[发明专利]面向MSVMT问题的两阶段分布式应用层组播方法

权利要求书

1、面向MSVMT问题的两阶段分布式应用层组播方法，其特征在于该方法包括如下三个分布式步骤：

1)节点加入：分为两个阶段，即对应视频直播开始之前的初始构建阶段ICP(Initial Construction Phase)和开始之后的正式构建阶段FCP(FormalConstruction Phase)；

a)ICP阶段：把在视频直播开始之前请求加入覆盖网络的节点合理地组织起来；

i)初始主干拓扑构建子阶段：请求节点首先获取可选节点集合，这通过借助RP即RendezvousPoint方法来获取一个固定大小的可选节点集合实现，这个集合中的节点已经加入到组播树中，之后不断利用绝对三角法则寻找前后向邻居节点，最终形成以源节点为中心的类似星型的有向图的主干拓扑；

ii)初始数据传输拓扑构建子阶段：在视频直播即将开始之前的某时刻t，源节点启动初始数据传输拓扑构建子阶段，开始从以源节点为根节点的组播树上由上至下地选择基于PPAF启发式最优、且满足MSVMT问题约束条件的子节点加入到组播树中；

b)FCP阶段：在视频直播开始之后，请求节点一旦找到一个符合相对三角法则的邻居节点，就执行加入操作，同时加入到主干拓扑和数据传输拓扑中；

i)请求节点首先获取可选节点集合，可同样借助RP方法，并能够通过Gossip协议获得更多邻居节点加入到可选节点集合，之后，请求节点不断在可选节点集合中寻找符合相对三角法则的邻居节点，一旦找到一个邻居节点，就准备加入到覆盖网络中；

ii)请求节点基于相对三角法则中它与找到的邻居节点的前后向邻居关系，并基于PPAF启发式的最优选择，决定请求节点加入到主干拓扑和数据传输拓扑的方式；

2)节点自优化：请求节点加入到组播树后，不断根据相对三角法则寻找可选前向节点，找到一定数量的可选前向节点后，如果到其中某个节点的PPAF值大于到当前父节点的PPAF值且满足MSVMT问题的约束，就进行父节点替换操作；

3)节点退出：分别处理节点主动退出和异常退出的情况；

a)主动退出：发送退出消息给父节点，发送重选父节点消息给它的每个儿子节点，退出组播树；

b)异常退出：所有的父子节点间会采用心跳协议(heart-beating)，当任何儿子节点察觉到父节点失效时，会重新执行节点加入操作，当父节点察觉到某子节点失效时，它把该子节点从子节点集合中删除。

2、根据权利要求1所述的面向MSVMT问题的两阶段分布式应用层组播方法，其特征在于三角法则的具体实现是：考虑由请求节点u，被请求节点v和基准点w之间的物理延迟做为权值构成的边组成的三角形，如果u，v分别到w的边之间的夹角小于θ＝∏/12，即它们相对w节点是属于同一方向上的节点，则可确定u、v的邻居关系，而根据u和v距离w的远近可以确定它们之间的前后向邻居关系。

3、根据权利要求2所述的面向MSVMT问题的两阶段分布式应用层组播方法，其特征在于绝对三角法则是指在ICP阶段，用户请求无需实时响应，源节点s作为基准点，相对三角法则是指在FCP阶段，采用被请求节点v的父节点取代s作为基准点。

4、根据权利要求1所述的面向MSVMT问题的两阶段分布式应用层组播方法，其特征在于主干拓扑位于控制拓扑和数据传输拓扑之间，它利用控制拓扑感知的物理网络拓扑信息，形成基于三角法则的以源节点为中心、属于同一方向的节点互为邻居节点的类似星型的拓扑结构。

5、根据权利要求1所述的面向MSVMT问题的两阶段分布式应用层组播方法，其特征在PPAF启发式，当u请求成为v的子节点时，构造以子节点u为根节点的同质子树T_u，u能为v带来的子孙节点数H(v，u)，称为u到v的PPAF值，定义为：

其中：Δ表示延迟上限

d(u，v)表示最短路径延迟

OPD表示覆盖路径延迟