基于NICE协议的应用层组播可靠性研究

基于NICE具有度约束的移动应用层组播系统的构建及维护研究的开题报告1. 研究背景及意义在移动互联网时代，移动应用的普及和用户数字化需求不断增加，移动应用层组播系统的建设和维护日益重要。

组播技术在实现多播服务方面具有广泛的应用。

基于IP组播技术的应用层组播系统由于具有高效、稳定、低成本等特点，越来越受到人们的青睐。

例如，在团队协作、视频直播等场景下，应用层组播系统能大大提高用户的体验，减少网络资源的浪费。

目前，大多数现有的移动应用层组播系统都是基于基于网络拓扑结构、最大用户数、频带宽度等因素进行资源调度的贪心算法，这导致了一些问题，如资源分配不均、系统响应时间长、用户信誉价值受损等问题。

为了解决这些问题，有必要研究一种能够根据用户的信誉价值以及资源限制条件进行资源调度的方法。

为此，本研究将探究基于NICE算法的移动应用层组播系统的构建及维护，并考虑系统的度约束，以提高其系统效率和用户体验，为移动应用层组播系统的发展提供基础理论和实践探究。

2. 研究内容和目标本研究将聚焦于基于NICE算法的移动应用层组播系统的构建及维护研究。

重点研究以下几个方面：（1）通过调研分析现有移动应用层组播系统的研究现状，挖掘其存在的问题和优化方向。

（2）基于NICE算法，设计一种移动应用层组播系统的启发式资源调度算法，并考虑系统的度约束。

（3）模拟实验，对比分析设计算法和现有方法的性能差异，优化设计算法。

（4）结合实际场景，探究该系统在不同网络环境和用户行为特点下的适用性和实际意义。

（5）根据研究结果，进一步完善移动应用层组播系统的构建和维护方案，探索更合理和有效的系统优化方向。

3. 研究方法本研究将采用以下方法：（1）文献调研法：通过检索和阅读国内外相关文献，深入了解组播技术和相应应用系统的研究现状，挖掘问题和优化方向。

（2）模型建立法：针对移动应用层组播系统的资源调度问题，分析其参数变量，并建立相应的模型。

（3）算法设计法：基于NICE算法和度约束的思想，设计移动应用层组播系统的启发式资源调度算法，优化算法设计。

基于树环结构的流媒体应用层组播模型的研究摘要：该文首先分析应用层组播协议，结合流媒体在 internet 上的特点，提出了流媒体树环模型。

该模型基于 nice 协议之上，综合衡量节点自身及链路因素权重，构建适用于大规模实时流媒体的树环应用层组播模型。

模拟实验表明，该模型能够最大化资源利用率和最小化控制开销，可以很好地满足实时流媒体中大内容传输的需要。

关键词：树环；应用层组播；流媒体中图分类号：tp393 文献标识码：a 文章编号：1009-3044（2013）03-0597-031 概述应用层组播[1]是在终端主机之间实现组播的功能，即数据的转发、复制等都在端系统而不是路由器上实现，应用层组播解决了网络层组播难以部署的问题，但通信效率和可靠性不高，因此，如何让组播树中的节点快速、高效的收到数据包成为应用层组播研究的一个主要问题，实现这个目标的关键是构建一棵高效的应用层转发树，而领导节点的选择策略又是转发树数据传输是否高效的决定性因素之一。

本论文通过综合衡量节点自身的能力、链路带宽和延迟等因素的权重，构建具备低延迟、高容错和高效率的应用层组播树环拓扑，很大程度上提高了流媒体在网络中的应用。

2 树环模型构建该模型基于nice 协议[2] 之上，构建树和环相结合的网络，目的是要构建一棵高效、可靠及可扩展的流媒体应用层组播树。

模型根据ip地址分配与路由的聚类特性[3]近似划分成不同的域，域内节点构建成环，根据域首节点的选取策略选出每个域的域首节点，将域首节点构建成树拓扑，进而形成树环结构的应用层组播模型。

2.1 树环的层次性拓扑树环模型将所有成员节点分到不同的层次中，把每层的节点分成不同的域，域内节点构建成环，每个域根据下文的域首节点选取策略选取其域内领导节点。

构成的树环拓扑如图 1 所示。

类似于nice 协议模型，树环模型中的主机节点满足以下属性：①任何一个主机节点属于树环结构中的一个域；②同环的节点称为兄弟节点，父节点是处于上层环节点，孩子结点处于下层环的节点；③当在网络节点数量较大的情况下，通过设定域内节点的数目，可使模型保持较少的层次。

可靠组播协议及其缓存管理研究的开题报告一、选题背景随着移动互联网的迅猛发展，组播技术在网络通信中的地位日益重要。

组播技术可以将一份数据在网络中一次性传送给多个接收者，从而提高网络的传输效率和带宽利用率。

在各种在线直播、点播等应用场景中，组播技术都有很大的应用前景。

然而，组播技术在实际应用中仍面临着很多挑战。

其中最大的问题之一是可靠性问题。

组播通常在不同网络中进行，不同网络之间的传输不可靠，可能会导致数据包的丢失或延迟。

为了解决这个问题，需要开发可靠的组播协议，以确保数据的可达性和完整性。

二、选题意义目前已经有很多组播协议被开发出来，但是它们都存在一定的问题。

比如，某些协议虽然可以提供可靠性，但是会导致网络拥塞或带宽占用过高；另一些协议可以减少网络拥塞和带宽占用，但是可靠性不够高。

因此，需要研究开发更加高效、可靠的组播协议，以满足现代互联网的需求。

同时，组播协议的缓存管理也是需要研究的重点。

缓存管理能够改善网络传输效率，减少数据包的丢失和延迟。

因此，对组播协议的缓存管理进行深入研究，对提高组播网络的性能具有重要意义。

三、研究内容本研究的主要内容包括：1. 分析现有组播协议的可靠性问题，比较它们的优缺点，并提出改进的建议。

2. 研究开发一种更加高效、可靠的组播协议，包括协议的设计和具体实现。

3. 研究组播协议的缓存管理问题，包括缓存算法的设计和实现，以提高网络传输效率。

4. 对实现的组播协议进行测试和性能评估，比较它们的效果和优劣。

四、研究方法和技术路线本研究的方法包括文献调研、实验测试和性能评估等。

具体技术路线如下：1. 对现有的组播协议进行调研和分析，获取协议的性能数据和各种评价指标。

2. 根据已有的协议缺陷和改进思路，设计并开发一种更加高效、可靠的组播协议。

3. 对设计开发的协议进行测试和性能评估，比较它和现有协议的优劣。

4. 研究组播协议的缓存管理问题，包括缓存算法的设计和实现。

5. 基于实验测试和性能评估结果，对协议进行优化，提高它的性能和可靠性。

基于应用层组播技术的流媒体系统研究与设计的开题报告一、选题背景随着多媒体技术的发展，流媒体技术已经成为一种非常重要的应用场景。

流媒体技术可以将音频、视频等实时数据通过互联网实时传输，从而实现实时观看、收听。

在流媒体技术中，组播技术具有非常重要的作用。

组播技术可以将一条数据流同时传输给多个客户端，这样可以节省网络带宽，提高数据传输效率。

目前，应用层组播技术已经成为一种主流的组播技术。

应用层组播技术是指在应用层实现组播功能，相对于网络层组播技术更加灵活，可以更好地适应不同的应用场景。

基于应用层组播技术的流媒体系统已经得到了广泛的应用。

本文选题的目的是研究基于应用层组播技术的流媒体系统的设计与实现。

二、选题意义在网络传输的过程中，传输的数据量越大，传输的效率就越低。

因此，在流媒体传输过程中，如何提高效率是一个非常重要的问题。

组播技术可以有效地节省网络带宽，提高数据传输效率。

基于应用层组播技术的流媒体系统可以更好地适应不同的应用场景，提供更好的用户体验。

由于组播技术的应用和研究在不断发展，基于应用层组播技术的流媒体系统也在不断升级和改进。

因此，研究基于应用层组播技术的流媒体系统的设计与实现，可以提高流媒体传输的效率和用户体验，对于推动流媒体技术的发展具有重要的意义。

三、选题内容本文选题的主要内容包括以下方面：1. 组播技术的原理和应用。

2. 应用层组播技术的原理和实现方法。

3. 流媒体系统的设计与实现。

4. 基于应用层组播技术的流媒体系统的设计与实现。

5. 实验测试与数据分析。

四、论文结构本文的结构包括以下部分：1. 绪论：介绍选题的背景和意义、研究内容和研究方法、以及本文的组织结构。

2. 组播技术的原理和应用：介绍组播技术的基本原理和应用场景，以及组播协议的发展。

3. 应用层组播技术的原理和实现方法：介绍应用层组播技术的基本原理和实现方法，以及不同实现方法的优缺点。

4. 流媒体系统的设计与实现：介绍流媒体系统的基本架构和实现方法，以及不同流媒体协议的特点。

应用层组播稳定性提高技术综述
苏金树;曹继军;张博锋
【期刊名称】《计算机学报》
【年(卷),期】2009(032)003
【摘要】互联网上组通信应用的日益普及和传统IP组播发展面临的困境导致应用层组播逐步受到广泛关注.将组播功能从路由器迁移到主机能够有效解决许多与IP 组播相关的问题,但同时也带来一些新的挑战,如应用层组播稳定性问题.文中概述了应用层组播的数据传输模型、组播树构造算法和协议性能评价标准,阐述了应用层组播稳定性问题产生的原因,提出了衡量应用层组播稳定性的标准,分析了影响应用层组播稳定性的因素,根据影响因素将应用层组播稳定性提高技术分类为降低节点离开事件发生频率的方法、缩小节点离开事件影响范围的方法以及缩短节点离开事件发生后组播树恢复时间的方法,并介绍了各种应用层组播稳定性提高技术,展望了该领域未来的研究工作.
【总页数】15页(P576-590)
【作者】苏金树;曹继军;张博锋
【作者单位】国防科学技术大学计算机学院,长沙,410073;国防科学技术大学计算机学院,长沙,410073;国防科学技术大学计算机学院,长沙,410073
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
【相关文献】
1.基于NICE协议的应用层组播稳定性研究 [J], 随冬梅
2.一种高稳定性应用层组播树构建算法 [J], 李午阳;高德远;何颖;高翔
3.一种高稳定性低延迟的应用层组播生成树算法 [J], 崔建群;陈爱玲;夏振厂;吴黎兵
4.异构网络环境下的高稳定性应用层组播方案 [J], 王俊义;魏延恒;符杰林;郑霖
5.应用层组播的时延受限高稳定性生成树算法 [J], 曹继军;苏金树
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应用层组播NICE协议的改进与设计的开题报告一、选题背景随着互联网技术的发展，网络应用的种类和数量呈现爆炸式增长，对网络的带宽和资源限制提出了更高的要求。

在分布式应用环境下，如何有效地进行广播和组播成为了面临的一个重要问题。

本次研究基于应用层的组播协议NICE（Network Informed Collaborative Encoding）进行研究，旨在通过对NICE协议的改进和设计，提高其在实际应用中的效率和适用性。

二、研究目的本研究的目的在于：1. 对NICE协议的现状进行分析，找出其存在的问题和局限性；2. 基于已有的研究成果，对NICE协议进行改进和设计，提出适用于实际应用的解决方案；3. 进行实验验证，验证改进后的NICE协议的性能和效果；4. 分析和总结研究结果，得出结论和启示，为应用层组播协议的研究和应用提供参考。

三、研究内容和方法本研究主要包括以下内容和方法：1. 文献调研：了解应用层组播协议相关的研究现状，对NICE协议进行深入分析，找出其存在的问题和局限性。

2. 理论分析：基于已有的研究成果，对NICE协议进行改进和设计，提出适用于实际应用的解决方案。

3. 实验验证：使用网络仿真平台进行实验，验证改进后的NICE协议的性能和效果。

4. 总结分析：对实验结果进行分析和总结，得出结论和启示。

四、研究意义和预期结果本研究的意义在于：1. 对应用层组播协议的研究和实际应用具有一定的理论和实践意义，可以提高应用层组播协议的效率和适用性。

2. 本研究可以为应用层组播协议的研究提供参考，为开展相关研究提供一定的理论和实践经验。

3. 改进后的NICE协议可以应用于实际的网络应用中，提高分布式应用的效率和性能。

预期结果：1. 对NICE协议的现状进行分析，找出其存在的问题和局限性。

2. 基于已有的研究成果，提出改进方案，针对存在的问题进一步设计协议。

3. 实验验证改进后的NICE协议的性能和效果。

基于优先级的应用层平衡组播树算法研究的开题报告一、研究背景与意义1.1 研究背景随着互联网的快速发展，传输网络也愈发复杂。

应用层组播树是一种在高效传输多媒体数据方面已被广泛采用的技术。

尤其是在流媒体领域，应用层组播树显得特别重要。

现有的组播树算法大部分是基于树形结构，这种算法在处理时产生了较多的组播流量，从而影响传输网络的性能。

因此，对优先级的应用层平衡组播树算法研究具有很重要的意义。

1.2 研究意义在高效传输多媒体数据方面，应用层组播树已被广泛应用。

采用优先级的应用层平衡组播树算法能够有效地减少组播流量，优化网络传输性能，提高多媒体数据传输质量和效果。

这种算法的研究可为互联网传输网络的发展提供有益的参考意见，为商业部门和公共服务机构提供实用性的应用方案。

二、研究内容与技术路线2.1 研究内容该研究将主要研究如何在组播传输过程中减少组播流量，从而优化网络传输性能。

在此基础上，提出一种基于优先级的应用层平衡组播树算法。

2.2 技术路线（1）通过文献调研，获取现有应用层组播树中存在的问题和瓶颈；（2）进行算法分析，并设计适合的组播树数据结构；（3）提出优先级的应用层平衡组播树算法；（4）利用仿真技术，对算法进行模拟和评测；（5）对仿真结果进行分析，给出改进意见。

三、研究预期成果及创新点3.1 研究预期成果（1）分析应用层组播树算法的现有问题和瓶颈；（2）提出一种基于优先级的应用层平衡组播树算法；（3）利用仿真技术对算法进行模拟和评测；（4）对仿真结果进行分析，给出改进意见。

3.2 创新点提出优先级的应用层平衡组播树算法，旨在减少组播流量，优化网络传输性能。

相比现有的组播树算法具有以下创新点：（1）采用优先级的思想，减少组播流量；（2）实现了应用层平衡，增强了网络传输的性能；（3）算法模块化设计，易于理解和实现。

四、研究难点及解决方案4.1 研究难点（1）如何准确计算优先级，减少组播流量；（2）如何保证组播树的平衡性；（3）如何提高算法的效率。

一种安全应用层组播协议的设计与实现的开题报告一、研究背景随着互联网的不断发展，人们对于组播协议应用的需求也在逐渐增加。

组播技术可以实现一对多或多对多的数据传输，通过一次发送可以同时到达多个主机，解决了广播和点对点传输无法解决的问题。

组播协议在IP网络中广泛应用于视频会议、网络广播、分发流媒体、分发文件等场景，具有突破点对点连接限制、优化网络带宽、降低网络负担等优点。

然而，目前存在的组播协议存在一些局限性和问题。

原有的组播协议（如 IGMP 等）存在许多安全问题，如网络拥塞、会议自动化问题、固定组播地址问题、跨平台互操作性问题、播放体验问题等。

这些问题往往会给用户造成不便甚至带来安全隐患。

因此，为了更好地适应网络环境，提高组播传输的效率和可靠性，并且保证数据在传输过程中的安全性，设计一种安全应用层组播协议是非常必要的。

二、研究目标和研究内容本文旨在设计和实现一种安全应用层组播协议，实现具有以下特点和功能：1.实现数据流的安全传输：数据包加密传输，保证数据的隐私性。

2.提高传输效率：优化传输过程中的网络拥塞问题，提高传输速率。

3.实现订阅和取消订阅的自动化：提供简单的会议自动化服务，降低用户使用难度。

4.支持分组管理：实现分组功能，支持用户对不同分组的管理。

针对以上目标，本文的研究内容包括：1.确定协议的基本架构、功能和特点。

2.设计协议的数据流格式，采用加密算法对数据流进行保护。

3.实现协议的会议自动化和分组管理功能。

4.在模拟环境中对协议进行测试和性能评估。

三、研究方法和技术路线本文的研究方法主要是基于文献综述、理论分析和实验验证相结合的方法。

具体的技术路线如下：1.研究组播协议的相关知识和技术，并总结目前存在的组播协议的优缺点。

2.在深入理解组播协议的基础上，确定本文研究的安全应用层组播协议的基本架构、功能和特点。

3.设计协议的数据流格式，加密算法等，实现数据流的保护。

4.实现协议的会议自动化和分组管理功能，对协议进行集成和优化。

应用层组播——数据驱动构建重叠网络小组成员：SA06006074 陈正军SA06006028 谢孟浩SA06006097 钱雪松SA06006106 王松SB06006012 周俊山（成员分工见附录）一．引言组播是网络研究的一个重要课题，IP组播模型是对Internet基本的“单播、尽力发送”模型的一个重要扩充，它把组播的主要功能放在路由器上实现。

在IP组播体系结构中，网络中的路由器采用分布式算法构造一棵数据转发树。

当组播分组沿着转发树进行转发时，在树的分支节点处，由路由器进行分组复制。

IP组播是实现组播分组转发的最有效的方式，因为它可以使全网范围的分组复制数量达到最少，从而实现减少带宽浪费和降低服务器处理负担的目的。

从提出IP组播模型到现在，IP组播并没有得到广泛应用，这是由于IP组播在传输技术和管理上存在严重的问题。

首先，IP组播的可扩展性问题，IP组播需要每个路由器为每个组维护状态，有时甚至需要为每个组播组中的源维护状态，和单播地址不同，组播地址很难聚合，这就增加了路由器的负担和实现的复杂性。

其次，IP组播中实现可靠性和拥塞控制非常复杂，难以支持高层功能。

第三，缺乏有效的网络管理和计费模型，这使得ISP迟迟不愿意在自己的路由器上实现IP组播。

针对IP组播的部属实现困难，同时为了满足不断增长的组播应用需求，研究人员提出了应用层组播方案。

在应用层组播中，组播功能是在应用层实现的。

应用层组播的主要思想是通过保持Internet原有的“单播、尽力发送”模型，在尽量不改变原有网络体系结构的情况下，增加端系统的功能来实现组播的功能。

由于对网络本身改变很少，应用层组播具有很好的灵活性。

图1给出了应用层和网络层组播示意图。

在网络层组播中，分组由网络中的路内器进行复制，如果主机A向主机B、C和D发送分组，则分组在路由器1处进行复制。

而在应用层组播中，分组在端系统处进行复制。

端系统构成了逻辑上的重叠网络(Overlay Network)，应用层组播的目标就是为了便于进行数据传输，构造并维护高效率的重叠网络。

基于Memetic算法的应用层组播树的优化和仿真的开题报告一、研究背景和意义因特网已经成为了现代社会的基础设施，同时，互联网应用也日益增多，需要在网络中广播同一信息给多个目的地，于是组播技术应运而生。

组播技术可以大大减少网络中的冗余传输，提高了网络的效率和可靠性。

组播技术主要包含两个部分：组播路由和组播树。

组播路由是利用网络拓扑信息寻找一条最佳路径，将组播信息从源节点传输到所有目的节点。

组播树则是指根据组播路由构建的指向所有目的节点的树形拓扑结构。

在组播路由中，很多算法已经被提出，如DVMRP和PIM等。

而组播树则需要考虑更多的因素，如网络拓扑结构、带宽限制、节点电量等等，这些都给组播树的优化带来了巨大的挑战。

此外，组播树的建立也需要花费较大的计算资源，因此如何选择一种有效的优化算法是亟待解决的问题。

在此背景下，本课题将基于Memetic算法，对应用层组播树进行优化，并通过仿真实验验证算法的有效性和可行性。

该研究有助于实现高效的组播树构建，提高组播网络的效率和可靠性，同时也可以为组播路由算法的研究提供一定的参考。

二、研究内容和方法本课题将使用Memetic算法对应用层组播树进行优化。

Memetic算法是遗传算法和局部搜索算法的结合体，能够较好地处理优化问题。

首先，利用遗传算法形成一组初始解，并对染色体进行交叉和变异操作，生成新的个体。

然后，使用局部搜索算法，搜索解空间的局部最优解。

这样就可以在全局和局部两个层面上对问题进行优化。

在本课题中，我们将以优化组播树的带宽利用率和深度为目标，设计Memetic算法模型。

具体的方法包括：1. 初始化群体。

首先从图的节点中选择一个作为根节点，并确定每个节点的深度和带宽限制。

2. 交叉和变异操作。

通过交叉和变异操作对染色体进行改良，生成新的群体。

3. 局部搜索。

使用局部搜索算法，对解空间进行探索，搜索局部最优解。

4. 评估解的质量。

根据组播树的带宽利用率和深度来评估解的质量，以协助选择下一步操作。

应用层组播技术的研究与实现的开题报告
一、选题背景
随着网络规模的不断扩大，企业内部以及用户之间的信息交流也越来越频繁。

在信息传递方面，组播技术是一种非常有效的方式。

利用组播技术，可以将一份数据同
时传递给多个接收者，减少网络流量和宽带消耗，提高数据传输效率。

组播技术广泛
应用于点对多点通信中，例如在线教育、视频直播、视频会议、在线游戏等领域。

二、选题目的
本次选题主要是对应用层组播技术的研究和实现。

通过对组播技术的研究，可以深入了解组播的工作原理、优点和应用场景。

同时，本项目还将实现一个基于应用层
组播技术的简单应用程序，以便于了解组播技术在实际应用中的具体表现和效果。

三、选题内容
1、组播技术的研究：
（1）组播技术的概念、原理和特点；
（2）基于IP组播的协议组成和工作原理；
（3）组播相关协议的介绍：IGMP、PIM、DVMRP等；
（4）组播的应用场景和优点。

2、基于应用层组播的实现：
（1）选择合适的开发语言和工具；
（2）基于UDP协议实现基本的多播通信功能；
（3）实现简单的多播程序，例如在线聊天室、点播视频等。

四、预期结果
（1）对应用层组播技术的研究，可以更深入地了解组播的工作原理、优点和应
用场景；
（2）通过基于UDP协议实现基本的多播通信功能，可以加深对多播技术的理解；
（3）协同实现简单的多播程序，可以更好地了解组播技术在实际应用中的具体
表现和效果。