[发明专利]一种基于覆盖网络组播系统的动态节点高效管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及覆盖网络组播系统领域，尤其涉及一种基于覆盖网络组播系统的动态节点高效管理方法。

背景技术

随着网络技术的革新，以视频会议、视频监控与视频点播为代表的覆盖网络组播系统得到快速发展。覆盖网络组播由于其在可部署性等方面的重要优势，逐渐替代IP组播，成为在互联网上开展组播业务的优先方案。而如何构造满足实时多媒体应用需求的覆盖网络组播方法，是当前的重要问题。许多新的网络应用都需要优化组播的延时性能，以及底层链路的带宽利用率，同时适应网络节点的动态变化。针对这一类应用设计基于动态节点的覆盖网络组播方法，具有十分广阔的应用前景。

然而，现有覆盖网络组播系统中，基于动态节点的组播方法为实现节点动态加入时搜寻最优的父节点时，存在对QoS支持不够、或较高的方法开销的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于覆盖网络组播系统的动态节点高效管理方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于覆盖网络组播系统的动态节点高效管理方法，包括以下步骤：

(1)覆盖网络组播系统初始化：覆盖网络是构建在底层网络之上的虚拟网络；假设底层IP网络能够提供透明的端到端单播路由，网络链路是对称的，那么覆盖网络组播的网络模型可以用一个完全无向图G(V，E)来描述，其中V是节点的集合，表示覆盖网节点，E＝V×V是边的集合，表示覆盖网虚拟链路，每一条虚拟链路对应于一条底层的单播路径，包含一条或者多条物理链路；对于节点v∈V，定义如下参数：节点的带宽B_v(v)∈R⁺，表示节点的最大带宽容量；节点的代价C_v(v)∈R⁺，表示节点的费用开销等；对于边e∈E，定义如下参数：边的带宽B_e(e)∈R⁺，表示虚拟链路的带宽容量；边的延时D_e(e)∈R⁺，表示虚拟链路的端到端延时；边的代价C_e(e)∈R⁺，表示虚拟链路占用的网络资源等；

(2)动态节点加入覆盖网络组播系统：假设节点可以通过第三方机制获得组播树根节点r的信息；当一个新的节点v要加入组播组时，它首先将根节点r作为当前父节点，记为p_cur；然后节点v向p_cur发送查询请求，节点p_cur收到请求后，发送响应，并将自身节点信息以及当前子节点列表V_c返回给v；v在获得上述信息后，将V_c作为其潜在父节点列表，记为V_po，计算其当前到根节点的延时，记为D_cur(v)，探测其到各个潜在的父节点p的往返延时D_e(v，p)，其中p∈V_po；根据探测到得延时信息，计算v通过p节点可以预计的到根节点r的延时D_try(v，p，r)＝D_e(v，p)+D_cur(p)，其中p∈V_po；判断是否存在满足条件的潜在节点p，即节点v通过节点p预计获得的到根节点的延时与当前延时D_cur(v)之差的归一化值是否小于K，K为阈值；将这个节点p压入栈，继续查询是否存在其他满足条件的潜在父节点，并将符合的节点压入堆栈直到栈的规模达到阈值M或者查询完成，然后从中取出使得最小的节点p_b，将其设为当前父节点p_cur＝p_b，重新发送查询请求；重复上面的加入查询和探测过程；若不存在满足条件的潜在父节点，则向p_cur发送加入请求报文，p_cur接纳其为子节点，发送确认报文，并更新其子节点列表信息；