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基于SSM模型的IPv6组播技术的研究

基于SSM模型的IPv6组播技术的研究

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作者：陈宇洋杭州电子科技大学

学位级别：硕士

近些年，随着IP网络技术的飞速发展，网络中的用户对带宽、时延等网络性能的要求也日益提升。为了解决此类网络问题，研究人员相继提出了多种方案。在众多方案之中，IPv6组播技术较好地解决了IP网络地址耗尽以及在一对多、多对多网络中... 详细信息

近些年，随着IP网络技术的飞速发展，网络中的用户对带宽、时延等网络性能的要求也日益提升。为了解决此类网络问题，研究人员相继提出了多种方案。在众多方案之中，IPv6组播技术较好地解决了IP网络地址耗尽以及在一对多、多对多网络中组播报文不必要的复制和重复发送等问题。IPv6组播技术中常使用MLDv2和PIM-SSM协议作为其组管理协议和路由协议，但是对于那些需要大量交换数据的IPv6网络来说，基于SSM模型的IPv6组播技术在网络时延、网络吞吐量和网络流量等方面仍存在亟待优化之处。因此，对基于SSM模型的IPv6组播技术进行深入研究具有很大的必要性和挑战性。本文首先对IPv6下的SSM组播模型和MLDv2协议进行了研究，分析了SSM模型中MLDv2协议机制的不足，发现MLDv2的过滤机制可能导致SSM组播模型网络时延大、报文转发效率低等问题。针对以上缺陷，本文对基于SSM模型的MLDv2协议机制进行优化，简化了查询路由器对组播数据包进行的源过滤处理，减小了SSM组播模型中查询路由器的处理时延，提高了查询路由器对组播报文的转发效率。然后，本文对PIM-SM以及PIM-SSM路由协议进行研究，分析了这两个协议的协议机制和适用环境，发现使用PIM-SSM作为路由协议的IPv6组播网络其骨干网的网络流量过大，而同一路由器下相同网段的网络吞吐量相对偏小。针对这些问题，本文引入了本地组播组机制，通过将大量差错重传的数据报文限制在本地组播组中，并使需要处理大量数据的查询路由器将处理开销分摊给本地组播组管理节点，较好地解决了骨干网中网络流量过大以及本地网络中网络吞吐量偏小等问题。同时，在本地组播组中使用基于NAK的差错恢复机制，提升了本地组播组的差错恢复能力。最后，本文使用NS2模拟平台构建了基于SSM组播模型的IPv6组播网络，并在该组播网络下对优化后SSM组播模型下的MLDv2协议机制和研究改进的PIM-SSM协议机制进行了仿真。实验结果表明，本文所提出的优化与改进可以较好的解决基于SSM模型的IPv6组播技术在网络时延、网络吞吐量和网络流量等方面的问题。

关键词： IPv6组播 MLDv2 PIM-SSM 本地组播组

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