基于IPv6的选播组管理和路由的的研究.ppt

基于IPv6的选播组管理和路由的研究 北京大学网络实验室 张丽 主要内容 前言 选播组管理方案 选播路由方案 相关研究 原型系统 时间安排 前言 为什么选播？ 选播需要研究的问题 我们研究的问题 为什么基于IPv6？ 什么是选播？ 应用实例 复制服务器的定位 移动IP本地代理的查找 支持主机的自动配置 作为多播的基础 组管理 支持主机成员 将主机成员的选播身份通知给路由系统 鉴别主机成员的身份 路由 主机成员不参与路由 按照某种需求路由选播数据报 利用选播特性，提供更好的服务 链路地址解析 一个局域网内有多个选播服务器时， 只有一个可达 ARP：定期超时刷新 ，主机选择依赖于控制之外的应答顺序，不能及时发现问题主机 ND：当前使用的链路地址主机宕机，查询使用其他的服务器 无状态服务 路由过程不依赖于以前的数据报 分段数据报被投递给不同的服务器 基于连接的数据报被投递给不同的服务器 地址结构 IPv4 独立的地址空间，易于分辨选播地址 IPv6 在单播地址空间中，利于地址汇聚，减轻可扩展问题 选播需要研究的问题 基本问题 组管理 路由 链路地址解析 无状态服务 地址结构 高级问题 可扩展性 QoS保证 通信安全 组管理方案 问题提出 选播与多播的区别 带有成员鉴别的组管理基本模型 三个特点 我们研究的问题 组管理 路由 QoS 未涉及其他问题的原因 无状态连接（已有比较好的方案） 链路地址解析（合并到两个基本问题中实现） 地址结构和可扩展性（回避，基于IPv6规定） 通信安全（不涉及） 为什么基于IPv6？ IP选播的优点 自举性 通用性好，可重用性好 网络度量支持好 成员可用性支持对成员影响小 测量开销小 标准支持 回避地址可扩展性以及地址结构问题 探测距离过程的开销比应用层小 组管理问题的提出 支持主机成员 主机不能直接参与路由（将主机成员的选播身份通知给路由系统） 鉴别主机成员身份（服务拒绝攻击） 保证成员可用（成员提供的服务可用） 选播与多播的区别 对加入/离开响应时间的要求 成员合法性的要求 成员可用性的要求 成员报告之间的关系 带有成员鉴别的组管理基本模型 活动报告过程 三个特点 成员鉴别 基于证书机制的组管理协议 成员初始化 成员活动状态与服务状态相关 选播路由方案 设计独立的选播路由原因 吸收协议——最小端到端延迟 基于多个距离矢量的路由协议(ARMM) 吸收协议不能保证大的数据报的传输效果 保证服务数据流QoS的路由协议(ARSD) ARMM并不说明和确保路由能够为服务数据流提供怎样的QoS保证 链路地址解析 设计独立的选播路由原因 避免对单播协议的干扰 直接路由选播报，现有单播协议需要更改 支持主机成员，现有单播协议需要更改 可以更好地利用选播的特性 能够更容易地使用动态度量 吸收协议——最小端到端延迟 吸收 一个路由器经过一些会话成为另一个路由器关于某个选播地址的下一跳的过程 吸收过程从每个与选播服务器相连的路由器开始，依次由近及远经过每个网络节点 路由形成过程反映网络传输时间 吸收协议——最小端到端延迟 基于多个距离度量的选播路由 距离矢量协议 比链路状态算法开销小 距离度量 跳数 逆向延迟 逆向可用带宽 服务器负载 为什么用逆向延迟和可用带宽? 选播路由同时是个服务器定位过程 服务数据比请求数据多 服务数据的服务质量比请求数据的重要 一条链路两个方向的可用带宽不总是相同 基本带宽不同 双向流量不同 为什么用逆向延迟和可用带宽? 度量合成 目标 路由协议定位的选播成员能够保证服务数据流的质量要求 成员的性能不是太差； 被选成员的服务器负载与所有成员的最低负载之差不超过一个閾值 从成员到客户存在一条满足服务数据QoS要求的路径 满足可预留带宽要求的距离最近的路径 几点考虑 路径预计算 减少按需计算的计算开销 量化带宽 距离度量 链路逆向可预留带宽、跳数、服务器负载 两个版本 基于距离矢量的ARSD 基于链路状态的ARSD 基于链路状态的ARSD路径计算 构造有向图； 选择出最小服务器负载； 删除负载与最小服务器负载的差值大于閾值的成员； 删除不满足带宽等级要求的链路； 在剩下的图中，以跳数为距离度量，用Dijkstra算法计算出从选播目标到本节点，而不是从本节点到选播目标的最短路径。若存在多条，则选择可预留带宽比较大的路径。 转发与资源预留 ARSD生成的路由 直接用来转发选播数据报 用来定位满足服务数据流QoS要求的服务器 用来定位服务器，同时为服务数据预留资源 链路地址解析 不更改地址解析协议； 路由协议把选播节点的单播地址作为到该成员服务的选播地