計算機網(wǎng)絡中的多播路由算法

【摘要】：

在計算機網(wǎng)絡中，多播是目前研究最多、應用最廣的連接方式。多播涉及將

同一信息從源節(jié)點傳送到網(wǎng)絡中多個節(jié)點(不一定是網(wǎng)絡中所有節(jié)點)。多播路由

是網(wǎng)絡層具備的功能，多播問題的關鍵在于多播路徑的確定。實現(xiàn)多播的一般方

式是建立多播樹，多播樹是根為源節(jié)點，且覆蓋所有多播成員的一棵生成樹。多

播樹的優(yōu)點在于，首先信息以并行方式沿著樹枝發(fā)送到不同的多播成員，從而降

低了信息傳遞的時延；其次信息的復制只在樹杈上進行，因此網(wǎng)絡中需要傳送的

復制信息最少，能夠節(jié)省網(wǎng)絡帶寬資源，減少擁塞。多播路由算法主要用來建立

一棵性能好的多播樹，并使得它滿足各種業(yè)務的服務質(zhì)量(QoS：Quality of Service)

需求。

目前多播路由算法的研究大多都針對無約束多播路由問題和時延受限多播路

由問題。本論文首先對無約束多播問題，即最優(yōu)Steiner樹問題的啟發(fā)式算法進行

了總結(jié)；接著對時延受限多播問題提出了三種性能良好的多播路由算法；此外，

本論文又研究了在網(wǎng)絡部分節(jié)點具有多播能力情況下的多播路由算法和帶寬受限

的多播路由算法。

本文的主要研究工作如下：

1、由于求解費用最小多播樹問題在數(shù)學上歸結(jié)為Steiner樹問題，為此本文總結(jié)

了Steiner樹問題的各種啟發(fā)式算法，分析了算法的復雜度以及各種算法適用

的情況和特點，這為后面的工作打下了基礎。

2、給出了三種求解時延受限多播路由問題的多播路由算法。第一種算法是基于遺

傳算法和局部搜索算法的混合遺傳算法，算法采用自然編碼方式，即每個個體

就是一棵覆蓋多播組成員的子樹，并針對問題特點，提出了修正算法和基于局

部搜索的交叉算子。第二種多播路由算法仍是一個遺傳算法，算法采用二進制

編碼方式，通過對中間節(jié)點進行搜索，以確定包含在最優(yōu)解中的Steiner節(jié)點，

最后確定最優(yōu)多播樹。仿真結(jié)果表明，提出的這兩種算法與目前性能最好的同

類算法BSMA性能接近，但時間復雜度小于BSMA算法的復雜度。第三種算

法是一個利用局部信息的多播路由算法，算法確定路由時無需源節(jié)點具有全網(wǎng)

拓撲，每個節(jié)點只需同鄰接節(jié)點交換信息就可進行路由計算，算法實現(xiàn)簡單并

且性能與CDKS算法的性能相當，表明它是一個很實用的算法。

3、研究了在網(wǎng)絡中有些節(jié)點不具備多播能力的情況下如何進行多播路由。采用節(jié)

點的度約束來表示每個節(jié)點不同的多播能力，提出了三種帶度約束的多播路由

算法。第一種算法是分布式多播路由算法，其優(yōu)點是每個節(jié)點不需存儲全網(wǎng)拓

撲，并且只有多播組成員才參與路由的確定，路由的計算和建立同時完成；并

且算法所需傳遞信息的數(shù)量小，復雜度低。第二種算法是一個雙層遺傳算法，

算法對中間節(jié)點進行編碼，采用標準邀傳算于，內(nèi)層遺傳算法用于求解帶度約

束的最小生成樹，外層算法求解多括樹。實驗結(jié)果表明算法的性能良好。第三

種算法是利用局部信息的多括路由算法，算法實現(xiàn)只需每個節(jié)點保存到目的節(jié)

點的最短路信息。算法簡單易行。

4、帶度約束和時延約束的多括路由問題是在本論文中首先提出的一類新問題。利

用拉格朗日松弛法給出了帶度約束和時延約束的多括路由算法，算法效果良

好。

5、研究了帶寬受限條件下，要求時延最小的多括路由問題，提出了最大帶寬最小

時延多播路由算法和帶寬受限最小時延多括路由算法，證明了算法的正確性并

給出了算法的復雜度。

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫

前20條

1

劉忠艷,喬付;一種分布式局部時延受限的多播路由算法[J];黑龍江科技學院學報;2005年01期

2

蔣廷耀,李慶華;多播路由算法MPH的時間復雜度研究[J];電子學報;2004年10期

3

劉芳,楊海潮;一種基于克隆策略的多播路由算法[J];電子與信息學報;2004年11期

4

徐征,黃傳河,吳小兵;多播路由中的問題及算法[J];計算機應用研究;2001年12期

5

劉先鋒,舒林,陳松喬,陳建二;基于QoS約束的多播路由研究[J];計算機工程與應用;2005年02期

6

姜海東,裘正定;多播技術在Internet上的應用[J];通訊世界;1999年10期

7

馬英瑞,熊焰,苗付友,郭亮;基于主動網(wǎng)絡的安全多播[J];計算機工程;2003年08期

8

張敏,宋綺虹;移動IP中的多播技術分析與研究[J];現(xiàn)代計算機;2004年02期

9

姚燁,徐學洲,李孝安;一種基于Internet的組多播通信協(xié)議[J];計算機工程;2005年01期

10

陳煒,羅萬伯,羅霄嵐,胡曉,王科;視頻流多播系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)[J];四川大學學報(工程科學版);2005年02期

11

周則順;一種基于蟻群算法的QoS多播路由算法[J];交通與計算機;2005年02期

12

熊曾剛,張學敏,陳建新;IP多播路由技術研究[J];福建電腦;2004年08期

13

劉玉明;IP多播技術[J];電信科學;1999年02期

14

何軍,周明天,李幼平;基于多播的WWW主動信息發(fā)布[J];計算機應用;2000年10期

15

鄧永紅;IP多播技術及其應用[J];有線電視技術;2003年16期

16

奚加榮,章堅武,李瑩;移動IPv6中基于多播切換機制的應用研究[J];杭州電子工業(yè)學院學報;2004年04期

18

劉福才;利用多播站在普通局域網(wǎng)中轉(zhuǎn)播電視節(jié)目[J];中小學電教;2005年03期

19

王國華,劉華東;IP多播路由協(xié)議的分析[J];信息技術;2002年02期

20

孫寶林,李臘元,陳華;基于遺傳算法的實時QoS多播路由優(yōu)化算法[J];計算機應用;2004年11期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫

前10條

1

李婷;;多約束條件下的QoS路由算法研究[A];第十二屆中國青年信息與管理學者大會論文集[C];2010年

2

郭成安;李建華;李明偉;;自適應分布式路由算法研究的新進展[A];新世紀 新機遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展(上冊)[C];2001年

3

王新生;史釵;郭慧;;基于螞蟻算法的移動Ad Hoc組播路由算法[A];2006年全國理論計算機科學學術年會論文集[C];2006年

4

紀守領;李金寶;趙彩虹;;基于場的傳感器網(wǎng)絡路由選擇方法研究[A];黑龍江省計算機學會2007年學術交流年會論文集[C];2007年

5

張蓉茜;陳曉曙;;一種分級多跳自組織無線通信網(wǎng)絡的研究[A];江蘇省通信學會2004年學術年會論文集[C];2004年

6

熊翱;;基于可用性的傳輸網(wǎng)鏈路路由算法[A];2006年全國通信軟件學術會議論文集[C];2006年

7

易軍;黃河;李太福;;基于DPSO的無線傳感器網(wǎng)絡QOS路由算法[A];中國自動化學會控制理論專業(yè)委員會C卷[C];2011年

8

林春鋒;閉孫社;;移動IP路由方案研究[A];廣西計算機學會2009年年會論文集[C];2009年

9

姚永國;任智;徐昌彪;;基于最小跳數(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡路由算法建模與仿真[A];2009年全國無線電應用與管理學術會議論文集[C];2009年

10

顧先問;侯整風;;無線傳感器網(wǎng)絡中基于簇的謠傳路由算法[A];第六屆全國信息獲取與處理學術會議論文集(3)[C];2008年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫

前10條

1

劉瑩;計算機網(wǎng)絡中的多播路由算法[D];西安電子科技大學;2000年

2

余燕平;多播路由算法的研究[D];浙江大學;2002年

3

汪敏;多播廣播單頻網(wǎng)的無線資源管理研究[D];北京郵電大學;2012年

4

周亞建;無線多址接入技術和多播路由技術研究[D];西安電子科技大學;2003年

5

王燕琳;基于QoS約束的多播路由問題研究[D];天津大學;2004年

6

王蔚;基于網(wǎng)絡編碼的多播信息流研究[D];華中科技大學;2011年

8

任雄偉;無線移動自組網(wǎng)中路由度量和路由策略的研究[D];華中科技大學;2005年

9

柯宗武;無線多媒體傳感器網(wǎng)絡QoS路由算法研究[D];武漢理工大學;2009年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫

前10條

1

李雪蓮;計算機通信網(wǎng)絡中的多播和群播路由算法[D];西安電子科技大學;2004年

2

于周秋;網(wǎng)絡中帶約束的多播路由算法[D];西安電子科技大學;2004年

3

楊海潮;智能多播路由算法[D];西安電子科技大學;2004年

4

陳品;計算機通信網(wǎng)中的多播路由算法[D];西安電子科技大學;2001年

5

唐厚儉;網(wǎng)絡中的多播種路由算法[D];西安電子科技大學;2001年

6

方偉;基于QoS的多播路由算法及仿真研究[D];武漢理工大學;2004年

7

楊帥;P4P路由算法的設計與研究[D];河南大學;2010年

8

陳元甲;DTN路由算法的研究與改進[D];中南大學;2010年

10

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫

前10條

1

首席記者 王秀萍;我省春播生產(chǎn)進展喜人[N];山西經(jīng)濟日報;2004年

2

袁睿;也談利用Ghost的多播功能[N];中國電腦教育報;2003年

3

冬宇;全球衛(wèi)星多播市場一瞥[N];中國計算機報;2000年

4

河南省經(jīng)濟貿(mào)易高級技工學校 趙小偉;慎用Ghost的多播服務[N];中國電腦教育報;2004年

5

胡玉清、賈鳳芹;利用Ghost多播功能使機房管理更輕松[N];中國電腦教育報;2003年

6

孫宇光;Ghost“多播”[N];中國電腦教育報;2003年

7

;MSDP擴展多播范圍[N];網(wǎng)絡世界;2004年

8

本報記者 范春榮;電信未來會怎樣[N];中國財經(jīng)報;2001年

9

本報記者 歐陽進權;手機進口受限是“斷奶”還是機遇[N];通信信息報;2003年

10

本報實習記者　 郭欣;ST重實年報審計受限[N];中國證券報;2006年

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的计算机网络路由计算,计算机网络中的多播路由算法的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。