軟件定義網(wǎng)絡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)議及應用的加入，網(wǎng)絡設備的功能越來越復雜，軟件越來越龐大，再加上軟硬件高度耦合且封閉的設備架構，網(wǎng)絡創(chuàng)新變得步履維艱。軟件定義網(wǎng)絡是為促進網(wǎng)絡創(chuàng)新而提出的一種新型網(wǎng)絡架構，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)絡體系結構，極大地簡化了網(wǎng)絡控制的實施、網(wǎng)絡設備的開發(fā)以及網(wǎng)絡應用的編寫，使得新的應用及協(xié)議可以獨立于設備廠商而實現(xiàn)快速部署，并且許多困擾著傳統(tǒng)網(wǎng)絡的問題在軟件定義

2、網(wǎng)絡中都有可行的解決方案。因此，軟件定義網(wǎng)絡已被認為是最有希望的未來網(wǎng)絡架構。
　　多播是一種高效的點到多點傳輸方式。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)絡中還是在軟件定義網(wǎng)絡中，解決接收路徑差異性問題都需要為一個多播組建立多棵樹。這不僅增加了計算復雜度，也極大地增加了多播會話需要在網(wǎng)絡中保留的狀態(tài)，這對于流表空間非常寶貴的交換機來說是不能容忍的。

3、　　本論文研究接收路徑差異性問題在軟件定義網(wǎng)絡中資源（計算、帶寬、流表空間）高效的解決方案。針對有損數(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、提高多播會話傳輸速率的同時，最小化多播會話需要的流表項及計算復雜度。論文的主要貢獻和創(chuàng)新點如下:
　　1.針對允許有損傳輸?shù)姆謱泳幋a視頻應用，借鑒多速率多播思想設計與實現(xiàn)了面向軟件定義網(wǎng)絡的完整解決方案，在為接收者提供差異化服務的同時幾乎

4、不增加交換機流表空間的使用。
　　2.針對因多播組動態(tài)變化帶來的多播樹更新問題，研究了網(wǎng)絡帶寬在多個多播應用之間實時的、增量式的公平分配問題，給出了問題的數(shù)學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、更新代價和計算時間復雜度三個方面均取得較好的性能。
　　3.針對典型局域網(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流表空間的使用。
　　本