图 4 消息格式
从图 4 中我们可以看到，消息主要分为两部分：消息头（MessageHead）和消息内容 （MessageBody） 。 消息头（MessageHead）又分为四部分，分别是消息类型（MessageType） 、节点类型 （PeerType） 、节点 IP 地址（IPAddr） 、端口号（Port） 。其中消息类型（MessageType）是前 面提到的 4 种消息，消息类型用二进制编码表示，为了今后的扩展用 4 位二进制编码表示； 节点类型（PeerType）有 MDP 和 MP 两种格式，用 2 位二进制编码表示；IP 地址（IPAddr） 和端口号（Port）是发送消息 MP 的地址和端口号，因为在各个终端初始化时候用户可以自
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己选择端口号，所以 IP 地址长度为 32bit，端口号 8bit 就够了。 消息内容（MessageBody）的结构跟不同的消息类型有关，因此它的长度是不固定的， 我们把它设计成可变长度。
3.3 组播安全控制模块
所有网络安全协议的主要目的都是为了让授权的节点或者用户之间在不安全的网络上 进行安全的通讯。对单播来说，当两个节点开始通信时建立这种安全关联，当结束通信时安 全关联断开。单播安全关联的两个节点是完全确定的。相比之下，组播安全关联的成员是动 态的，随时可能发生组播成员的加入/离开。现有的组播相关协议，如距离矢量组播路由协 议 DVMPR（Distance Vector Multicast Routing Protocol） 、Internet 组管理协议 IGMP（Internet Group Management Protocol）,都没有提供组播源和接收者认证功能。本系统数据源到达域内 的 MDP，MDP 是可靠的，因此主要考虑接收者的身份安全认证。 3.3.1 MDP 和用户之间的身份认证 域内支持网络层组播的客户端，希望加入本域内的组播组，首先通过 MDP 发出请求， 每个域内的 MDP 对域内的客户端是透明的。 3.3.2 创建组播组 GROUP mdp 域内 MDP 首先要提供设置安全策略时用到的 ACL（Access Control List）,它一旦启动， 域内客户端用户就可以申请加入 GROUP mdp。 3.3.3 用户加入过程 如图 4 所示，希望加入组播组 GROUP mdp 的用户首先找到本域内的 MDP，MDP 根据 ACL 检查用户能否加入组播组（例如检查组播用户目录，根据域内 IP 地址检查或者是否是 黑名单等情况） 。如果符合条件，MDP 允许这个用户加入 GROUP mdp，向用户发送 GROUP mdp 的地址和端口号，否则发送拒绝加入消息。客户端只有通过 MDP 的安全认证之后，才 能获得组播组地址和端口号，从而加入组播组。
图5
用户加入过程
具体实现中用到的类和相关函数如下： NetModule 类 1) 主要成员变量 SOCKET ConnectSock; //请求套接字 SOCKET UdpSendSock;//多播发送套接字 SOCKET UdpRecvSock;//多播接收套接字
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struct sockaddr_in localAddr; //本地地址 struct sockaddr_in multiAddr;//多播地址 struct sockaddr_in serverAddr;//服务器端地址 u_short recvPortTCP; u_long multiIP;// 组播 IP 地址 u_short multiPort;//组播端口号 struct ip_mreq mcast;//多播组 2) 主要接口函数： int NetModule::toConnect( u_short svPort, char* svIP ) //向服务器连接以请求认证 int NetModule::waitRelpy();//等待接收服务器的回复 int NetModule::CreateMultGroup();//创建多播组 int NetModule::toUnblock();//设置多播接收套接字为非阻塞 int NetModule::joinGroup();//加入多播组
3.4 组播数据转发模块
发送模块是流媒体直播系统的核心， 服务器采用多线程技术， 在播放流媒体文件的同时， 还可以将流媒体转发出去。 视频发送的基本过程如下输入组播的地址和相应的端口号， 通过 Winsock 建立相应的组 播套接字，启动文件发送线程，每次读取 1K 数据，以组播的方式发送出去，同时清空缓冲 区中的音视频数据，以重新读取下一轮数据。
图 6 数据转发流程
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4. 系统测试和实验数据分析
本系统基于 windows 2000/xp 下开发的，开发工具采用 Microsoft Visual C++6.0 作为系 统软件的编程语言和编译环境。经测试，系统能正常清晰流畅播放，并且提高了系统的安全 性和可控制性。为了更好的理解本系统，下面给出方案的实现和对结果所作的分析。通过实 现研究以下两个问题： 实现系统安全控制有多复杂， 服务器的负载多大？和.通信效率如何？ 为此我们给出几个评价指标： 1) 安全管理代价 （Secure Control Cost） MDP 加入安全功能的代价是本文要比较的一个性 ： 能结果，而网络中的路由和传输延迟时间等则不予考虑，因此本文把上述安全功能的 MDP 的 CPU 处理时间作为性能的比较指标，这个指标说明 MDP 所消耗的时间代价； 2) 加入控制负载（Join Control Overhead） ：MP 从发出认证请求到加入组播组所用的控制 报文的总和，这个指标说明 MDP 所消耗的网络资源。 实验结果及分析：
4.1 安全管理代价
Secure Control Cost (单位：10的y次方秒)
3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Multicast members(单位：2的x次方)
图 7 安全管理代价（不同网络规模）
图 7 表示 MDP 在一个小时内的时间代价，系统中 MDP 是组播源，负责 MP 用户的安 全身份认证检查，从图中可以看出其花费的时间代价是很小的，因此对 MDP 的负载是可以 接收的。
4.2 加入控制负载
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90000 80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Multicast members(单位：2的x次方 )
图 8 加入控制负载（不同网络规模）
设每个控制报文的平均大小为 100 字节（其中 IP 报头 20 字节，TCP 报头 20 字节， 控制报文 60 字节） ，从实验数据中可以得到，对于一个 5000 节点规模，共需要 45629 个加 入控制报文，如果这 5000 节点在 10 分钟之内加入了组播组，每秒传输的控制报文 V 为： V = 45629×100×8/600 = 60839bps 也就是说，产生了每秒 60Kbps 的控制负载流量，如果把 这些流量平均分配到 5000 条节点间的链路上，每条链路只需负载 12bps 的流量，假设网络 上传输的流媒体数据流量为 256Kbps，那么加入控制负载相对于数据负载而言，是微不足道 的。
5. 结论
本文作者创新点：针对 MixCast 模型，研究实现了一种改进的提高系统安全性和可控性 的域内安全组播流媒体直播系统。对于接收端的身份认证，提出了一种改进的验证方法，提 出依靠应用层单播通信认证的方法验证接收者加入组播组的思想。 经实验表明该系统不仅可 以实现流畅稳定播放，服务器端负载小，通信效率高的优点，而且增强了系统的安全性和可 控性。
Join overhead
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参考文献 Sripanidkulchai,K.The Feasiblility of Supporting Large-Scale Live Streaming Applications with Dynamic Application End-Points.ACM SIGCOMM,2004 [2] 詹青龙，网络视频技术及应用.西安电子科技大学出版社.2004.
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Large-scale Network[C].The IEEE 19th International Conference on Advanced Information Networking and Applications.March,2005.Taipei.
[5] Hardjono T,V erisign, W eis B. The multicast security architecture[ S ]. RFC 3740, Internet Engineering Task Fo rce, March,2004. [6] 林予松. 大规模网络环境下的组播通信技术研究[D]. Ph.D.thesis,2005.
Design and Implementation of Network Multicast in Streaming Media Direct Broadcast System
Wang Shuhui1, 2, Lin Yusong1, Wang Zongmin1
1Information Engineering College, Zhengzhou University, Zhengzhou (450052) 2The Henan Provincial Key Lab on Information Network, Zhengzhou University, Zhengzhou (450052) Abstract Network layer multicast can effectively implement the one-to-many communication, and how to use network layer multicast technology to carry out the stream media living broadcast system is one of the currently hotspots. The thesis advances and has achieved a new inter-domain secure multicast model, and aiming at the problem of lacking of secure control that IGMP doesn’t provide access control so that any end user can freely join the multicast group, advances one of the resolutions of security and controllability of network layer multicast based on the thinking that the application layer unicast gives the recipients verification. The experiments show that the system has the good secure communication efficiency and controllability. Keywords: Network Layer multicast; Multicast security; Media Streaming; Application Multicast
作者简介： 王树辉（1980－） ，男，河南平顶山人，郑州大学硕士研究生，主要研究方向为下一代互联 网与组播通信技术； 林予松（1973-），男，四川西昌人，博士，郑州大学副教授，主要研究方向为组播通信技 术； 王宗敏（1964-），男，河南郑州人，博士，郑州大学教授、博士生导师，主要研究方向为 计算机网络与信息技术。
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收稿日期:2003211222;修返日期:2003212226 基金项目:教育部博士点基金资助项目(20030290003) 应用层组播综述 3 李 晟,余镇危,潘 耘,李 霞,曹建华,武浦军 (中国矿业大学(北京)计算机系,北京100083) 摘 要:为了加速组播的应用,解决现有组播存在的问题,近年来提出了应用层组播。将组播的功能从路由器转移到终端,不需要路由器维护组播组的路由表,且不用改变现有网络设施,方便实现组播功能。论述了现有的应用层组播,并对它们进行比较和评价,最后提出发展前景和进一步的研究方向。关键词:应用层组播;组通信;组播路由;覆盖拓扑 中图法分类号:TP393104 文献标识码:A 文章编号:100123695(2004)1120014204 A Survey of the Application 2level Multicast LI Jun 2sheng ,Y U Zhen 2wei ,PAN Y un ,LI X ia ,C AO Jian 2hua ,W U Pu 2jun (Dept.o f Computer ,China University o f Mining &Technology at Beijing ,Beijing 100083,China ) Abstract :In order to accelerate the deployment and s olve the existing problems of multicast ,there has been proposed application 2level multicast.It shifts the multicast ability from routers to the end h osts ,therefore routers need n ot maintain the routing table and d oes n ot m odify the in frastcture of the current netw ork.T he multicast function is easily fulfilled.T his paper depicts the existing application 2level multicast ,evaluates and com pares with them.In the end the prospect and the future w ork is discussed.K ey w ords :Application 2level Multicast ;G roup C ommunication ;Multicast R outing ;Overlay T opology 1988年S teve Deering 首先在他的博士论文中提出IP 组播。 IP 组播用于一对多、多对多、多对一的组通信。它是一种有效 的数据传输应用,发送的同一数据在物理链路中只传输一次,减少了数据包在网络传输中的冗余,节约了带宽,提高了传输效率 [1] 。组播 [2] 自提出到现在已经有十多年了,却还没有被广 泛地应用到Internet [3],主要有以下一些原因: (1)技术上的原因。组播还是一个很复杂的研究领域,许多的协议还没有实现,对其监控、管理比较复杂,如对组的管理、组播地址的分配、安全方面的、支持网络管理方面的问题。 (2)市场的原因。打破了传统的计费模式,当前的组播的服务模式没有支持组播的付费,要在当前的服务模式和协议体系结构下普遍化和商业化,IP 组播会遇到很多困难。 (3)组播还存在“鸡”和“蛋”的问题。当前组播的研究主要还是受学术的驱动,而客户需求驱动较少。 应用层组播将对组播功能的支持从路由器转移到终端系统,在终端之间运用原来的单播方式进行传输,这样不必改变原有网络中基础设施,也不需要路由器维护组播组的路由表,可以比较容易地实现组播,加速了应用。 1 应用层组播介绍 应用层组播的基本模型 [4] 如图1所示。图1(a )为IP 组播 数据传输的方式,数据在网络内部的路由器上进行复制;图1 (b )为应用层组播的数据包在网络的终端系统进行复制 。 图1 应用层组播的模型 111 应用层组播的优点 (1)应用层组播能够很快就进入应用,不需要改变现有网 络路由器。 (2)接入控制更容易实现。由于单播技术在这方面比较成熟,而应用层组播是通过终端系统之间单播来实现的,所以差错控制、流控制、拥塞控制容易实现。 (3)地址分配问题也就可以有相应的解决方案。 112 应用层组播的缺点 (1)可靠性:终端系统的可靠性比路由器差。 (2)可扩展性:底层的路由信息对应用层组播来说是隐藏 起来的,可扩展性不好。 (3)延迟比较大:IP 组播主要是链路上的延迟,而在应用层组播中,数据还要经过终端系统,因而延迟相对要大一点。 (4)传输效率不如IP 组播:应用层组播在数据传输过程中会产生数据冗余,因此它们比IP 组播的效率差。 113 应用层组播的性能参数[5] 评价应用层组播协议一般用以下几种方式:(1)数据分发路径的质量 主要有下面三个指标:①强度(S tress )。在一条物理链路中发送相同数据包的数量。显然IP 组播进行转发的时候并进行多余的复制,所以是最优值1。如图1(b )中1～4的强度为2。
xxx有限公司 大型园区网络设计方案 文件编号： 受控状态： 分发号： 修订次数：第 1.0 次更改持有者：
西南交通大学组网设计方案 大 型 园 区 网 络
西南交大一队 第一章概述 前言 在二十一世纪教育改革中，世界各国都在加快教育现代化的步伐，其信息化程度的高低已成为当今世界衡量一个国家综合国力的重要标志。 中国教育信息化在经过过去几年的建设后，国家教育科研网（CERNET）骨干已基本建成。大部分高校也已建设了自己的校园网络，对校内提供ISP服务。国家要求在今后5年内完成教育上网，即所有高校、职业学校、中学和小学拥有自己的校园网，并建设校园网将各个校区互联并提供与国家教育科研网和各运营商互联的接口。 总体设计原则 1.先进性原则：计算机网络的先进性将通过网络构架的先进性、硬件设备的先进性、传输速率和协议选择、信息系统的先进性来体现。 2.实用性原则：采用的技术路线、产品应经过实践检验，被证明是成熟可靠的，设计结果能满足客户的需求并且行之有效。 3.可靠性原则：校园计算机网络的可靠性将通过选择能可靠运行的网络结构、选择可靠的网络和计算机硬件设备，以及选择可靠的网络操作系统和信息应用系统来体现。 4.安全性原则：通过加强内部访问控制和外部访问控制两方面来保证网络和信息安全。 5．开放性原则：采用标准通用的网络协议和信息传递方式，保证系统的开放性。 6.易管理性原则：从网络的结构和网络设备的易管理性来体现。网管员可以在网络的任意端口通过Web对设备进行管控，设备的所有端口的状态都会实时地显示出来。控制整个网络安全高效地运行。
7.经济性原则：相对国防、金融等机构，学校对网络建设的投入显然较低，这就要求建成的网络经济实用，具备很高的性能价格比;在技术性能和价格的平衡中，技术性能优先，兼顾价格校园网网络设计需求 1网络的应用 1、大容量的教学资源库、课件资源库。 2、Web、E-MAIL、FTP、BBS视频服务器、数据库服务器的应用。 3、办公自动化及办公收发文系统。 4、远程教育服务。 5、各种流媒体和各种应用平台服务 6、Intranet以及Internet技术应用。 2校园网络主干 校园网络主要涉及40栋大楼：网络中心设在大楼1。 集团共20个部门，分别在A、B、C、D楼各5各，每个部门用户数在100个左右。 1．主干采用千兆以太网，到桌面10/100兆自适应连接； 2．接入交换机至大楼交换机之间采用1000M互连； 3．大楼交换机至核心交换机之间采用1000M互联； 4．分别通过两个路由器连接到教育科研网CERNET和chinanet，实现与INTERNET的互联。 5．内部网络采用Intranet应用模式架构整个应用信息系统 6．骨干网技术要求 1) 满足对多媒体数据的要求，避免主干网络瓶颈的出现； 2) 提供子网划分、虚拟网技术和能力，解决内部网络的路由，实现较高的内部路由性能； 3) 具有高可靠性； 4) 保证传输的服务质量，提供必要的服务质量(QOS)、服务级别(COS)和服务类型(TOS)等； 5) 主干交换机的背叛交换容量不小于50G; 6) 高性能价格比。 7．布线系统技术要求
第２２卷第３期计算机仿真２００４年４月 文章编号：１００６—９３４８（２００５）０３—０１４５—０４ ＨＬＡ／ＲＴＩ仿真系统中应用层组播通信的设计与实现 汤伟１，刘晓明２，黄松２ （１．解放军理工大学通信工程学院，江苏南京２１０００７；２解放军理工大学指挥自动化学院，江苏南京２１０００７）摘要：底层通信方式是影响／－ＫＡ／ＲＴＩ仿真系统性能的一个重要因素。采用组播的通信方式能够显著的提高ＨＬＡ／ＲＴＩ仿真 系统的性能。基于口组播的应用研究了很长时间，但在实施上还存在很多困难，软硬件方面的问题都有。近年来，不少人 都开始反思口组播体系结构本身的问题，并提出将复杂的组播功能放在端系统来实现的新思想，这就是应用层组播技术。 该文根据应用层组播的思想，设计实现了一套简单的基于应用层组播的Ｉ－ＩＬＡ／ＲＴＩ组播通信解决方案，为解决ＨＬＡ／ＲＴＩ仿真 系统的通信问题提供了新思路。 关键词：分布式仿真；高级体系结构；组播；应用层组播技术 中图分类号：ＴＰ３９１．９文献标识码：Ａ ＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＬａｙｅｒ ＭｕｌｔｉｃａｓｔｉｎｇｉｎＨＬＡ／ＲＴＩＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ ＴＡＮＧＷｅｉｌ，ＬＩＵＸｉａｏ—ｍｉｎ＿，ＨＵＡＮＧＳｏｎｇ （１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒ，ＰＬＡＵｎｉｖ．ｏｆＳｃｉ．＆Ｔｅｃｈ．，ＮａｎｊｉｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１０００７，Ｃｈｉｎａ； ２．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｏｍｍａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＰＬＡＵｎｉｖ．ｏｆＳｃｉ．＆Ｔｅｅｈ．，ＮａｎｊｉＩｌｇＪｉａｎｇｓｕ２１０（｝０７，Ｃｈｉｎａ）ＡＢ蜘［ＲＡＣＩ．：ＴｈｅｗａｙｏｆｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｈａｓｍｕｃｈｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＨＬＡ／ＲＴＩｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．Ｕｓｉｎｇｍｕｌｔｉ－ ｃａｓａｎｇｉｎｓｔｅａｄｏｆｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇｉｎＨＬＡ／ＲＴＩｓｉｍｌ】１ａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｖａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｇｒｅａｔｌｙ．Ｍｕｃｈｔｉｍｅｈａｄｂｅｅｎ ｔａｋｅｎｔｏｓｔｕｄｙＩＰｍｕｌｔｉｃａｓｔｉｎｇ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｔ’ｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｐｕｔｉｔｉｎｔｏａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｒｅｃｅｎｔｌｙ，ａｎｅｗｔｈｏｕｇｈｔｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｂｙ ８０ｍｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｒ．Ｔｈｅｎｅｗｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｃａｌｌｅｄａｐｐｈｅａｆｉｏｎｌａｙｅｒｍｕｌｔｉｃａｓｔｗｈｉｃｈｉｍｐｌｅｍｅｎｔｔｈｅｍｕｌｔｉｃａｓｔｉｎｇｉｎｅｎｄｓｙｓｔｅｍ ｉｎｓｔｅａｄｏｆｉｎｎｅｔｗｏｒｋｓｙｓｔｅｍ．ｑｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｄａｓｏｌｕｔｉｏｎｔｏｔｈｅＨＬ∥ＲＴＩｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｌａｙｅｒ ｍｕｌｔｉｃａｓｔ． ＫＥＹＷＯＲＩ）ｓ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ＨｉｇｈＩｅｖｅｌＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（ＬＨＡ）；Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ；Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｌａｙｅｒｍｕｌｔｉｃａｓｔ １引言 随着计算机技术、网络技术、仿真技术和虚拟技术的发展，分布式仿真越来越多地被运用到各个领域当中。从早期的Ｄ／Ｓ系统，到现在的甩Ａ框架，采用的技术越来越先进，应用范围也日趋广泛。ＤＩＳ系统采用的是广播的通信方式。而在阳Ａ框架中，由ＲＴＩ来提供管理功能和通信支持。ＲＴＩ一般可采用多种通信方式来系统通信支持，例如在多处理机系统中，可采用共享内存的方式进行通信，而在当前普遍应用的ＴＣＰ／ＩＰ网络中，一般是采用基于口的计算机网络互连这种通信方式。 基于ＨＩＡ／ＲＴＩ体系结构的分布式仿真系统主要包括：底层通信网络、运行时支撑结构（Ｒｕｎ—ＴｉｍｅＩｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ＲＴＩ），应用对象模型和管理对象模型。ＲＴＩ是联邦执行的核心，是 收稿日期；２００３—１０—０９仿真系统进行分层管理控制、实现分布式交互仿真可扩充性的基础。ＲＴＩ具有以下特点：各个联邦成员可以使用不同的程序语言、操作系统和设备；加入联邦的成员数量不受限制；ＲＴＩ作为软件的核心，具有通用性，不随仿真的种类和内容而变化。这种结构能够保证仿真应用的设计可以独立于联邦，也增强了仿真应用的互操作性，提高了仿真平台的可重用性。由于ＨＬＡ／ＲＴＩ仿真系统有自己的特点，通常是一部分联邦成员对某些数据感兴趣，之间存在着数据通信。这种情况下，通常是采取组播的通信方式，如果按照ＤＩＳ采用广播，会造成网络带宽资源的浪费，严重时还会造成广播风暴，严重影响系统的性能。但是组播通信虽然研究了很多年，真正投人应用的却非常少，主要的问题包括扩展性，网络管理，实施和高层应用的支持。本文针对这一情况，提出了一套基于应用层组播的解决方案。 －－－——１４５?－－—— 万方数据
中型企业网络解决方案的设计与实施 班级：08网络4班 学号：08104018 姓名：罗树灶 课程：高级路由技术 指导老师：梁广民
前言 中小企业信息化是指在企业经营管理的各个活动环节中，充分利用现代信息技术建立信息网络系统，使企业的信息流、资金流、物流、工作流集成和整合，不断提高企业管理的效率和水平，实现资源的优化配置，进而提高企业经济效益和竞争能力的过程。 中小企业信息化的内容主要有: (1)、企业网络建设(Network)。包括局域网和internet接入，规模大的还有广域网建设; (2)、企业的办公自动化(OA)。主要是利用电子文档尽可能地实现无纸办公，加快企业内部的办事效率; (3)、各部门或单位的管理信息系统(MIS)。典型的有销售部门的购销存系统，人事部门的员工档案管理，财务部门的财务软件等; (4)、为加强各部门和单位协作，整合企业资源，还有企业资源计划管理(ERP)， 供应链管理(SCM)，客户关系管理(CRM); (5)、企业网站建设。利用网站宣传企业及企业产品;利用网站实现企业员工的远程办公或移动办公;利用网站可以更好的和合作伙伴沟通，和客户沟通，从而实现电子商务。 一、网络功能 1、同满足300~500台主机同时连上互联网，使员工能及时与外部联系； 2、办公室里采用无线网络方式实现联网； 3、可以灵活方便升级网络； 4、在公司内部可以方便快捷地共享各种资料和数据；
5、使用性价比较高的ADSL 宽带接入，实现低成本的接入； 6、方便管理。 二、拓扑结构 三、设计思想 核心层主要实现大容量的数据交换，保证整个网络的冗余能力、可靠性和高速传输。Cisco 公司三层
应用层组播研究综述 章淼1，徐明伟2，吴建平2 （1.清华大学信息网络工程研究中心, 北京100084； 2.清华大学计算机科学与技术系, 北京100084） 摘要：组播是互联网研究的一个重要课题。最近的研究发现IP组播方案存在一些很难解决的问题。基于互联网的性质和应用的特点，在IP组播模型、Overlay Network和Peer-to-Peer等技术的基础上，发展出了应用层组播技术。本文总结了目前应用层组播领域的主要算法，重点分析了其中的主要研究问题，概括了应用层组播算法研究中主要使用的评价方法，并对应用层组播的相关研究问题进行了讨论，并对未来的研究作了展望。 关键词：组播；应用层；Ｏｖｅｒｌａｙ；互联网 中图分类号: TP393 文献标识码: A文章编号: 0372-2112( ) Survey on Application Layer Multicast ZHANG Miao1, Xu Ming-wei2, WU Jian-ping2 (1. Network Engineering Research Center, Tsinghua University, Beijing 100084,China; 2. Dept. of Computer Science & Technology, Tsinghua University, Beijing 100084, China) Abstract: Multicast is an important research topic for the Internet. Recent research shows some intrinsic limitation in IP Multicast, and Application Layer Multicast (ALM) is proposed. In this article we discuss and classify some major algorithms proposed for ALM. The fundamental problems in ALM research are identified and the metrics for evaluation of ALM algorithms are summarized. Some topics (e.g., Overlay Network, media encoding method) are also discussed for their close relationship with ALM research. Finally, some possible directions for future research are discussed. Key words: Multicast; application layer; overlay; Internet . １ 引言 组播是互联网研究的重要课题。IP组播是对互联网的“单播、尽力发送”模型的重要扩充，组播的主要功能在路由器上实现，通过合并重复信息传输来减少带宽浪费和降低服务器的负担。由于IP组播在传输技术和管理上存在严重问题，目前没有在互联网中普遍采用。 最近出现了“应用层组播”（ALM: Application Layer Multicast）技术。它保持了互联网的“单播、尽力发送”模型，主要通过端系统来实现组播功能。应用层组播的系统框架和很多技术还在研究当中。媒体编码技术、Peer-to-Peer和Overlay Network等技术的发展对应用层组播也有很大的促进。 本文组织如下：第2部分分析IP组播的问题；第3部分总体介绍应用层组播；第4部分分类介绍应用层组播的主要算法；第5部分讨论应用层组播相关的其它技术；第6部分讨论应用层组播的关键技术；第7部分讨论应用层组播算法的评价方法；第8部分总结全文。 ２ ＩＰ组播的回顾 IP组播的主要思想是在Internet单播的框架上进行扩展，功能主要通过路由器来实现。 收稿日期： YYYY-MM-DD; 修回日期： YYYY-MM-DD 基金项目：国家自然科学基金（No.90104002，60373010，60303006）资助课题；973项目（No.2003CB324801）资助课题
1. 网络设计规范和方法 1.核心标准主要是ITU-T，IEEE，IETF三大系列。ITU-T接近于成语网物理层定义，IEEE系列标准则关注局域网物理和数据链路层，IETF标准则更加注重数据链路层以上的规范。 2.系统的复杂性：系统集成的复杂性体现在：技术、成员、环境、约束四个方面，它们之间互为依存关系 3.多种技术和产品的集成 系统集成不是选择最好的产品和技术的简单行为，而是要选择最适合用户需求和投资规模的产品和技术。 4.网络工程的特点 明确的设计目标，详细的设计方案，权威的设计依据，完备的技术文档，完善的实施机构5.物联网的定义是： 将物品通过射频识别信息、传感设备与互联网连接起来，实现物品的智能化识别和管理。6.在传送层中，感知数据的管理与处理是物联网的核心技术。 网络用户需求分析 1.IEEE软件工程定义的需求 1）用户解决问题或达到目标所需要的条件或要求。 2）系统满足合同、标准、规范或其它正式规定文档所需具有的条件或要求。 3）反映上面1）或2）所描述的条件或要求的文档说明。 2.IEEE的定义包括了从用户角度，以及从设计者角度来阐述用户需求。 3.内部网（Intranet）功能 资源共享，数据管理，文件管理，信息发布，协同工作，OA系统 3.网络拓扑结构设计 1.点对点网络将主机以点对点方式连接，主机通过单独的链路进行数据传输，并且两个节点之间可能会有多条单独的链路。 点对点网络优点： 网络性能不会随数据流量加大而降低。 点对点网络缺点： 网络中任意两个节点通信时，如果它们之间的中间节点较多，就需要经过多跳后才能到达，这加大了网络传输时延。 2.广播式网络仅有一条信道，网络上所有节点共享这个信道。 广播网络广泛用于局域网通信。 广播网络优点： 在一个网段内，任何两个节点之间的通信，最多只需要“2跳”的距离； 广播网络缺点： 网络流量很大时，容易导致网络性能急剧下降 3.链路形结构的优点 设备无关性。独立性。安全性。非中心化。 链路形结构的缺点 连接较多。时延较大。 4.环网络的优点：
基于C6000 DSP NDK的组播网络设计与实现时间：2013-06-15 12:58:56 来源：电子科技作者：董博宇，毛晓丹，刘志哲，张伟峰，王平摘要：随着系统应用的复杂化，很多情况下需要将相同数据分发至不同的使用终端，这也促进了网络传输组播模式的应用。基于实际应用需求，以TMS320C6455芯片为核心处理平台，利用TI公司DSPC6000平台上的NDK(Net Developer’s Kit)开发包，对Marvell公司的88E6060(SWI TCH)芯片进行配置，实现了适用于多个终端进行组播方式网络通信的嵌入式系统设计。经过测试验证，该系统工作正常稳定，实现了百兆组播传输功能。 关键词：C6000；88E6060；嵌入式系统；NDK；组播网络 0 引言 嵌入式系统采用以太网接口传输数据相对于传统的串口、并口、1553B总线接口来说具有通用性强、传输速度快的特点，并且保证了较高的可靠性。TI公司在TMS320C6455(以下简称C6000系列高端的芯片中，大多提供了网络接口模块，DSP6455)就是其中典型的一款芯片。它的工作时钟可达1 GHz，片上集成以太网接口模块EMAC。结合TI公司推出的NDK(Net DevelopKit)网络资源开发包，可以大大缩短嵌入式系统中网络应用的开发周期，并且性能不逊于W5300等专业网口芯片。由于一片DSP6455只有一个EMAC接口以及MDIO管理模块，并且NDK的软件初始化只查询一个PHY口就停止，所以传统应用中，典型设计是在该DSP芯片外部接一个PHY芯片，连接一个终端设备，或者通过总线直接连接以太网专用芯片来实现点对点的网络连接。而现在越来越多的嵌入式系统应用需要连接多个终端设备进行组网，在网络中进行数据交换。本文选择利用DSP6455外接Marvell 公司的SWITCH芯片(88E6060)，该芯片具备6个端口，每个端口都具备100M／10M 全双工的通信能力，最终实现该嵌入式系统与其他两个设备的100 MHz组播方式的网络通信。 1 电路原理设计 基于TI DSP6455的片内EMAC／MDIO模块、片外SWITCH(88E6060)芯片及其外围电路的接口设计，可以快速实现OSI七层模型中数据链路层和物理层(MAC+PHY)的组建。DSP6455支持三种接口连接方式，MII／RMII／GMII。MII接口(Media Independent Intetface)以及RMII(Reduced Media Independent Interface)接口分别为媒体独立接口和缩减媒体独立接口，它们支持10M／100M工作模式。GMII接口的全称是吉比特媒体独立接口(Gigabil Media Independent Interface)，它支持10M／100M／1 000M三种工作模式。因为选取的88E6060只支持百兆MII／RMII的接口方式，本设计采用MII 的接口方式进行连接，信号连接框图如图1所示。
监控系统网络解决方案 建议方案一 网络架构 接入层 ——光纤链路 ---- 般绞线 匚二I比纤收发器 图一 网络设备 接入层设备 10/100/1000M交换机，至少有两个端口支持千兆网络，做级联时 使用。支持组播协议igmp snooping ，igmp v1/v2，多vlan划分和vlan下组播。 核心层设备 1000M 三层交换机，支持组播协igmp snooping，igmp v1/v2, pim-sim，pim-dm，多vlan 戈U分和vlan 下组播。 网络接口 以太网接口: 相对于普通的模拟监控，低成本，抗干扰。以太网接口之间用双
绞线连接，双绞线的传输距离为100 米。 光纤接口： 抗干扰，传输距离远。各层与上一层的级联链路使用光纤传输，交换机配置光模块或使用光纤收发器。前端摄像机与配电机房的距离大于100 米的，使用光纤传输，摄像机与接入层交换机之间使用一对光纤收发器进行光电转换。 冗余链路： 网络分层为接入层，核心层，每台设备与上一层级联时，都级联至少两台上层设备，避免某一链路或者某台设备故障时，传输中断，图像丢失。 网络流量 组播：实时监控组播数据流。 单播：存储数据流，信令控制，TCP传输。 码流：高清视频码流6M/bps 。 网络设计 建议使用监控专网 构建监控专网优势 对网络安全要求较低，便于今后开展其它IP 业务，无需额外的 QoS支持。 网络排错 组播表查看
线路排查 建议方案二 网络架构 网络设备 接入层设备 10/100/1000M 交换机，至少有两个端口支持千兆网络， 做级联时 使用。支持组播协议 igmp snooping ， igmp v1/v2，多vlan 划分 和vlan 下组播。 核心层设备 1000M 三层交换机，支持组播协 igmp snooping ， igmp v1/v2, pim-sim ，pim-dm ，多 vlan 戈U 分和 vlan 下组播。 网络接口 ---- 取绞线 =光纤收賢器 j~L q 图二
华北电力调度数据网工程 技术方案 (第四部分网络详细设计及实施方案 ) 华迪计算机有限公司
目录 第一章.综述 (4) 1.1.组网原则 (4) 1.2.工程需求 (5) 第二章.网络方案建议及设计 (7) 2.1.华北电力调度数据网工程设计原则 (7) 2.2.拓扑设计 (8) 2.3.选用设备 (10) 2.4.路由设计与路由策略 (17) 2.5.IP地址规划 (21) 2.6.组播路由协议及业务设计 (25) 2.7.流量工程实施方案 (26) 2.8.QoS服务质量保证实施 (31) 2.9.IPv6迁移方案 (39) 2.10.MPLS VPN (40) 第三章.网络可靠性 (52) 3.1.设备的可靠性保证 (52) 3.2.网络结构的可靠性 (53) 3.3.链路的冗余保护 (53) 3.4.MPLS LSP的可靠性 (53) 第四章.网络安全 (57) 4.1.网络安全概述 (57) 4.2.网络设备安全 (60) 4.3.网络管理系统的安全 (61) 4.4.网络业务的安全 (61) 4.5.数据传输的安全 (62) 4.6.用户网络的安全 (63) 4.7.安全实施建议 (64) 第五章.方案特点 (65) 5.1.高可用性、高性能 (65)
5.2.高安全性及防病毒防攻击的功能 (67) 5.3.先进的IPv6性能和商用经验 (68) 5.4.易维护 (68) 5.5.先进的面向未来应用的功能 (68) 5.6.灵活的扩展性 (69) 5.7.业界最完整的MPLS VPN支持 (69) 5.8.业界最完整的组播支持 (70) 5.9.支持丰富的业务 (70)
1，组播的优点 传输效率：减少网络传输开销，降低网络带宽使用量，减少接收者观测到的延迟 可扩展性：发送者将数据“一次”发送给“无限个”接收者 2，组播分类和基本思想 按照组播实现的网络层次，组播分成IP层组播和应用层组播 IP层组播是在IP层实现的，借助于路由器的组播功能来实现对IP报文的组播 应用层组播是在应用层实现的，通过构建一个特殊的逻辑网络，实现对消息的组播，所有的组播功能，比如组管理和路由选择等均在端主机上实现，不需要网络交换节点参与。 3，组播协议的基本属性 从分布式应用系统设计的角度, 一个组播协议应包括原子性、顺序性、实时性、伸缩性、容错性等属性，属性值的组合反映了不同应用系统的需求 传递原子性(1) 尽力而为传递，协议对数据传输的可靠性不提供保证(2) 运行状态成员传递，协议保证所有处于运行状态的组成员都能收到消息(3) 原子性，协议必须保证至少有1个组成员能收到消息(4) 最终传递，协议假设系统中不存在永远的失败, 消息能最终传递到所有组成员 顺序性(1) 任意顺序，对数据传输顺序不作任何要求(2) FIFO顺序，要求数据以与发送相同的顺序被接收(3) 因果顺序(4) 全序，扩展了因果顺序, 要求并发消息被所有接收者以相对一致的顺序处理 实时性(1) 无时间约束(2) 软实时约束，希望消息尽量在指定延迟范围被所有组成员接收(3) 硬实时性约束，要求消息必须在指定时间内被所有成员接收, 失效将对整个系统产生灾难性后果 伸缩性(1) 规模的变化(2) 异构性处理，组播协议、算法要能适应组成员在硬件设备、软件环境等方面的性能差异, 提高系统资源的利用率 容错性(1)无容错，系统不提供任何容错性能力(2) k-冗余，在k-冗余中, k反应了系统的冗余程度, 若k=0，系统不提供冗余能力; 若k=n-1, 系统提供全分布的冗余机制, 若0 2.1 网络设计原则 模块化设计 网络建成后不同的数据点实现不同的功能，除大部分办公数据点外，还存在连接数据中心、网管/安全中心等，其功能的不同决定了不同的数据点对网络的要求和网络设计中考虑的因素不同。当某部分功能要求有所变化时，也只需要针对相应的功能模块进行重新设计和改造升级，对网络的其它组成模块和网络的主干没有任何影响。基于这些优势，XX的设计采用模块化的设计模式，目前主要考虑：核心交换模块、楼层接入模块、用户接入认证模块、安全模块等。 高可靠性 网络系统应具有高可靠性、高安全性。除了采用高可靠性的网络设备以外还应考虑物理层、数据链路层和网络层的备份。 高性能 在XX局域网络中，不仅要求网络主干是高带宽的，作为一个整体的系统，网络应具有可控的智能化的高性能。也就是说，网络中以太网(100M/1G/10Gbps)连接的节点之间的交换，不管它们的VLAN属性如何，我们都可以控制它在本地交换机交换或通过千兆以太网主干进行交换。 可扩展性和可升级性 系统要有可扩展性和可升级性，随着业务的增长和应用水平的提高，网络中的数据和信息流将按指数增长，需要网络有很好的可扩展性，并能随着技术的发展不断升级。 标准协议支持 网络系统应支持标准协议IP，是一个开放型的网络，支持各种协议的互联。 易管理、易维护 网络系统需具有良好的可管理性，网管系统具有监测、故障诊断、故障隔离、过滤设置等功能，以便于系统的管理和维护。同时应尽可能选取集成度高、模块可通用的产品，以便于管理和维护。 安全性 网络系统应具有良好的安全性。由于XX局域网为多个用户内部网提供互联并支持多种业务，网络系统应支持多VLAN的划分，并能在VLAN之间进行第三层交换时进行有效的安全控制，以保证系统的安全性。此外，在接入网络的用户通过身份认证系统，防止用户帐户号、IP地址、MAC地址的盗用，保证用户身份的合法性。 QoS保证 当今网络中的多媒体的应用越来越多，这类应用对服务质量的要求较高。XX局域网应能保证QoS，以支持这类应用。由于网络中多媒体的应用，如Video Conference、可视电话业务等越来越多，往往会占用大量的带宽资源。所以网络系统应能支持组播业务，以节省主干的带宽。 符合国际标准 选用符合国际标准的系统和产品，可以保证系统具有较长的生命力和扩展能力，满足将来系统升级的要求。 网络建设依据千兆光纤到桌面，千兆/万兆到核心互联的大原则； 考虑充分的网络平台可靠特性和冗余特性； 网络协议的标准性和充分的可扩展特性； 充分考虑局域网安全特性； 充分考虑网络的高速和高运行效率； 充分利用现有网络线路资源； 统一的网络管理。 应用层组播概述及其研究发展 IP组播用于一对多、多对多、多对一的组通信。它是一种有效的数据传输应用，发送的同一数据在物理链路中只传输一次，减少了数据包在网络传输中的冗余，节约了带宽，提高了传输效率。 应用层组播对组播功能的支持从路由器转移到终端系统，在终端之间运用原来的单播方式进行传输，这样不必改变原有网络中基础设施，也不需要路由器维护组播组的路由表，可以比较容易地实现组播，加速了应用。 1 应用层组播介绍 应用层组播的基本模型如图1所示。图1(a)为IP组播数据传输的方式，数据在网络内部的路由器上进行复制；图1(b)为应用层组播的数据包在网络的终端系统进行复制。 图1 应用层组播的模型 1.1 应用层组播的优点 (1)应用层组播能够很快就进入应用，不需要改变现有网络路由器。 (2)接入控制更容易实现。由于单播技术在这方面比较成熟，而应用层组播是通过终端系统之间单播来实现的，所以差错控制、流控制、拥塞控制容易实现。 (3)地址分配问题也就可以有相应的解决方案。 1.2 应用层组播的缺点 (1)可靠性：终端系统的可靠性比路由器差。 (2)可扩展性：底层的路由信息对应用层组播来说是隐藏起来的，可扩展性不好。 (3)延迟比较大：IP组播主要是链路上的延迟，而在应用层组播中，数据还要经过终端系统，因而延迟相对要大一点。 (4)传输效率不如IP组播：应用层组播在数据传输过程中会产生数据冗余，因此它们比IP组播的效率差。 1.3 应用层组播的性能参数 评价应用层组播协议一般用以下几种方式： (1)数据分发路径的质量 主要有下面三个指标： 强度(Stress)：在一条物理链路中发送相同数据包的数量，显然IP组播进行转发的时候并进行多余的复制，所以是最优值1，如图1(b)中1～4的强度为2。 ②伸展度(Stretch)：就是在覆盖网分发拓扑中从源到成员的延迟与利用单播直接传输的延迟的比例。 ③资源利用率(Usage)：所有参加到数据传输中的成员，他们的延迟和强度的乘积的总和。这个指标用于评定传输过程中网络资源的利用情况，假定链路的延迟越高，花费越大。 (2)终端的性能 ①失效后包丢失：单个节点突然失效后，平均的丢包数量。强调突发事件发生的鲁棒性。 ②收到第一个包的时间：当成员加入到组中，收到第一个包的时间。 (3)控制负荷(Control Head) 为了有效地利用网络资源，对每个成员的控制负荷必须尽量的小，这是能否很好扩展重要的指标。 2 最近应用层组播的研究发展 2.1 利他驱动的应用层组播ADALM机制 目前大多数应用层组播协议在设计时都假定节点是合作的，因此致力于研究组播结构的优化问题。但是，应用层组播的一个重要特点在于其数据分发节点是具有独立利益和策略的主机，主机会本能地想尽可能多地从系统获利，而尽量少地贡献自己的资源。应用层组播节点可能有意（为了减少数据转发负担）或者无意（因为节点处理能力或者带宽限制）地停止转发某些数据段，我们称之为节点的自私行为，这种行为会降低组播会话的总体性能。 为了解决节点的自私行为，提出了一种利他驱动的应用层组播ADALM机制。ADALM监测节点行为、依据节点对系统的转发贡献计算出节点利他值，然后根据节点 浙江IPTV网络规划方案 华为技术有限公司 版权所有侵权必究 第1章项目概述 (4) 1.1 工程简介 (4) 第2章网络概述 (4) 第3章设备基础配置 (5) 3.1 网元命名规范 (5) 3.2 端口描述命名规范 (5) 3.3 接口配置规范 (5) 3.3.1 物理接口对接方式 (5) 3.3.2 ETH-TRUNK接口 (5) 3.3.3 配置VLANIF端口 (6) 3.3.4 配置Loopback接口 (6) 第4章IP地址规划 (6) 第5章VLAN规划 (7) 5.1接入VLAN： (7) 5.2 互联VLAN： (8) 第6章网络路由规划 (9) 6.1 网络路由规划整体概述 (9) 6.2 IPTV网络第一种互联方式 (11) 6.2.1 市区域节点路由部署 (11) 6.2.2 边缘节点路由部署 (12) 6.3 IPTV网络第二种互联方式 (13) 6.3.1 市区域节点路由部署 (13) 6.3.2 边缘节点路由部署 (14) 第7章组播规划 (15) 第8章业务接入 (16) 第9章管理信息 (17) 9.1.1 设备信息 (17) 9.1.2 本地账户 (17) 9.1.3 本地访问 (18) 9.1.4 远程访问 (18) 第1章项目概述 1.1 工程简介 本阶段工程介绍浙江IPTV项目第二阶段整网实施方案，通过城域网构建全网组播的IPTV业务。 第2章网络概述 浙江电信IPTV网络第二阶段网络构架采用三级层次化结构：由省中心＋市区域中心＋边缘节点的结构。由省中心提供组播源构建全网组播服务，但边缘节点向城域网仅提供单播。当终端触发组播服务时直接由组播复制点通过城域网向组播源建立服务。单播业务采用逐级命中的方式优先由边缘节点提供服务，在未命中情况下再逐级向市区域中心和省中心申请业务。 省中心IPTV2.0平台开启双组播源。两台NE40E核心路由器作为组播网络RP，使用anycast RP进行负载均衡方式，并且通过不同的RP邦定不同的ACL来管理对不通组播组的管理。 一、选择题 1.网格体系结构的五层沙漏结构的基本思想是以（）为中心。 A.协议 B.应用 C . 用户 D.服务 2.需求管理包括需求跟踪、（）、需求评估等工作。 A.需求变更 B.需求分析 C .需求优先级 D.需求说明 3.网络工程师在大部分情况下可以通过（）来获取用户需求。 A.分析 B.统计 C .调查 D.用户 4.电信网的主干链路，一般采用（）和DWDM 技术。 A.ATM B.ISDN C . Ethernet D.SDH 5.（）是实现网络安全最基本、最经济、最有效的措施之一。 A.防火墙 B.杀毒软件 C . IDS D.IPS 6.在环型网络拓扑结构中，N 个节点完全互联需要（）条传输线路。 A.N B.N-1 C . N+1 D.N/2 7.网络冗余设计主要是通过重复设置（）和网络设备，以提高网络的可用性。 A.光纤 B.双绞线 C . 网络服务 D.网络链路 8.蜂窝拓扑结构使用频率（）的方法，使有限的带宽容纳大量的用户。 A.分割 B.复用 C .调制 D.解调 9.（）是基于增加带宽的需要，可以将几条链路捆绑在一起，以增加链路带宽。 A.VLAN B.STP C . 汇聚 D.堆叠 10.QoS 的目标是有效提供（）的服务质量控制或保证。 A.点对点 B.端到端 C . 用户 D.因特网服务商 11.在分层网络设计中，如果汇聚层链路带宽低于接入层链路带宽的总和，我们称为（） 式设计。 A.汇聚 B.聚合 C .阻塞 D.非阻塞 12.基于分组交换的网络中，目前还没有统一的流量模型，而基于电路交换的电话网络已 经建立了很成熟的（）话务量模型。 A.爱尔兰 B.英格兰 C . 耐奎斯特 D.香农 13.以太网交换机的每一个端口相当于一个（）。 A.网卡 B.Hub C . 中继器 D.网桥 14.在中低端路由器中，（）负责交换路由信息、路由表查找以及转发数据包。 A.数据库 B.路由算法 C . CPU D.NVROM 15.路由器在轻载条件下，丢包率一般小于（）％。 A.0.1 B.1 C . 2 D.5 16.计算机网络是计算机技术和（）技术相结合的产物。 A．通信B．网络 C．Inernet D．Ethernet 17.城域网往往由多个园区网以及（）、传输网等组成。 A．校园网 B．以太网 C．电信网 D．接入网 18.（）标准化组织主要由计算机和电子工程学等专业人士组成。 A．ITU B．IEEE C．ISO D．RFC 19.根据统计，个人用户使用因特网的时间上大部分集中在晚上8．00～12．00之间，在 晚上（）点达到流量高峰。 A．8 B．10 C．11 D．12 20.拓扑学把实体抽象成与实体大小、形状无关的点，将连接实体的通道抽象成线，进而网络设计原则
应用层组播概述及其研究发展
浙江IPTV网络实施方案1.1
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