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随着多媒体业务的蓬勃发展,未来的IP网络不仅要满足带宽、时延、抖动等服务质量的要求,还要支持组播,实现多点通信。组播技术可以将一份数据同时发送给多个接收者,最大限度地降低服务器和网络设备的负载,给用户提供更多的可利用带宽。MPLS能实现第二层快速转发和第三层路由功能,确保网络通信的服务质量,是下一代互联网的核心技术之一。研究如何在MPLS上实现组播无疑具有重要意义。
组播有两种树形结构:共享树和有源树。共享树是多源共有一棵树,路由器中存储信息较少,但当网络中流量增大时,共享树根节点处的流量较集中,易产生瓶颈,发生拥塞。有源树是为每个组播源构造一棵组播树,有利于网络中流量均衡,但当数据流量不大时,构造有源树的开销相对较大。所以,本文在研究MPLS下采用共享树(RPT)传输组播数据的基础上,提出一种基于速率的共享树和有源树(SPT)的动态切换机制。当某个源的发送速率或多个源到达根节点处的总速率超过设定的最大阈值时,接收端直连的路由器将从共享树动态切换到有源树;当源的速率低于某个最低阈值时,该源可切换回共享树。因此,该机制既利用共享树传输数据,减小网络的开销,又利用有源树均衡标记交换路径中的流量,避免拥塞,保证网络服务质量。
本文介绍了组播和MPLS相关技术;提出了MPLS网络下基于速率组播树动态切换机制的解决方案;通过扩展和修改NS中MPLS模块实现组播源的注册,组成员的加入,组播数据的转发及网络中流量变化时在共享树和有源树之间实现动态切换的功能。最后,分析仿真结果及实验数据,验证所提方案的可行性。