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组播是除传统的单播和广播之外的第三种网络层传输方式,它允许将数据包发送到多个接收者,具有流量小、传递速度快、方便易用等特点。组播技术能够有效地解决单点发送、多点接收的问题,从而实现了网络中点到多点的高效数据传送,能够大量降低服务器和网络负载,具有广泛应用前景。 然而IP组播采用UDP协议进行传输,UDP不提供拥塞控制机制,导致IP组播业务和TCP业务共存时将出现带宽占用的不公平现象,因此组播的公平性便成为拥塞控制的一项重要研究课题。 本文首先介绍了组播和拥塞控制,概要介绍了组播的原理、运行环境、拥塞产生的背景、原因以及实施拥塞控制的必要性,并探讨了组播拥塞控制技术与发展现状,同时着重研究了拥塞控制中存在的公平性问题。 由于公平性研究中需要区分不同的流,所以本文对组播的相关技术标准进行研究分析,特别是组播技术框架和发展方向,提出了组播流标识的提取方法。另外,分析了现有公平性算法CHOKe的缺点,发现在活跃流数目变大时CHOKe协议公平程度降低。针对此问题,结合组播流标识提取,设计了适用于组播和单播的基于流数目估计的AME-CHOKE路由算法,AME-CHOKe的NS2模拟结果表明它的公平性较CHOKe有较大提高,具有良好的性能。 近些年的网络测量发现了网络业务流量具有自相似性和长相关性,这个发现打破了传统的“网络流量是短相关”的基础性假设,它为网络的研究带来了新的机遇和挑战。本文最后研究了网络流量的自相似性,并将它应用在拥塞控制链路算法中的主动队列管理技术中,提出基于自相似流量的路由算法SFRED,NS2模拟表明它更适用于自相似流,比RED具有更好的吞吐量和更稳定的队列长度。