種動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡的P2P應(yīng)用層組播方案)

1、計(jì)算機(jī)科學(xué)2008V<?l. 35fc. 2一種動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡的P2P應(yīng)用層組播方案和林龍新周蠱張凌葉昭華南理工大學(xué)廣東省計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 廣州510641）擠 要 基于結(jié)構(gòu)化的P2P基礎(chǔ)設(shè)彪，給出一種動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡的應(yīng)用堪組膳方秦 DLBMSa和用Tapestry協(xié)哉 的路由刑瓷桂機(jī)制.設(shè)計(jì)了璉遲優(yōu)化的組務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)掰姑構(gòu)，象用跟節(jié)雖爲(wèi)制的方選生成多棵不湘交的組曲轉(zhuǎn)規(guī)期，棣據(jù) 負(fù)我的變化動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)組播特發(fā)常戟耳以實(shí)現(xiàn)巾栽均箭和降低揮到組成貫節(jié)點(diǎn)的端到臨延遲。通址模叔賣(mài)驗(yàn)說(shuō)明了此 方案崔平均控制貞截衣轉(zhuǎn)到端平均足遲才面的有放性.關(guān)攤詞 組播，庭用懇組舞，對(duì)等岡塔，負(fù)嶽均葡A Dynamic Ix

2、iad Balancing P2P Application Layer Multicast SchemeLIN Long-Xin ZHOU Jie ZHANG Lig YE ZhaoGuangdortg Key 1 laboratory of Computer Network» South China Univ. oJ Teth f Guangzhou 510fi41 >Abstract This paper presents DLlSMSt a scalable and dynamir k>ad balancing application layer multicast

3、 scherne built on structured P2P substrate. DLHMS utilizes Tapestry? s routing and data location service to create delay optimized multicast delivery tree, optimizes the end-to-end delay between source and group menbers and achieves load balancing by splitting the DLHMS multicast delivery tree into

4、a set of disjoint multicast delivery trees and adjusting the number of multicast delivery trees dynamically according to the change of load. We compare DLBMS and Bayeux by imuhtLOrif and the results show that DLBMS had the obvious advantage in terms of end-to-end delay and load balancing.Keywords Mu

5、lticast, Application layer multicast + Peer to peer 1華金鎖Eh國(guó)家刖3計(jì)劃項(xiàng)目厲00兀坯珂帥計(jì)匚國(guó)家CNGI項(xiàng)目CNGP04-13-2T）j2005年好唯關(guān)閥鞭城璽點(diǎn)竟藏項(xiàng)冒“IPv6樓心路由器研發(fā)與產(chǎn)砧化角林龍新 博士研究生,主翌研究方向:應(yīng)用懇組播.對(duì)等悶皓.JQ亦 副救授悌士.張 凌 教授,博士.葉 昭 博士研究生* Inad bahneing* 24 * 24 組桶是Internet中實(shí)現(xiàn)群組通信業(yè)勢(shì)的關(guān)犍技術(shù).對(duì)于 傳統(tǒng)IPS!播數(shù)抿分組的復(fù)制、轉(zhuǎn)發(fā)以及群組的背理都由路 由器完成 © 應(yīng)用層組播（Application

6、Layer Mult2ast* ALM） 則利用« （Overlay Network）技術(shù)，在現(xiàn)有的IP啊絡(luò)上 構(gòu)建一個(gè)虛擬網(wǎng)輅+將組播功能從路由器轉(zhuǎn)移到斕采統(tǒng).與 】P組播相比.ALM的優(yōu)勢(shì)在于:組播服務(wù)部署容易可功蠱 適屜網(wǎng)堵條杵的變化，實(shí)現(xiàn)報(bào)務(wù)定制零.近來(lái)，對(duì)等網(wǎng)絡(luò) （PwrtorPwr, P2巧技術(shù)在許多領(lǐng)域取得了巨大成功.成為 了網(wǎng)輅研究的焦點(diǎn)*啓P網(wǎng)絡(luò)具有自組織、擴(kuò)展性好、容錯(cuò)陡 力強(qiáng)'完全分布式等特性.基于P2P網(wǎng)皓實(shí)現(xiàn)組播服務(wù)是當(dāng) 前的研究熬點(diǎn)'出現(xiàn)了眾多研究戒果.例如：Ba浮決S Scribe、SplitStream岡.CoolStreamin* 等

7、“這些方案有一 牛共性即在已經(jīng)存在的結(jié)構(gòu)化或若無(wú)結(jié)構(gòu)化的P腫華礎(chǔ)設(shè) 施之上構(gòu)建組播迪信業(yè)等.本文提出了一種動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡的 應(yīng)用層組播方案 <Dynamic Load Ejalancing P2P Multicast Scheme*DLHMS）.它基于Tapestry3協(xié)議構(gòu)建的結(jié)梅化 P2P基礎(chǔ)網(wǎng)堵,其主要冃的是希笙在P2F協(xié)同工作環(huán)境中冥 現(xiàn)一些宴時(shí)應(yīng)用"DLBMS利用Tapestry的路由和定誼桃制 來(lái)生成延遲優(yōu)化的組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)采用動(dòng)態(tài)選擇多個(gè)根節(jié)點(diǎn)的 方袪把單棵坦播轉(zhuǎn)發(fā)擁分割成互不相交的多棵組播轉(zhuǎn)發(fā)樨* 井根據(jù)負(fù)載的變化自動(dòng)調(diào)商組播轉(zhuǎn)發(fā)禰數(shù)目以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)負(fù)載 均衡和優(yōu)牝源到組

8、應(yīng)員節(jié)點(diǎn)的端到端延遲. TapestryTapestry是一種著名的基于分布戌哈希（Distributed Hash Table, DHT）方法的P2P協(xié)議，可用于形成FEP網(wǎng)絡(luò) 其有良好的節(jié)點(diǎn)路由和資源定位性能.在Tapestry中*節(jié)點(diǎn) 代表P2P網(wǎng)堵中的對(duì)等主機(jī)資源對(duì)象代表網(wǎng)絡(luò)中共皐的資 源"每牛節(jié)點(diǎn)和資源對(duì)象都對(duì)應(yīng)一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)分別為 Nodeld和0&利打氐 Nodeld和O&j啟£加屬于樹(shù)同的命名空 間何表示為澎如心-評(píng)宀啊嚴(yán)的伽的數(shù)字序列，通過(guò)茸種 均勻的分布式哈希算沐如SHA1）生帆 其中沖代表序列 的怏度曲為b位二進(jìn)制數(shù)表示的整數(shù)*瓦込 0

9、-1, 稱(chēng)為基（ha5e），川=（才P為T(mén)apestry的葩名空間大小，稱(chēng) 生為N如d的電位后綱仃鼻1）.Tapestry的路由機(jī)制（Tapestry中每牛節(jié)點(diǎn)A都有-個(gè) 本地路由晩射表.路由晚射表包含K列（從第0列開(kāi)始）.每 列有嚴(yán)個(gè)記錄，每個(gè)記錄為節(jié)點(diǎn)A的個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)E的相 關(guān)宿息3的N如心的IP地址答鳥(niǎo)第j列的第*個(gè)記余 1 e卷宅L1）所代表鄰居節(jié)點(diǎn)的N血L以片+ ju/yiiMJ）為后綴*武中為A的j拉后撮耳 1”當(dāng)/=時(shí)用敘訂皿以“產(chǎn)為后毀.在Tapestry中.節(jié)點(diǎn)之 何的路曲通過(guò)后綴匹配的方式實(shí)現(xiàn).路由過(guò)程中，第血3 "跳節(jié)點(diǎn)的Nodeld和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的NMd至少有長(zhǎng)度為

10、j 的后孃是棚同的，通過(guò)査詢(xún)第j跳節(jié)點(diǎn)路由映射表的第j+l 列的鄰居節(jié)點(diǎn)信息找到后皺的第j+1 f數(shù)字和目標(biāo)節(jié)點(diǎn) N皿k相同的鄰居節(jié)點(diǎn)作為第j+1跳節(jié)點(diǎn)°進(jìn)種路由機(jī)制 保證經(jīng)過(guò)最大嘰N跳之后任何節(jié)點(diǎn)都能夠被找到.Tapestry的畫(huà)源發(fā)布和定位機(jī)制=在Tapestry中*每個(gè) 資湄對(duì)煞都和一個(gè)或多個(gè)稱(chēng)為“定位権”的節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián).為了在P2P網(wǎng)堀中發(fā)布賈源對(duì)象0存ITO的服務(wù)器S通過(guò)1丁 期try辭由機(jī)制以定位根為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)布“位置消息S此消 息包含（Objectldruerldy映射。從S到宦位根的路往上 除S之外的所有節(jié)點(diǎn)都保存此映射信息，在資源對(duì)象査詢(xún) 和定位過(guò)程中査向節(jié)點(diǎn)向目標(biāo)資

11、嫌對(duì)象關(guān)聯(lián)的定誼根節(jié)點(diǎn) 路由査詢(xún)消息*如果此賂輕中的一個(gè)中閭節(jié)點(diǎn)洽好含有該資 源對(duì)象的位置信息那么査詢(xún)消息將被直接轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)的服 務(wù)器岔否則，將 歩步靠近定位抿。査和消息到達(dá)定位根 節(jié)點(diǎn)可確保找到其位置信息+從而準(zhǔn)確定位且標(biāo)資源對(duì)象.2 DLBMS播樹(shù)和動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡策略DLBME超一種渭指定應(yīng)用層組播建血在Tapestry之 上.在會(huì)話(huà)骨理方面釆用和Rayeux同樣的方法：在DIJ3MS 中-一個(gè)組播會(huì)話(huà)用二元組SessianNar. UID 唯一標(biāo)識(shí). 組播源將此二元組轉(zhuǎn)化為160比特的（Jbjectid （即 Grpld） 創(chuàng)建一個(gè)以此Objectld為名宇的文件其中包含 組播會(huì)話(huà)的相關(guān)信

12、息。它被看成是Tapestry的資源對(duì)象， 組播源通過(guò)Tastry的資源發(fā)布機(jī)制把諫資源對(duì)靈發(fā)布到 對(duì)應(yīng)的定位根*2.1 1MJWWS組播轉(zhuǎn)童銅盹源指定的ALM方案中源到組成員節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)路徑 的枚度在某種程度上按定了礁到組慮員節(jié)點(diǎn)的延遲,對(duì)于實(shí) 時(shí)應(yīng)用，盡可能便組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)的探度在滿(mǎn)足度釣柬的條井下 趙小越好"現(xiàn)有的P2P組播方案，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)中包含了大量 的非組成B節(jié)點(diǎn),而這些節(jié)點(diǎn)的存在增加了源到組成員節(jié)點(diǎn) 的數(shù)據(jù)傳輸延遲并且因?yàn)檫@些節(jié)點(diǎn)不皚組成員節(jié)點(diǎn)*在對(duì)等 網(wǎng)絡(luò)中*這些節(jié)點(diǎn)隨時(shí)都可能離開(kāi)網(wǎng)給,這樣會(huì)影響組播轉(zhuǎn)發(fā) 樹(shù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定.因此.DLBN1S所構(gòu)建的組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)不再包 含非組成員轉(zhuǎn)

13、炭節(jié)點(diǎn)。在DI.BMS的組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)中*節(jié)點(diǎn)需 聲裸存的主要狀態(tài)信息有；該節(jié)點(diǎn)在組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)中所處的邏 輯“層氣源處于最髙層，即第0層幾諫節(jié)點(diǎn)的孩子節(jié)點(diǎn)信息 該節(jié)點(diǎn)的父親節(jié)點(diǎn)信息。組成員節(jié)點(diǎn)的加人（JOIN it程伴 隨著組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)的生城算法如下： 謖定源節(jié)點(diǎn)為5S是組播轉(zhuǎn)發(fā)列的提.節(jié)點(diǎn)M（設(shè)捷 N如直為弧-詫宀如創(chuàng)要求加人組播組° M根據(jù)Ground通過(guò)Tapestry的資源對(duì)象定位機(jī)制 獲得S的屮地址倍怠.直接向&境送JOIN請(qǐng)求消息° $報(bào) 據(jù)肖身花坦播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)所處的邏輯"層"值來(lái)確定初始后墩對(duì)比 序列（層值為齢那么初始后繼對(duì)比序列為處叭T的為人

14、S 先杳看M Nodeld的如值.井檢査自己的孩予節(jié)點(diǎn)列表中 是否Nodeld的第1個(gè)數(shù)字和相同的節(jié)點(diǎn).如果沒(méi)有. S就將M作為其孩子節(jié)點(diǎn).并將M作為組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)層1中 陽(yáng)域的代衣節(jié)點(diǎn)燃后回境成功的JOIN響應(yīng)消息JOIN過(guò) 程結(jié)束.否則S向M回復(fù)車(chē)新啟動(dòng)JOIN過(guò)程的消息，苴中 包含Nodeld的第1個(gè)數(shù)字和為相同的S的孩子節(jié)點(diǎn)C的 相關(guān)信息.M繼續(xù)向匚發(fā)送JO】N請(qǐng)求消息*C將查看M的 Nodeld的伽值來(lái)進(jìn)行董似操柞° 如上的JOIN過(guò)程晟多經(jīng)過(guò)n次迭代,M最聲會(huì)被放 置到組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)的一個(gè)合適位置.例如，在一個(gè)Tapestry網(wǎng)絡(luò)中，設(shè):base等于2 *節(jié)點(diǎn)的 No血坯表示為敢

15、血甌心W怕,1.假設(shè)節(jié)點(diǎn)時(shí)0為源節(jié)點(diǎn) 000,101.100,001為組戚員.按照如上算法先后加人到組播 組口戢石形成的組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)如圈I所示。圖2基本樹(shù)分割產(chǎn)生的組播森林圖】中，E為源，稱(chēng)圓表示節(jié)點(diǎn)帶箭頭的連線(xiàn)夜示樹(shù)的 邊，邊上曲數(shù)字表示節(jié)點(diǎn)加人的次序，L0表示第0層，表 示第I層*第1圧包含節(jié)點(diǎn)00。和101,其中帶F劃線(xiàn)的0、1 表示不同的域級(jí)000作為樹(shù)中第1層“曠域的代表節(jié)點(diǎn)J01 作為第I層域的代表節(jié)點(diǎn)口源的不同子樹(shù)中包含的節(jié)點(diǎn) 的有相同后嬢.DLBMS組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)的毘大深度小于等于靈樹(shù)所包含的節(jié)點(diǎn)只冇源$和組感員節(jié)點(diǎn)，不再包 含非組成員轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn).由于每節(jié)點(diǎn)的孩子數(shù)最大為h趙. 因此節(jié)

16、點(diǎn)的鼠大出度不超過(guò)尿組播樹(shù)中相鄰節(jié)點(diǎn)通過(guò)定 期交互消息來(lái)保持聯(lián)矗.當(dāng)節(jié)點(diǎn)離開(kāi)的時(shí)恢它需要向茸相鄰 節(jié)點(diǎn)發(fā)送LEAVE消息引發(fā)相應(yīng)過(guò)程來(lái)維持樹(shù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定, 具怵細(xì)節(jié)在此不再敘述.2.2 DLBMS動(dòng)態(tài)負(fù)戟均衡策略在DLBMS中組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)需要處理所有組成 員的加人請(qǐng)求并轉(zhuǎn)發(fā)所有數(shù)據(jù)分組”這將是大規(guī)檯擴(kuò)展的瓶 頸井易造成單點(diǎn)失舷.為此+ DLHMS采用動(dòng)戀樹(shù)分割的方 法來(lái)泊除這種影響-基本思路如下I 把DLBMS產(chǎn)生的單棵組播轉(zhuǎn)發(fā)犧分割成互不相交 的多個(gè)部分.每部分對(duì)應(yīng)棵新的DLBMS組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)，這些 組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)組成組播森林*每棵樹(shù)的很節(jié)點(diǎn)是Tapestry網(wǎng) 絡(luò)中的非組成員節(jié)點(diǎn).源把需嬰組

17、播的資源對(duì)象冥制到每棵 組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)的根節(jié)點(diǎn).不同的根節(jié)點(diǎn)負(fù)貴自己所崔的組播轉(zhuǎn) 發(fā)樹(shù)的控制信息虹理和數(shù)據(jù)分組分發(fā)" 組播過(guò)程中組成員是動(dòng)卷變化的，可能會(huì)造施節(jié)點(diǎn)在 同一棵組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)的某牛分支聚集的情況。DLEMS把橢足 一定集集條件的分支分離出新的組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)，從而進(jìn)一步優(yōu) 化源到組成員節(jié)點(diǎn)的傳輸延遲和降低根節(jié)點(diǎn)的平均控制負(fù) 權(quán)節(jié)點(diǎn)之間以網(wǎng)狀（mesh）結(jié)構(gòu)組織在一底，菠此都擁 用一份相同的賣(mài)源對(duì)象和狀態(tài)信息副本“通過(guò)信息交換以確 保此網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定.DLBMS樹(shù)分割策略分為兩步：第一 涉為基本樹(shù)分割+第二步為動(dòng)態(tài)榊分割.基本樹(shù)分割算法崔D(zhuǎn)LBMS單樹(shù)中+源趙即根節(jié)點(diǎn)）的所有孩子廿點(diǎn)的

18、曲記的他項(xiàng)互不相同.除根節(jié)點(diǎn)外，其它節(jié)點(diǎn)餓自然地彼 劃分感多個(gè)不相交的分支°耙這些分支所包含的節(jié)點(diǎn)組成的 集合定義為民嚴(yán)卮嚴(yán)，創(chuàng)一山甞二屁出 包含的節(jié) 點(diǎn)的Nodeld 相同的刊值.基本樹(shù)分割算法如下*游S從本地路由映射表的第0列中選取Nodeld利S 的1攪后蠻不同的出一】個(gè)節(jié)點(diǎn)怡與這器一 1個(gè)嚴(yán)節(jié)點(diǎn)組 成個(gè)初始根節(jié)點(diǎn).* 24 | 維普資訊 $把要組播的資源對(duì)象O復(fù)制到其余的護(hù)一1個(gè)根 節(jié)點(diǎn)* 所有根節(jié)點(diǎn)通過(guò)Tapestry提供的資源對(duì)象發(fā)布機(jī)制 向Tapcstiy網(wǎng)蠟中境布對(duì)象CL 組曲員逋過(guò)Tapestry的賂由和定位機(jī)制找到和自已 的N如d具有相同如值的根節(jié)點(diǎn)，然后運(yùn)用DL

19、BMS的 JOIN過(guò)程把自己加人到相應(yīng)的組播轉(zhuǎn)發(fā)鉗中.圖2給出了基本擁分割算法主成的2*棵組播轉(zhuǎn)境樹(shù)圖 中圖2中捕圓代表節(jié)點(diǎn)+橢圓內(nèi)的數(shù)字代表該 節(jié)點(diǎn)的Nod沁蕊色背景的節(jié)點(diǎn)是根節(jié)點(diǎn).根據(jù)DLBMS的JOIN過(guò)程,DLBMS產(chǎn)生的毎棵組播轉(zhuǎn) 發(fā)樹(shù)的根結(jié)點(diǎn)只有一個(gè)孩子節(jié)點(diǎn)*這一性質(zhì)在討論根節(jié)點(diǎn)失 效時(shí)起重要作用.動(dòng)態(tài)樹(shù)分割組成員節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)變化會(huì)璉咸在同一棵組播樹(shù)屮出現(xiàn)節(jié) 點(diǎn)局部聚集的情況即在樹(shù)的某些分支組成員節(jié)點(diǎn)相對(duì)軽集. 而另外一些分支又很稀疏.如果把摘足一定密集程僮的分支 單獨(dú)分離出來(lái)組成新的姐播樹(shù)可以進(jìn)一步優(yōu)化源列組成員 節(jié)點(diǎn)的傳輸延遲同時(shí)降低根廿點(diǎn)處理控制信息的幵銷(xiāo).LXUI 3卜rm3

20、(b)井割嗆 | ijft 1+".-w圖3動(dòng)態(tài)樹(shù)分割過(guò)程設(shè)在DLBM5的組播繰林甲某棵組播轉(zhuǎn)發(fā)擁節(jié)點(diǎn)的分布 情況如圖肌訪(fǎng)所示，組成員節(jié)點(diǎn)丸量聚集在節(jié)點(diǎn)如所在 的子軻中。若把M00所在的子樹(shù)從組播轉(zhuǎn)發(fā)鞫中分離出來(lái)7 組成新的組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)（如圖3（b）所示幾就可以進(jìn)一步降低根 節(jié)點(diǎn)平均控制負(fù)載和源到組成員節(jié)點(diǎn)的傳輸延遲*配違參數(shù)maroonunibcr代表組播瘵林容許包含的 組播轉(zhuǎn)發(fā)軸的躍大數(shù)目。max, member number 示每棵組 播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)所包含的最大節(jié)點(diǎn)散乩只有當(dāng)組播森林中組播轉(zhuǎn) 發(fā)樹(shù)數(shù)目小于nux_r0Ot_numrP某棵組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)所包含的 組成員節(jié)點(diǎn)數(shù)目大于mqx_xn

21、cmbcr_number且諫組播轉(zhuǎn)播轉(zhuǎn) 繪樹(shù)某個(gè)廿點(diǎn)的出度大于等于給定的臨界值時(shí)啟動(dòng)動(dòng)態(tài) 樹(shù)分割算法.算法描述如下： 組嵐員加入到某棵殂播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)后，相關(guān)廿點(diǎn)檢査自己 的出度，當(dāng)出度大于等于毋時(shí)它向?qū)?yīng)恨節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息，其 中包含節(jié)點(diǎn)Nodeld所璉的層、出度、所轄成員數(shù)等參數(shù)，供 樹(shù)分割算法進(jìn)行分割決策口 如皋當(dāng)前俎播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)滿(mǎn)足前述的動(dòng)蠡梢分割條件，根 節(jié)點(diǎn)選擇出度大于等于俎且“層”值最小的節(jié)點(diǎn)所在的分支 進(jìn)行分割，稱(chēng)這樣的節(jié)點(diǎn)為“分削節(jié)點(diǎn)二 根節(jié)點(diǎn)向分割節(jié)點(diǎn)F發(fā)送TREEPARTlTONReq 消息，要求F選擇新的組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)的根。 設(shè)F的層值為仁P從本地路由映射表中選取和官已 的位后緞相同的非

22、組成員且非根節(jié)點(diǎn)作為新的組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù) 的根，井把此節(jié)點(diǎn)的相關(guān)倍息通過(guò)TREE PARTITION,Rsp 消息發(fā)送給當(dāng)前的根節(jié)點(diǎn). 當(dāng)前根節(jié)點(diǎn)自己或者依靠已存在的其他帳節(jié)點(diǎn)把需 要組播的資源對(duì)象宜制到新的根冇點(diǎn)上，新的根節(jié)點(diǎn)把蠹源 對(duì)象發(fā)布厠Tapestry網(wǎng)絡(luò)* 把P所衽的子樹(shù)遷移刪新的根節(jié)點(diǎn)上.圖3是 個(gè)動(dòng)態(tài)樹(shù)分割的例子.動(dòng)態(tài)樹(shù)分割后，設(shè)分割 節(jié)點(diǎn)P的層值為仁當(dāng)新的組成員M加人到被分割出來(lái)的組 播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)時(shí).其JO】W過(guò)程中M和根節(jié)點(diǎn)的后綴對(duì)比序列的 長(zhǎng)度等于匚如前所述的基本樹(shù)分割和動(dòng)鑫樹(shù)分割產(chǎn)生的組播森林的 每棵組聲轉(zhuǎn)發(fā)樽的根節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)孩子+這些根節(jié)點(diǎn)之間組 織底網(wǎng)伏結(jié)構(gòu)，彼此郁擁用-份相

23、同的資源對(duì)象和狀態(tài)信息 副琲.每個(gè)根節(jié)點(diǎn)都保存“報(bào)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)”的信息并目把這些信 慝定期通知給各口的崔子節(jié)點(diǎn)"根節(jié)點(diǎn)尖效處理組播轉(zhuǎn)岌樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)是Tapestry網(wǎng)堆中的節(jié)點(diǎn)，這些根 節(jié)點(diǎn)可能會(huì)矢效（如糧節(jié)點(diǎn)退出Tapestry網(wǎng)第人乖節(jié)給出 處理根節(jié)點(diǎn)矢效的機(jī)制，具體策略為； 失效幅節(jié)點(diǎn)檢測(cè):通過(guò)相節(jié)點(diǎn)網(wǎng)”宦期檢測(cè)根節(jié)點(diǎn)的 存活情況，或通過(guò)組成員匯報(bào)的方式來(lái)槍測(cè)根節(jié)點(diǎn)是否失效。 臨時(shí)替代根冇點(diǎn)；當(dāng)某個(gè)根節(jié)點(diǎn)失效時(shí)，越孩子節(jié)點(diǎn) 銀據(jù)自身保存的“根節(jié)點(diǎn)網(wǎng)片信息'先措定廚外一個(gè)有妓的報(bào) 節(jié)點(diǎn)作為梵貸節(jié)點(diǎn)，即“臨時(shí)替代根節(jié)點(diǎn)J以避免由于根筆點(diǎn) 失效而導(dǎo)致的組播會(huì)話(huà)中斷. 新組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)的構(gòu)

24、造;臨時(shí)替代根節(jié)點(diǎn)把失效根節(jié)點(diǎn) 的菽子節(jié)點(diǎn)作為動(dòng)態(tài)樹(shù)分割算慮中的分割節(jié)點(diǎn).按照動(dòng)蠱樹(shù) 片割的算隆選擇一個(gè)新的根節(jié)點(diǎn)以替代失效根節(jié)點(diǎn)'并重新 構(gòu)逍組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)*圖4給出一牛根苗點(diǎn)xxxO失效后的處理過(guò)程，節(jié)點(diǎn) sk為臨時(shí)替代根節(jié)點(diǎn)，yyyO為新構(gòu)造的組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)的根 節(jié)鼠%? n卡點(diǎn)喪效刷g “節(jié)應(yīng)心久效坨默刁氐“了$的雀“成丹盧圖4根節(jié)點(diǎn)換復(fù)3性能評(píng)價(jià)3.1評(píng)價(jià)摩為了VFfft DLBMS的有牧性，就以下曲個(gè)性能鑫數(shù)將其 分別與Bayeux A案進(jìn)行比較t 根節(jié)"點(diǎn)的平均控制負(fù)載（Root Average Control Load* RACL）.在組破員加人組播組過(guò)程申，毎根節(jié)點(diǎn)

25、需要處理的 控制消息的平均數(shù)日. 平均相對(duì)延遲損耗（Average Rehtiw Delay Penalty, ARDP兒鱒到每亍組成員節(jié)點(diǎn)的相對(duì)傳輸廷遲損耗RD巧時(shí) 的平均在應(yīng)用層組播中，漁到一個(gè)組成園節(jié)點(diǎn)的組播通 信延遲通常要大于它們之間的單播砸遲.RDP描述源到組 成員節(jié)點(diǎn)的實(shí)際傳輸延遲和它們之間的單播延遲的比值3,2仿鼻實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)參考相關(guān)P2P和應(yīng)用層組福仿真器源代碼，用C+語(yǔ) 言設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一牛可仿宜Baycux和DLBMS協(xié)議的離散事 件模擬仿真器°用GTTME網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生器產(chǎn)生由20000 牛節(jié)點(diǎn)組成的Trit-Stub類(lèi)型的髓機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?quot;節(jié)點(diǎn)的單 播路由按照最短

26、路徑算法設(shè)f仁Tapestry網(wǎng)的命名空間大小 為16384 （卩hbasc為4°從20000個(gè)節(jié)點(diǎn)申隨機(jī)選?。?384 個(gè)節(jié)點(diǎn)件為丁apcstiy節(jié)點(diǎn)&實(shí)有效性測(cè)試.根據(jù)不同組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)的 數(shù)目測(cè)試DLBM3左RMX和ARDP等方面的有效性.為 保證可以分割岀足聊多的組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)*設(shè)定組播組的規(guī)模為 4000個(gè)組成員.max-mernber-nuinber的値為80,節(jié)點(diǎn)出度臨 界值個(gè)為氐 通過(guò)調(diào)節(jié)墨數(shù)max_txx>t_number來(lái)限定每次產(chǎn) 生的根節(jié)點(diǎn)數(shù)冃（組播姐規(guī)模和m值的選取棵證町以產(chǎn)生足 夠多的分割節(jié)點(diǎn)人實(shí)艶二t DLBMS參樹(shù)、Rayeux以及DI.BMS單

27、樹(shù)在 RACL和ARDF等方面的性能比較*綱播組規(guī)模的最小值 為200.以朗0的步長(zhǎng)連如最大值3000,設(shè)置max. mot ”.number 值為 201 max_meniber_number 值為 20G，節(jié)點(diǎn)出度 臨界值忍為九玄3實(shí)驗(yàn)結(jié)躍與分析圖5 DLBMS有效性實(shí)驗(yàn)卡4t話(huà)毎離慣曲隈當(dāng)A遇圈6 RACL對(duì)比實(shí)驗(yàn)*.hlms *w-Afrap圖了 ARDP對(duì)比兵驗(yàn)實(shí)馳一測(cè)試結(jié)果如圖5所示'橫坐標(biāo)表示測(cè)試中根節(jié)點(diǎn) 數(shù)目，左側(cè)縱塑標(biāo)表示RACL的值，右儁縱坐標(biāo)我示ARDP 的值.當(dāng)根節(jié)點(diǎn)數(shù)目為1時(shí)，即為DLBMS單棵組播轉(zhuǎn)炭樹(shù) 的悄形（當(dāng)根節(jié)點(diǎn)數(shù)目為鎳即氐強(qiáng)）時(shí)*為DIMS的基本樹(shù)

28、 分割情羽；當(dāng)根節(jié)點(diǎn)數(shù)目大于4時(shí)為DIJ3MS動(dòng)態(tài)樹(shù)分割情 形.實(shí)驗(yàn)表明在組捲組規(guī)模確定的情況下圈著根節(jié)點(diǎn)數(shù)目 的增加+ RACL明顯降低* ARDP也逐步降低'這表明DLBMS 在負(fù)載分擔(dān)和優(yōu)化延遲方面是有皺的.實(shí)驗(yàn)二中對(duì)于RACL的對(duì)比測(cè)試結(jié)果如圖6所示.橫 醴標(biāo)優(yōu)表組播組的規(guī)?？v塞標(biāo)表示RACL的值*實(shí)驗(yàn)表 聘DLBMS在組播組規(guī)棋較小的悄況下組嵐員數(shù)小于 1500）,它和Bsyeux靜態(tài)多根方案每個(gè)抿節(jié)點(diǎn)所桑擔(dān)的控制 負(fù)載基本接近"這是因?yàn)榇藭r(shí)D35還外于基本樹(shù)分割狀 態(tài)*所產(chǎn)生的分擔(dān)根節(jié)點(diǎn)數(shù)目和同*當(dāng)組播組規(guī)模 逐新增大時(shí)*Dl,BhlS毎個(gè)根節(jié)點(diǎn)平均控制值裁耍開(kāi)顯

29、低于 曲嚴(yán)u獨(dú)這超因?yàn)榇藭r(shí)動(dòng)態(tài)樹(shù)分割算送發(fā)揮柞用由于 DLBMS 形只有一棵組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)，因哉其在RACE方 面性能垠豊。實(shí)驗(yàn)二中/VRDF的對(duì)比測(cè)試結(jié)果如圖了所示. 對(duì)于ARDF,DLBMS優(yōu)于DI.BMS單樹(shù)并明顯優(yōu)于Ba尸 euH*堵束語(yǔ) 基于rapStry基礎(chǔ)架構(gòu)給出動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡的 應(yīng)用層組播方案一 DLBMH不同于其他的P2P組播方案， DLBMS利用了 Tapestry協(xié)飲特性構(gòu)建了不再包含非組曲員 節(jié)點(diǎn)的薙遲優(yōu)化的組補(bǔ)轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù),通過(guò)動(dòng)態(tài)選擇Tapestry網(wǎng)絡(luò) 中的非組成員節(jié)點(diǎn)作為組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)的報(bào)節(jié)點(diǎn)、根據(jù)組播組規(guī) 摸的變化悄況自動(dòng)調(diào)整組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)的數(shù)口來(lái)實(shí)現(xiàn)控制負(fù)載的 動(dòng)態(tài)平衡和憂(yōu)化源到組成員節(jié)點(diǎn)的端到趙延遲仿真結(jié)果表 明了它的冇效性.所給方案適合于在P2P環(huán)境中開(kāi)脛對(duì)延 遲有較高要事的組播應(yīng)用.崔P2P網(wǎng)堵中引入組播技術(shù)將 對(duì)改善當(dāng)前P2P環(huán)境下一感業(yè)務(wù)進(jìn)成的網(wǎng)絡(luò)擁塞疳一定幫 助.下一步的工作垂點(diǎn)足把節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)炭能力和帶寬條杵進(jìn)行 綜合薄慮*以構(gòu)造更有敬更魯棒的組播轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)構(gòu)井轉(zhuǎn)化為濟(jì) 統(tǒng)在實(shí)際網(wǎng)蠟中驗(yàn)證.參考文獻(xiàn)1 Zhuang SQ Zhao BY, Joseph A DP et al. Bayeux； An architectur