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基于层次化片上网络的混合多播路由算法

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（ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａ ｃ ａ ｄ ｅ ｍ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ，Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ２ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
第３ ４卷第 １ ０期
２ ０ １ ３年 １ Ｏ月
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Ｖｏ １ ． ３ ４№ ． １ ０
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基 于层 次 化 片上 网络 的混 合 多播 路 由算 法
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ＨＵ Ｚ ｈ ｅ ｋ ｕ ｎ，Ｃ ＨＥＮ Ｊ ｉ ｅ
胡 哲 琨 ，陈杰
（ 中国科 学院 微 电子研 究所 ， 北京 １ ０ ０ ０ ２ ９ ）
摘
要： 为了降低 多播 通信 延时 ， 提 出了一种基 于层次化二维 ｍ ｅ ｓ ｈ片上 网络 的混合多播 （ Ｈ Ｍ） 路 由算 法 ， 并 给出 了其死
锁避免方案． 该算法以 ３ ｘ ３的子 ｍ ｅ ｓ ｈ为单位 将二维 ｍ ｅ ｓ ｈ网络划分 为若干个 多播 区域 ， 每个区域的中间路 由器都 通过一 个额外端 口与上层 ｍｅ ｓ ｈ网络的路 由器相连． 多播数据包在上层 网络 中按照 Ｃ ｏ ｌ ｕ ｍ ｎ － Ｐ ａ ｔ ｈ算法进行 基于路径 的多播 ， 而在 多播 区域 内则按 照 Ｘ Ｙ路 由算 法进行基于树 的多播． 仿真结果表明 ， 相对 于传统 的基于路径 的多播算法及基 于树的 Ｒ Ｐ Ｍ 算法 ， Ｈ Ｍ算法 能提供更小 的多播 延时 ， 因此更适用于多 目的通信 的场合 ． 关键词 ： 层次化片上网络 ； 多播路 由 ； 死锁避免 ； 虫孔 交换
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ － ７ ０ ４ ３ ． ２ ０ １ ２ ０ ６ ０ ５ ３
网络 出版地址 ： ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｎ ｅ ｔ ／ ｋ ｃ ｍ ｓ ／ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ／ ２ ３ ． １ ３ ９ ０ ． Ｕ ． ２ ０ １ ３ ０ ９ １ ７ ． １ １ １ ４ ． ０ ０ ９ ． ｈ ｔ ｍ ｌ 中图分类号 ： Ｔ Ｐ ３ ０ ２ 文献 标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ６ — ７ ０ ４ ３ （ ２ ０ １ ３ ） １ ０ — １ ３ ２ ７ － ０ ７

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宽带多播原理

宽带多播原理

宽带多播原理宽带多播是一种网络通信技术，它能够实现在一个发送者和多个接收者之间同时传输相同的数据，而不需要为每个接收者分别发送数据。

在传统的单播通信方式中，每个接收者都需要单独接收数据，这样会占用大量的网络带宽和服务器资源。

而宽带多播通过在网络中选择合适的路由和转发机制，能够将数据同时发送给多个接收者，从而减少网络流量和服务器负载，提高网络传输效率。

宽带多播的原理主要包括两个方面：组播地址和组播路由。

首先是组播地址。

在宽带多播中，每个接收者都会加入一个特定的组播组，这个组有一个唯一的组播地址。

发送者通过这个组播地址将数据发送到组播组，然后路由器根据组播地址将数据转发给所有加入该组播组的接收者。

组播地址是一个特殊的IP地址，属于D 类地址，即224.0.0.0到239.255.255.255之间的地址范围。

这些地址是专门用于组播通信的，不同于单播和广播通信。

其次是组播路由。

为了实现宽带多播，网络中的路由器需要支持组播路由协议。

组播路由协议是一种特殊的路由协议，它能够根据组播地址来选择合适的路径进行数据转发。

常见的组播路由协议有DVMRP、PIM-DM、PIM-SM等。

这些协议通过建立组播树来选择最佳路径，并保证数据能够顺利到达组播组中的所有接收者。

组播树是一种逻辑结构，它由一系列的路由器组成，用于将数据从发送者传输到接收者。

路由器根据组播地址和组播路由协议来构建和维护组播树，确保数据能够正确地传输。

宽带多播的优点在于它能够节省网络带宽和服务器资源。

在传统的单播通信中，如果有多个接收者，发送者需要为每个接收者单独发送数据，这样会占用大量的网络带宽。

而宽带多播通过一次发送，就能够将数据传输给多个接收者，大大减少了网络流量。

另外，宽带多播还可以减轻服务器的负载，提高数据传输的效率。

宽带多播的应用场景非常广泛。

例如，在视频会议中，多个参与者可以通过宽带多播同时接收到同一个视频流，而不需要为每个参与者单独发送视频数据。

谢希仁《计算机同网络》第四版_复习练习每章一套

谢希仁《计算机同网络》第四版_复习练习每章一套

※<习题六>第6章网络互连习题六一、选择题1. 两个网络互连时，它们之间的差异可以表现在OSI七层中的（）。

A. 物理层上B. 低三层上C. 高层上D. 任一层上2. 网络互连的目的在于使不同网络上的用户互相通信，交换信息，那么用于网络之间互连的中继设备称（）。

A. 放大器B. 网桥C. 网关D. 网间连接器3. 网间连接器网关运行在OSI模型的（）。

A. 物理层B. 数据链路层C. 最高层D. 网络层4. 通信子网为网络源节点与目的节点之间提供了多条传输路径的可能性，路由选择是（）。

A. 建立并选择一条物理链路B. 建立并选择一条逻辑链路C. 网络节点在收到一个分组后，要确定向下一个节点的路径D. 选择通信媒体5. 已知Internet上某个B类IP地址的子网掩码为255.255.254.0，因而该B 类子网最多可支持（）台主机。

A. 509B. 510C. 511D. 5126. 路由选择可以分为静态路由选择算法和动态路由选择算法，下列（）是动态路由选择算法。

A. 热土豆算法B. 随机路由算法C. 泛射路由选择算法D. 固定路由选择算法7. OSPF协议使用()分组来保持与其邻居的连接。

A. HelloB. KeepaliveC. SPF(最短路径优先)D. LSU(链路状态更新)8. 以下给出的地址中，属于子网192．168．15．19／28的主机地址是()。

A. 192．168．15．17B. 192．168．15．14C. 192．168．15．16D. 192．168．15．319. 在一条点对点的链路上，为了减少地址的浪费，子网掩码应该指定为()。

A. 255．255．255．252B. 255．255．255．248C. 255．255．255．240D. 255．255．255．19610. 对路由选择协议的一个要求是必须能够快速收敛，所谓“路由收敛”是指()。

A. 路由器能把分组发送到预订的目标B. 路由器处理分组的速度足够快C. 网络设备的路由表与网络拓扑结构保持一致D. 能把多个子网汇聚成一个超网11. 在TCP／IP网络中，为各种公共服务保留的端口号范围是()。

片上网络路由算法综述

片上网络路由算法综述

法 进行 了综 述 。
和吸收了通信网络 中的一些思想 ， 提出了以通信为 核心 的复 杂 Ｓ Ｃ 的 Ｉ ｏ Ｐ核 集 成 方 法 ， 片 上 网络 即
（ ｔ ｒ ｎＣ ｉ， Ｃ ， ＮｅｗｏｋＯ ｈｐ Ｎｏ ） 以解 决复 杂 Ｓ Ｃ面 临的 Ｏ 片 内通信 问题 。
Ｎｏ Ｃ研究 的内容 主 要有 ： 扑结 构 、 拓 交换 机制 、 路 由算法 、 服务质 量 、 塞控 制 和路 由器 结构 等 等 ， 拥 其 中片上 网络 的路 由算 法 就 是 其 中 的关 键 技 术 之
片上 网络路 由算 法从是否考 虑 网络流量 和拥 塞 状 况 的角度 可分为无关 路 由和 自适 应 路 由。无关 路 由算法与 网络的状态 （ 如业务量 或 网络拥 塞情况 ） 等
构 的 ＳＣ片 内通 信 技术 面 临着 性 能 、 耗 、 时 和 ｏ 功 延 可靠性等 方面 的挑 战 。２０ 年 ， ０ １ 一些 研究 机 构借鉴
基金项 目： 国家 自然科学基金 资助项 目（０ ７ ００ ６ ９６ ２ ）
作者简介 ： 王芳莉（ ９５一 ， ， １８ ）女 硕士研究生 ， 研究方 向： 集成 电路设计 、 ｏ Ｓ Ｃ设计与验 证， － ｉ ａ ｇａ ｇｉ２ ０ ＠ １６ ｃｒ； Ｅｍａ ｈｗ ｎ ｆ ｌ ０ ５ ２ ．ｏ ｎ 一 ｎ 杜慧敏 ，１６ 一 ， ， （９ ６ ）女 教授 ， 博士 ， 研究方向 ： 集成 电路设计与验证 。
消息无关 ， 网络 的路 由 由路 由算法 或路 由器 节点 随 机 决定 。 自适 应路 由考 虑 网络 的即 时流量和拥 塞状
况， 选择有效 的路 由路 径 ， 以达 到在 网络流量较 大的 情 况下避免拥 塞 的产 生 ， 提高 网络 的吞 吐 量 。本 文 从 无关路 由和 自适应 路 由两方 面对 片上网络路 由算
IPV6多播及任播

IPV6多播及任播

■ 最后 ， IPv6永久的组标识符总是FFgs : :XXXX :XXXX的形式 ， 即8位多播 前缀 ， 4位标志 ， 4位范围 ， 80个0和32位组标识符 。其中g表示组的标 志 （永久分配地址或过渡地址） ，s表示组范围 。值得注意的是 ， 在任何 情况下 ， 真正的组标识符总是不超过32位 ， 相当于IPv4地址的数目 ， 这 显然是足够多了 。
■ 在IPv6中结合进任播能力将为网络管理者提供大量的灵活性。
2
多播地址结构
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多播地址结构
■ 第4位用T表示 ， 它是Transient（过渡） 的缩写 。 当改为置 成0时 ， 表示由全局Internet号码管理委员会分配的周知地 址 ， 也称永久分配的地址 。当该位置成1时 ，表示一个非永 久分配的过渡地址。
FF0X:0:0:0:0:0:2:7FFE 会话通告协议（SAPv1）通告组地址11组标识符的结构
■ 路由和管理协议使用的地址在大多数情况下仅用于链路范 围； 开头16位置成FF02 。其它的大多数地址可以用于所 有的范围 。在表中 ， 其前缀被置成常规值FF0X, 这里的x 可以被任何有效的范围标识符代替 。作为例子 ，所有的网 络时间管理程序都知道“在本场点的所有NTP服务器 ”的 地址是FF05 : : 101 。它们在程序启动的时候将宣告它们对 该组的成员关系 ， 就像视频会议的成员加入动态分配给它 们的组的多播地址那样。
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组标识符的结构
■ 为了在局域网上发送多播分组 ， 我们必须从IPv6多播地址自动产生一个 IEEE-802 48位多播地址（MAC多播地址） 。 这可以通过在IPv6多播地 址的最后32位的前面附加一个固定的16位前缀得以完成 。实际上 ， 这一 决定把IPv6可以支持的组的数目限制到232 。