학술논문
一种混合的基于分区策略的应用层组播恢复算法 / A Hybrid Partition Based Method for Loss Recovery in Application Layer Multicast
Document Type
Academic Journal
Author
Source
计算机学报 / Chinese Journal of Computers. 41(9):1990-2002
Subject
Language
Chinese
ISSN
0254-4164
Abstract
应用层组播技术由于依靠终端主机转发组播数据,任意中间节点的退出,都将导致其下游节点中断组播数据的接收,因此构建高效的组播恢复算法是提高组播效率的重要措施之一.针对该问题,该文在充分考虑节点性能异构性的基础上,提出了一种混合的基于分区策略的应用层组播恢复算法HPLR,在该算法中,将节点的服务能力定义为其子孙节点的数目与其根路径长度的比值,再根据节点的服务能力将组播树划分成中心区域和边缘区域,并分别提出了相应的组播恢复算法,以在系统的计算开销和时间开销方面达到平衡.位于中心区域的节点服务能力较强,一旦离开将会造成大面积的节点失联情况的发生.因此,针对中心区域节点失效的情况,该文提出了一种前向式的组播树重构策略HPLR-CD算法,在节点失效之前为其孩子节点寻找备份父节点,受影响节点通过与备份父节点联系以恢复数据传输,避免了在节点失联之后仍需计算备份父节点所产生的时间开销,能够快速进行组播树重构,提高组播的效率和性能.位于边缘区域的节点服务能力较弱,针对边缘区域的节点失效情况,该文提出了一种后向式的组播树重构策略HPLR-MD算法,当节点失效后,受影响节点通过与祖父节点联系以恢复组播连接,以此避免了为所有节点都计算备份父节点所产生的计算开销,并将节点离开事件对组播树所造成的拓扑结构的变化限制在局部范围.仿真实验表明,HPLR算法的累计百分比在同一重加入时延内均大于对比算法NICE以及BFN,并当累计百分比达到100％时,HPLR算法平均所需的重加入时延比BFN算法小0.16s、比NICE协议小0.24s.HPLR算法的平均重加入时延分布在1.05s至1.4s之间,随着组播规模的增加其波动范围较小,并且在同一组播规模下其值均小于NICE协议和BFN算法.此外,HPLR算法由于采用混合式恢复策略,其在同一规模下维护组播树所需的控制数据包总量均比对比算法Yang小约50 KB.