多约束QoS选播路由算法研究

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选播是Internet中一种新型的网络服务,是IPv6的新特性;它使用户通过一个选播地址就能访问到该地址所表示的一组服务器主机中对用户来说“最近”的一个。随着计算机网络技术的快速发展,音频、视频等流媒体业务对网络服务质量(QoS)提出了更高的要求。如何在选播网络中实现多种服务质量已经成为了人们的研究热点。   目前涌现的很多选播路由算法因为网络具有时延、时延抖动和丢包率等特点,无法满足实时业务需求。针对这个问题,本文对QoS选播路由进行了研究。   提出了一种基于禁忌搜索负载均衡QoS选播路由算法,该算法针对网络节点数越大传输服务质量越差的缺点,引入权值变换函数,将有带宽、时延约束的二维权值转化为一维权值,简化了目标函数求解的复杂性,保证了搜索的准确性。并且在搜索过程中,将网络的代价和负载均衡度作为目标函数,使路由所需费用较小而负载均衡分布较好,从而提高了网络资源的利用效率,降低了网络成本,改善网络整体性能。   提出了一种基于混合遗传多约束QoS选播路由算法,该算法针对遗传算法在生物进化后期适应度值相差不明显的情况,采用模拟退火算法局部收敛高的优势对其适应度进行拉升,使生物个体后期的适应度值又有较大的差距,从而使优良个体突出得以选出和遗传。该算法加快了遗传算法收敛速度和提高了遗传算法局部收敛的性能,具有良好的求解效果,可以找到满足时延、时延抖动要求的最小费用的路由选播树。   通过实验仿真结果表明,第一种算法求得路径的时延与Anycast-Routing算法差不多,但它能够较好地平衡网络资源的利用效率,改善网络性能,降低网络成本。第二种算法求得的进化代数与MDA算法的进化代数也相差不大,可以满足多约束QoS选播的请求,达到全局收敛。因此,两种算法都是有效的、可行的。
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