Internet組播體系結(jié)構(gòu)

前言

Internet網(wǎng)絡(luò)傳輸和處理能力的大幅提高使得基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來越多，特別是音頻和視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展和成熟，使得網(wǎng)上音頻、視頻應(yīng)用成為Internet上最重要的應(yīng)用之一，出現(xiàn)了如視頻點播、視頻會議、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)、計算機協(xié)同工作等多媒體應(yīng)用。這些多媒體應(yīng)用和一般網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用相比，有著數(shù)據(jù)量大、時延要求高、持續(xù)時間長等特點。因此，要解決這些應(yīng)用所要求的傳輸帶寬大、實時性強等問題，需要采用不同于傳統(tǒng)單播和廣播機制的轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)及QoS保證機制來實現(xiàn)，組播技術(shù)正是解決這個問題的理想方案。組播是一種點到多點（和多點到多點）的通信方式，它能夠有效地利用網(wǎng)絡(luò)帶寬，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率.下一代互聯(lián)網(wǎng)的一個重要目標(biāo)就是為多媒體應(yīng)用提供有效的支持，因此組播技術(shù)已經(jīng)成為下一代互聯(lián)網(wǎng)不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)。組播技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)了很多年，為了使組播技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中得到廣泛應(yīng)用，還有許多問題有待于研究。鑒于組播技術(shù)在下一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中的重要性，要求廣大網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員必須了解和掌握組播技術(shù)。本書的目的就是使廣大網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員和研究者不僅能夠掌握組播技術(shù)，同時還能夠理解組播體系結(jié)構(gòu)的最新發(fā)展和研究方向。目前雖然有許多介紹組播技術(shù)的圖書，但是這些書都是對IP組播和協(xié)議進(jìn)行介紹，還沒有一本書對組播體系結(jié)構(gòu)做一個全面深入的闡述.因此，本書的重點是全面介紹互聯(lián)網(wǎng)組播體系結(jié)構(gòu)。本書以互聯(lián)網(wǎng)的五層模型為基礎(chǔ)，對組播體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行闡述，內(nèi)容包括IP‘組播路由協(xié)議和路由算法、組播擁塞控制機制、移動和Adhoc組播、組播和服務(wù)質(zhì)量控制、組播安全和應(yīng)用層組播等。本書編寫目的是幫助讀者對Internet組播技術(shù)的基本理論和基本原理有較為深入的了解，作者假設(shè)讀者已經(jīng)對計算機網(wǎng)絡(luò)有一定的了解。如果讀者對計算機網(wǎng)絡(luò)并不了解，建議先閱讀.Tanenbaum教授編著的《計算機網(wǎng)絡(luò)》。讀者在掌握了計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識后，如果希望深入了解組播技術(shù)，那么本書將是一個很好的選擇。本書不僅介紹了現(xiàn)有的組播路由協(xié)議等目前較為成熟的組播技術(shù)，而且深入討論了組播研究領(lǐng)域中存在的理論問題和研究現(xiàn)狀，力求使讀者能夠全面了解組播的體系結(jié)構(gòu)和未來發(fā)展方向。本書的完成得到了清華大學(xué)計算機系網(wǎng)絡(luò)與測試實驗室的許多研究生的幫助，他們是李丹、李鎖鋼、陳智波、吳茜、任罡、馬戈芳.石鋒和章淼博士提供了他們撰寫的相關(guān)研究領(lǐng)域的綜述材料，在此一并表示感謝。  我要感謝我的家人和朋友，特別是我的丈夫，謹(jǐn)以此書獻(xiàn)給他們。

內(nèi)容概要

　　《Internet組播體系結(jié)構(gòu)》分8章，全面介紹了互聯(lián)網(wǎng)組播體系結(jié)構(gòu)。前3章介紹組播的基礎(chǔ)知識和概念，主要內(nèi)容是組播模型、組播路由協(xié)議、組播路由算法和組播Power-law原理；后5章詳細(xì)介紹組播體系結(jié)構(gòu)，包括組播擁塞控制、移動組播、組播和服務(wù)質(zhì)量控制、組播安全和應(yīng)用層組播技術(shù)。全書以互聯(lián)網(wǎng)的五層模型為線索，從數(shù)據(jù)鏈路層到應(yīng)用層詳細(xì)介紹了組播的體系結(jié)構(gòu)涉及的內(nèi)容，基本反映了組播技術(shù)近幾年的最新研究成果?！　　禝nternet組播體系結(jié)構(gòu)》既適合于計算機通信網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的研究生閱讀，也可供有關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員和網(wǎng)絡(luò)工程人員學(xué)習(xí)參考。

書籍目錄

第1章 組播概述1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)中的通信方式1.1.1 單播1.1.2 組播1.1.3 匯播1.1.4 任意播1.1.5 廣播1.2 組播的優(yōu)缺點1.2.1 組播的優(yōu)點1.2.2 組播的缺點1.3 組播模型1.3.1 IP組播主機組模型1.3.2 顯式請求單源組播模型1.3.3 應(yīng)用層組播1.4 組播組管理協(xié)議1.5 組播組特性1.6 組播的可擴展性1.7 組播應(yīng)用1.8 網(wǎng)絡(luò)對組播的支持參考文獻(xiàn)第2章 組播基礎(chǔ)2.1 組播地址2.1.1 IPv4組播地址2.1.2 IPv6組播地址2.1.3 組播地址管理2.2 組播轉(zhuǎn)發(fā)2.2.1 源樹2.2.2 共享樹2.2.3 源樹和共享樹的比較2.2.4 組播轉(zhuǎn)發(fā)2.3 組播路由協(xié)議2.3.1 密集模式協(xié)議2.3.2 稀疏模式組播路由協(xié)議2.3.3 IP組播路由中的隧道傳輸機制2.3.4 域間組播路由協(xié)議2.3.5 SSM協(xié)議2.4 各種組播協(xié)議的比較2.4.1 可擴展性2.4.2 魯棒性2.4.3 延遲2.4.4 約束路由2.5 小結(jié)參考文獻(xiàn)第3章 組播路由算法3.1 網(wǎng)絡(luò)模型3.2 組播路由問題的分類3.2.1 目標(biāo)函數(shù)和約束3.2.2 組播路由問題的分類3.3 組播路由算法3.3.1 最短路徑樹算法3.3.2 Steiner樹算法3.3.3 約束Steiner樹算法3.3.4 最大帶寬樹算法3.3.5 算法比較3.4 組成員的動態(tài)變化對組播樹的影響3.4.1 動態(tài)Steiner樹問題的提出背景3.4.2 動態(tài)Steiner樹問題的定義3.4.3 DST-N問題的性能以及求解方法3.4.4 DST-R問題的性能以及求解方法3.5 人工智能算法求解組播路由問題3.5.1 遺傳算法介紹3.5.2 基于遺傳算法的組播路由算法3.6 組播Power-law原理3.6.1 組播Power-law原理（Chuang-Sirbu定理）介紹3.6.2 組播Power-law原理的一些改進(jìn)和評價3.7 小結(jié)參考文獻(xiàn)第4章 組播擁塞控制4.1 IP組播中的擁塞控制4.2 組播擁塞控制協(xié)議的評價目標(biāo)4.2.1 可擴展性4.2.2 TCP—Friendly4.3 組播擁塞控制算法分類4.3.1 基于窗口與基于速率4.3.2 單速率和多速率4.4 組播擁塞控制協(xié)議4.4.1 單速率組播擁塞控制協(xié)議4.4.2 多速率組播擁塞控制協(xié)議4.5 分層組播擁塞控制中的穩(wěn)定性問題4.5.1 組播樹的穩(wěn)定性定義4.5.2 二維非平衡組播樹的穩(wěn)定度統(tǒng)計模型4.5.3 k維平衡組播樹的穩(wěn)定度模型4.6 結(jié)論參考文獻(xiàn)第5章 移動和Adhoc網(wǎng)絡(luò)組播5.1 移動IP介紹5.1.1 移動II)協(xié)議5.1.2 移動IPv6協(xié)議5.1.3 快速切換協(xié)議5.2 移動環(huán)境中的組播問題5.2.1 組播路由問題5.2.2 移動節(jié)點作為組播接收者的問題5.2.3 移動節(jié)點作為組播源的問題5.2.4 部署問題5.3 移動組播算法分類5.3.1 根據(jù)組播加入地點5.3.2 根據(jù)組播結(jié)構(gòu)5.3.3 根據(jù)支持的組播類型5.5.4 移動組播算法5.4.1 平面型移動組播算法5.4.2 分層移動組播算法5.4.3 ‘各種移動組播協(xié)議的比較5.5 AdhoC網(wǎng)絡(luò)的組播技術(shù)5.5.1 AdhOc網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)和基本特點5.5.2 Adhoc網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)5.5.3 Adhoc網(wǎng)絡(luò)與Intemet的互聯(lián)5.6 Adhoc網(wǎng)絡(luò)中的組播路由技術(shù)5.6.1 基于樹的策略5.6.2 基于mesh網(wǎng)的策略5.6.3 無狀態(tài)策略5.6.4 混合策略5.6.5 MANET中組播協(xié)議的比較5.7 小結(jié)參考文獻(xiàn)第6章 服務(wù)質(zhì)量控制和組播6.1 IntServ和nffServ6.1.1 IntServ簡介及其局限性6.1.2 DifServ簡介6.2 nffServ網(wǎng)絡(luò)中支持組播6.2.1 存在的問題6.2.2 解決方法概述6.2.3 研究現(xiàn)狀6.3 支持異質(zhì)成員需求的邊界覆蓋網(wǎng)組播6.3.1 設(shè)計方案概述6.3.2 問題模型描述6.3.3 組播建樹算法6.3.4 改善的建樹算法6.3.5 改善算法的實驗?zāi)M6.4 小結(jié)參考文獻(xiàn)第7章 組播網(wǎng)絡(luò)安全7.1 網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)7.1.1 網(wǎng)絡(luò)安全威脅第8章 應(yīng)用層組播參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 組播概述Internet網(wǎng)絡(luò)傳輸和處理能力的大幅提高使得基于網(wǎng)絡(luò)的新應(yīng)用越來越多，特別是音頻和視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展和成熟，使得網(wǎng)上音頻、視頻應(yīng)用成為Internet上最重要的應(yīng)用之一，出現(xiàn)了如視頻點播、視頻會議、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)、計算機協(xié)同工作等以多媒體為特征的新應(yīng)用。Internet的視頻點播、可視電話、視頻會議等多媒體應(yīng)用和一般網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用相比，有著數(shù)據(jù)量大、時延要求高、持續(xù)時間長等特點。因此要解決這些應(yīng)用所要求的傳輸帶寬大、實時性強等問題，需要采用不同于傳統(tǒng)單播和廣播機制的轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)及QoS保證機制來實現(xiàn)。而組播技術(shù)正是解決這一問題的理想方案。組播是一種點到多點（和多點到多點）的通信方式，即多個接收者同時接收一個組播源發(fā)送的相同信息。它能夠有效地利用網(wǎng)絡(luò)帶寬，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。下一代互聯(lián)網(wǎng)的一個重要目標(biāo)就是為多媒體應(yīng)用提供有效支持，因此組播技術(shù)已經(jīng)成為下一代互聯(lián)網(wǎng)不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)。本章的目的是給出組播技術(shù)的基本概念，使讀者建立對組播技術(shù)的整體認(rèn)識。為此本章首先介紹計算機網(wǎng)絡(luò)中現(xiàn)有的幾種最基本的通信方式，從而引出組播技術(shù)的特點，然后給出應(yīng)用組播技術(shù)的必要性，以及網(wǎng)絡(luò)中需要組播技術(shù)支持的應(yīng)用等相關(guān)內(nèi)容，從而為本書后續(xù)章節(jié)深入介紹組播技術(shù)建立基本的概念，提供必要的基礎(chǔ)知識。

編輯推薦

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