组播技术及其在上海宽带网络中的应用研究

论文摘要

近年来,Internet的爆炸性发展不仅带来了宽带用户的激增以及网络带宽的不断增加,而且带动了众多基于IP的高带宽多媒体应用,例如视频会议、网络广播、视频点播、IPTV等。对于这些应用的飞速发展,如果仅仅使用传统的基于点对点的单播技术或者点到多点的广播技术,将会对核心网络的带宽带来很大压力。而组播是一种允许一个或多个发送者(组播源)一次同时发送单一的数据包到多个接收者的网络技术。组播源把数据包发送到特定组播组,而只有属于该组播组的地址才能接收到数据包。在很多视频应用中,组播源往往仅有一个,即使用户数量成倍增长,主干带宽不需要随之增加,因为无论有多少个目标地址,在整个网络的任何一条主干链路上只传送单一视频流,即所谓“一次发送,组内广播”。组播提高了数据传送效率,减少了主干网出现拥塞的可能性。本文通过深入研究组播技术,以及对互联网组管理协议以及组播路由协议及算法的深入探讨,结合上海电信开展的IPTV业务特点,引出了上海宽带网中如何部署组播的问题。关于组播部署的问题,首先结合对组播的两种业务模型进行了分析和技术比较,然后阐述了组播从核心层、汇聚层到接入层各个层面的实现方式,重点对接入层面向用户的组播复制点和控制点的选择。最后根据组播部署方案并结合上海宽带网络的现网状况提出了根据IPTV直播业务发展的不同阶段采取相对应的组播实施方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 应用背景和问题的提出
• 1.2 课题研究的目标和研究内容
• 1.3 本文结构
• 第二章 组播技术
• 2.1 引言
• 2.2 组播基本概念
• 2.2.1 组播发展历程
• 2.2.2 组播的工作原理
• 2.2.3 组播模型分类
• 2.3 组播框架结构
• 2.3.1 组播机制的构成
• 2.3.2 组播地址与组播MAC
• 2.3.3 组播协议
• 2.4 组播树
• 2.5 组播报文的转发机制
• 2.6 本章小结
• 第三章 组播组管理协议
• 3.1 概述
• 3.2 IGMP 原理简介
• 3.3 IGMP v1 工作过程
• 3.4 IGMP v2 工作过程
• 3.5 IGMP V3 工作工程
• 3.6 IGMP Proxy 协议
• 3.7 IGMP Snooping 协议
• 3.7.1 IGMP Snooping 原理
• 3.7.2 IGMP Snooping 基本概念
• 3.7.3 IGMP Snooping 工作过程
• 3.7.4 交换机对组播协议报文的特殊处理规则
• 3.8 本章小结
• 第四章 组播路由协议及组播路由算法
• 4.1 组播路由协议
• 4.1.1 组播路由协议的分类
• 4.1.2 几种组播路由协议原理及工作过程
• 4.2 组播路由协议算法
• 4.2.1 最短路径算法
• 4.2.2 最小生成树算法
• 4.2.3 QoS 组播路由算法
• 4.3 组播路由算法的设计原则
• 4.4 组播路由协议性能比较
• 4.5 本章小结
• 第五章 组播技术在上海宽带网络中的应用
• 5.1 组播技术的典型应用
• 5.2 上海电信IPTV 业务简介
• 5.2.1 行业背景
• 5.2.2 技术背景
• 5.2.3 IPTV 业务模式
• 5.3 上海宽带网络概况
• 5.4 组播技术部署策略
• 5.4.1 组播模型
• 5.4.2 组播路由协议
• 5.4.3 核心层组播
• 5.4.4 汇聚层组播
• 5.4.5 接入层组播
• 5.5 上海IPTV 实施应用方案
• 5.5.1 第一阶段IPTV 直播技术方案
• 5.5.2 第二阶段IPTV 直播技术方案
• 5.6 本章小结
• 第六章 结束语与展望
• 6.1 本文回顾
• 6.2 未来展望
• 参考文献
• 附录1 缩略词表
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表的论文