鐘　秋　陳曉華　劉丹譜

摘要：移動(dòng)組播技術(shù)是近幾年來(lái)無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，其相當(dāng)一部分應(yīng)用要求移動(dòng)環(huán)境下也能提供相當(dāng)于有線鏈路的可靠性。但是移動(dòng)環(huán)境下的突出特點(diǎn)就是鏈路差錯(cuò)率高，組播成員位置動(dòng)態(tài)變化，這給移動(dòng)組播尤其是可靠移動(dòng)組播提出了很大的挑戰(zhàn)。基于IPv4的可靠移動(dòng)組播算法具有兩種不同的設(shè)計(jì)思想，其中一部分算法是針對(duì)現(xiàn)有的移動(dòng)組播算法存在的問(wèn)題，進(jìn)行可靠性方面的改進(jìn)，另一部分算法是專門用于實(shí)現(xiàn)可靠移動(dòng)組播的，它們大都引入了新的功能實(shí)體來(lái)保證可靠性。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)IP；移動(dòng)組播；可靠組播；安全組播

近年來(lái)，隨著GPRS、EDGE、3G和Wi-Fi等無(wú)線技術(shù)的成熟和實(shí)施，越來(lái)越多的人希望在移動(dòng)中借助筆記本或智能手機(jī)接入Internet。所以，讓現(xiàn)有的Internet支持移動(dòng)就成為一個(gè)很迫切的需求。另外，在很多具體應(yīng)用，例如網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議、網(wǎng)絡(luò)游戲中，不僅需要支持移動(dòng)性，還需要有一定服務(wù)質(zhì)量(Qos)保證的組播技術(shù)與之結(jié)合。

在移動(dòng)環(huán)境中，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)常常要使用無(wú)線鏈路，其最顯著的特征是受限的鏈路帶寬和較高的錯(cuò)誤率；另外，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)體積較小，處理能力和存儲(chǔ)能力有限，而IP組播節(jié)省資源的高效特性，恰恰對(duì)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)十分重要。移動(dòng)和組播的結(jié)合將具有十分廣泛的發(fā)展空間。

固定網(wǎng)絡(luò)的組播技術(shù)中，有兩種最重要的協(xié)議，分別是組播路由協(xié)議和成員組管理協(xié)議。在移動(dòng)和組播的結(jié)合中，組播不僅要管理動(dòng)態(tài)組播組成員，建立和維護(hù)組播樹(shù)，還需要解決成員位置動(dòng)態(tài)變化的問(wèn)題。IETF提出了雙向隧道和遠(yuǎn)程簽署協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的組播，但它們存在嚴(yán)重的缺陷。研究者在此基礎(chǔ)上提出了許多改進(jìn)協(xié)議，例如移動(dòng)組播協(xié)議(MoM)、基于范圍的移動(dòng)組播協(xié)議(RBMoM)、路由優(yōu)化的移動(dòng)組播協(xié)議(MMROP)等，下文將對(duì)這些協(xié)議的性能進(jìn)行簡(jiǎn)要討論。

移動(dòng)IP組播中的一個(gè)重要方面是提供可靠性組播，這對(duì)于軟件分發(fā)、社區(qū)白板等應(yīng)用意義重大?？煽恳苿?dòng)組播要解決的問(wèn)題是組播數(shù)據(jù)包的丟失、錯(cuò)誤、重復(fù)、失序，本文的重點(diǎn)是討論移動(dòng)環(huán)境中可靠組播面臨的新問(wèn)題，并對(duì)一些比較典型的可靠移動(dòng)組播協(xié)議進(jìn)行介紹和分析。

1現(xiàn)有的移動(dòng)組播協(xié)議

在雙向隧道算法中，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(MN)和家鄉(xiāng)代理(HA)之間需建立雙向隧道，隧道的建立需要外地代理(FA)的幫助。需要注意的是，家鄉(xiāng)代理是有一個(gè)端口與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)家鄉(xiāng)鏈路相連的路由器。外地代理是在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的外地鏈路上的路由器。家鄉(xiāng)代理代替移動(dòng)節(jié)點(diǎn)加入組播組，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通過(guò)隧道經(jīng)家鄉(xiāng)代理收發(fā)組播數(shù)據(jù)。這個(gè)算法的實(shí)質(zhì)是把移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性隱藏了起來(lái)，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是移動(dòng)對(duì)于組播協(xié)議是透明的，組播樹(shù)無(wú)須因移動(dòng)節(jié)點(diǎn)位置的改變和重構(gòu)。但是雙向隧道算法也存在著嚴(yán)重的缺陷：

·存在三角路由問(wèn)題。鏈路開(kāi)銷較大，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)離家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)加入外地鏈路的本地組播組時(shí)，時(shí)延和開(kāi)銷巨大。

·存在隧道匯聚問(wèn)題，如圖1所示(圖1中MN1-1及MN1-2歸屬于HA1MN2-1歸屬于HA2，MN3-1及MN3-2歸屬于HA)。當(dāng)外地鏈路有多個(gè)屬于同一組播組的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，并且這些移動(dòng)節(jié)點(diǎn)屬于不同的家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，每個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)代理都與同一個(gè)外地鏈路建立雙向隧道，并通過(guò)這些隧道傳輸相同的組播數(shù)據(jù)包，造成網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。

IETF提出的另一種移動(dòng)組播算法是遠(yuǎn)程簽署，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)離開(kāi)外地代理時(shí)獲取一個(gè)轉(zhuǎn)交地址，用新獲得的轉(zhuǎn)交地址重新加入原組播組，繼續(xù)接受該組播組的服務(wù)。該算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，可以直接使用現(xiàn)有的組播協(xié)議，無(wú)須建立任何隧道，因此不會(huì)有隧道匯聚問(wèn)題，組播包轉(zhuǎn)發(fā)路徑達(dá)到最優(yōu)，不存在三角路由問(wèn)題。該算法的缺陷主要有：

·當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)每次移動(dòng)到新的鏈路都要重新申請(qǐng)加入組播組，引起組播樹(shù)的重構(gòu)，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)頻繁時(shí)，樹(shù)的重構(gòu)開(kāi)銷巨大。

·即使切換可以做到非常迅速，但是由于網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)性，各個(gè)子網(wǎng)接收組播包的時(shí)延不同，因此產(chǎn)生了移動(dòng)環(huán)境特有的“同步丟失”問(wèn)題。

目前的移動(dòng)組播協(xié)議大都基于雙向隧道和遠(yuǎn)程簽署進(jìn)行改進(jìn)，其中主要包括MoM、RBMoM、MMROP算法。

MoM算法基于雙向隧道進(jìn)行改進(jìn)，算法的核心是引入了指定組播服務(wù)提供者(DMSP)。每個(gè)外地代理都有且僅有一個(gè)DMSP負(fù)責(zé)給它建立隧道轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，這樣能防止外地代理收到同一份數(shù)據(jù)的多個(gè)拷貝。MoM解決了隧道匯聚問(wèn)題，但還是存在著雙向隧道固有的三角路由問(wèn)題。同時(shí)，對(duì)于由于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在不同外地鏈路間移動(dòng)所引起的DMSP切換，MoM并沒(méi)有很好的解決方法[2]。

RBMoM方案在MoM的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，主要技術(shù)特點(diǎn)是引入了基于服務(wù)范圍的組播。RBMoM為每個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)選擇一個(gè)組播家鄉(xiāng)代理(MHA)，負(fù)責(zé)將組播數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給移動(dòng)節(jié)點(diǎn)所在的外地代理。MHA只給其服務(wù)范圍內(nèi)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。RBMoM的實(shí)質(zhì)是雙向隧道和遠(yuǎn)程簽署的結(jié)合，具有組播包轉(zhuǎn)發(fā)路徑接近最優(yōu)和組播樹(shù)更新開(kāi)銷相對(duì)較小的特點(diǎn)。整體而言，RBMoM是一個(gè)具有創(chuàng)新性的算法，但是它并沒(méi)有提出如何確定服務(wù)范圍。因此，如何根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自適應(yīng)確定MHA的服務(wù)范圍，是一個(gè)值得關(guān)注的研究方向_5_。另外在RBMoM中，如果FA下的多臺(tái)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)分別由不同的MHA來(lái)服務(wù)，那么會(huì)引入類似于雙向隧道的隧道匯聚問(wèn)題，RBMoM解決這一問(wèn)題的方法是在MHA中選擇出一個(gè)DMSP，但是這樣卻帶來(lái)了DSMP選擇和切換問(wèn)題：如何選擇DMSP，以及DMSP切換時(shí)發(fā)生的服務(wù)中斷問(wèn)題。

MMROP以遠(yuǎn)程簽署為基礎(chǔ)，主要解決了移動(dòng)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)到新外地鏈路存在的同步丟失問(wèn)題，這部分丟失的數(shù)據(jù)包將由舊的外地代理通過(guò)隧道提供給新的外地代理。MMROP保持了遠(yuǎn)程簽署的轉(zhuǎn)發(fā)路徑最優(yōu)的特點(diǎn)，同時(shí)解決了切換丟包問(wèn)題，但是MMROP沒(méi)有解決遠(yuǎn)程簽署中組播樹(shù)更新頻繁的問(wèn)題。

2可靠移動(dòng)組播

可靠組播可以定義為每個(gè)接收者都能正確接收到所有的組播包，一般還要求組播包按序到達(dá)，無(wú)丟失，無(wú)重復(fù)。組播采用的是不可靠的無(wú)連接的方式，為了達(dá)到組播可靠性的要求，出現(xiàn)了可靠的組播協(xié)議，其中通常要用到自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求(ARQ)和前向糾錯(cuò)(FEC)兩種機(jī)制。ARQ需要錯(cuò)誤反饋，因此時(shí)延較大。FEC需要使用冗余信息，增加了網(wǎng)絡(luò)流量，也不能保證完全正確?？煽拷M播一般采用FEC和ARQ相結(jié)合的方式。

典型的可靠組播協(xié)議有可擴(kuò)展的可靠組播(sRM)、可靠多播傳輸協(xié)議(RMTP)、可靠多播協(xié)議(RMP)等。這些協(xié)議有各自不同的適用范圍，如RMTP協(xié)議基于樹(shù)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、RMP基于環(huán)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這些協(xié)議在固定網(wǎng)絡(luò)中都有不錯(cuò)的性能。

需要指出的是，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的特殊性對(duì)可靠組播提出了更大的挑戰(zhàn)。首先，無(wú)線鏈路帶寬有限，數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率較高；另外，由于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)變化位置，因此移動(dòng)環(huán)境中還存在著切換丟包和同步丟失問(wèn)題。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)從舊的鏈路移動(dòng)到新的鏈路，存在著注冊(cè)轉(zhuǎn)交地址和重新加入組播組的過(guò)程，這期間會(huì)存在組播服務(wù)的短暫中斷。另外，原有的可靠組播協(xié)議沒(méi)有考慮到主機(jī)頻繁移動(dòng)會(huì)給組播樹(shù)帶來(lái)頻繁重構(gòu)。考慮到以上因素，一系列針對(duì)移動(dòng)環(huán)境設(shè)計(jì)的可靠組播協(xié)議逐漸被提出，其中包括以下幾個(gè)協(xié)議。

2.1主機(jī)視圖成員關(guān)系協(xié)議

主機(jī)視圖成員關(guān)系協(xié)議(HVMP)方案中使用了移動(dòng)支持站點(diǎn)(Mss)為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)提供可靠組播。MMS會(huì)緩存所有的組播分組。這樣，當(dāng)某移動(dòng)節(jié)點(diǎn)剛剛移動(dòng)到某條新鏈路上時(shí)，依然能從MSS處獲得切換可能丟失的包，從而解決了切換丟包問(wèn)題。但是該協(xié)議對(duì)MSS的緩存的要求很高，尤其當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸量大時(shí)，MSS更會(huì)不堪重負(fù)。因此，HVMP實(shí)用性并不好。

2.2可靠移動(dòng)組播協(xié)議

可靠移動(dòng)組播協(xié)議(RMMP)在MMROP的基礎(chǔ)上對(duì)可靠性進(jìn)行了改進(jìn)。MMROP協(xié)議基于遠(yuǎn)程簽署。主要優(yōu)點(diǎn)是使用最優(yōu)路由，同時(shí)把切換時(shí)的丟包問(wèn)題減少到最低。RMMP協(xié)議繼承了這些優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)采用了包確認(rèn)機(jī)制。在RMMP中，移動(dòng)代理(家鄉(xiāng)代理和外地代理)不僅提供移動(dòng)管理功能，而且提供可靠性組播支持。

RMMP的基本思想：在遠(yuǎn)程簽署算法中引入隧道機(jī)制，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)生切換時(shí)，由舊的代理補(bǔ)充切換時(shí)丟失的組播包到新的代理中，從而解決“同步丟失”問(wèn)題；與此同時(shí)，移動(dòng)代理除了要代表子網(wǎng)內(nèi)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)加入組播組，還要收集子網(wǎng)內(nèi)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)接收確認(rèn)(ACK)，并向可靠組播代理轉(zhuǎn)發(fā)這些ACK。

如圖2，每個(gè)移動(dòng)代理維護(hù)一張表格，其中包含3個(gè)主要部分：服務(wù)列表，記錄子網(wǎng)中加入到該組播組的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)；隧道列表，記錄那些曾經(jīng)在該子網(wǎng)注冊(cè)、但現(xiàn)在已經(jīng)離開(kāi)并請(qǐng)求該移動(dòng)代理對(duì)丟失的組播包進(jìn)行恢復(fù)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)；數(shù)據(jù)包傳送狀態(tài)列表(PDSL)，記錄在其管理下的所有移動(dòng)節(jié)點(diǎn)對(duì)每個(gè)組播數(shù)據(jù)包的接收狀態(tài)反饋。

在收到一個(gè)序列號(hào)為一的組播數(shù)據(jù)包時(shí)，移動(dòng)代理在緩存區(qū)中增加一項(xiàng)PDSL記錄，服務(wù)列表中每個(gè)主機(jī)都將加入其中。只有當(dāng)PDSL中的所有主機(jī)都已經(jīng)確認(rèn)接收這一序列號(hào)為n的組播數(shù)據(jù)包，緩存區(qū)才會(huì)刪除該數(shù)據(jù)包。另外，為了解決同步丟失問(wèn)題，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)到新的鏈路后，需要向新外地代理發(fā)送互聯(lián)網(wǎng)組成員管理協(xié)議(IGMP)消息請(qǐng)求加入組播組，然后外地代理代表移動(dòng)節(jié)點(diǎn)加入組播組G。同時(shí)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)需要檢查新舊鏈路中組播包的序號(hào)差。如果發(fā)現(xiàn)丟包，則向舊外地代理發(fā)送攜帶偏移量的離開(kāi)消息，由舊移動(dòng)代理通過(guò)隧道把這部分?jǐn)?shù)據(jù)補(bǔ)充過(guò)來(lái)。

2.3可靠的基于范圍的移動(dòng)組播協(xié)議

可靠的基于范圍的移動(dòng)組播協(xié)議(RRBMoM)。是在RBMoM上提出的可靠移動(dòng)組播協(xié)議。它在RBMoM的兩種特性，即轉(zhuǎn)發(fā)路徑最短和組播樹(shù)更新頻繁之間進(jìn)行了折中。通過(guò)制定服務(wù)范圍，MHA只為其服務(wù)范圍內(nèi)的移動(dòng)鏈路上的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)服務(wù)。在可靠性方面，它提供了基于ACK的可靠性和發(fā)送者負(fù)責(zé)的錯(cuò)誤恢復(fù)機(jī)制。為了防止ACK爆炸，它使用了基于樹(shù)的分層確認(rèn)架構(gòu)，與每個(gè)組播接收者都發(fā)送ACK的方式不同，此時(shí)由MHA作為其服務(wù)范圍內(nèi)所有移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的代理向組播發(fā)送者發(fā)送ACK。

服務(wù)范圍的概念如圖3所示，其中MHA，、MHA2是組播樹(shù)上的兩個(gè)組播路由器。組播樹(shù)見(jiàn)圖3中粗線，假設(shè)服務(wù)范圍為1跳，MHA T加入組播樹(shù)從組播源收到數(shù)據(jù)后，把組播數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給服務(wù)范圍內(nèi)的FA3、FAT、FA9；類似的，MHA2把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給FA17、FA19、FA23。

在協(xié)議中需要確定由哪些節(jié)點(diǎn)來(lái)備份組播數(shù)據(jù)包以便恢復(fù)。MHA負(fù)責(zé)收集服務(wù)范圍內(nèi)的FA的ACK，并向組播接收者重傳丟失的數(shù)據(jù)包。所以，協(xié)議中很自然地選擇把數(shù)據(jù)包備份在MHA中。

當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)到達(dá)一個(gè)新的外地網(wǎng)絡(luò)時(shí)，它向該FA注冊(cè)，同時(shí)上報(bào)數(shù)據(jù)包的序列號(hào)信息。如果該FA上已經(jīng)有主機(jī)加入到組播組中，F(xiàn)A就會(huì)向MHA轉(zhuǎn)發(fā)該信息。然后該MHA會(huì)向組播樹(shù)的根轉(zhuǎn)發(fā)該信息。為了減輕發(fā)送者的負(fù)擔(dān)，處理這種信息和負(fù)責(zé)重傳的任務(wù)可由樹(shù)中的其他節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)。

RRBMoM使用基于樹(shù)的分層架構(gòu)來(lái)處理ACK爆炸問(wèn)題。如圖4，由MHA負(fù)責(zé)向樹(shù)中的父節(jié)點(diǎn)發(fā)送這些ACK信息。樹(shù)的節(jié)點(diǎn)收集所有下游節(jié)點(diǎn)的ACK信息后，再向其父節(jié)點(diǎn)發(fā)送自己的狀態(tài)信息。由此形成了分層的樹(shù)狀架構(gòu)。注意，在狀態(tài)信息中，一個(gè)接收到的數(shù)據(jù)包意味著所有的下游節(jié)點(diǎn)都已正確接收到該包。

相對(duì)于遠(yuǎn)程簽署算法，RRBMoM減少了組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)的更新頻率，同時(shí)，它的組播轉(zhuǎn)發(fā)路徑也是接近最優(yōu)的。同時(shí)，在RBMoM中引入了分層的ACK確認(rèn)機(jī)制，提高了可靠性。

但是RRBMoM仍然沒(méi)有提出如何根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況選擇服務(wù)范圍。同時(shí)，由于MHA要負(fù)責(zé)其服務(wù)范圍內(nèi)所有主機(jī)的數(shù)據(jù)恢復(fù)，當(dāng)服務(wù)范圍較大時(shí)，MHA負(fù)擔(dān)會(huì)很重，效率下降明顯。

2.4基于范圍的可靠移動(dòng)組播協(xié)議

基于范圍的可靠移動(dòng)組協(xié)議(RRBMM)在RBMoM的基礎(chǔ)上提出了另一種提高可靠性的方案，當(dāng)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)時(shí)采用在移動(dòng)代理間建立隧道的方式補(bǔ)充數(shù)據(jù)包，這實(shí)際上是利用了MMROP的方法。

類似于RBMoM的MHA，協(xié)議中使用組播外部代理(MFA)，由它負(fù)責(zé)把組播包轉(zhuǎn)發(fā)給MH的外地代理。當(dāng)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)到一個(gè)新的外地鏈路時(shí)，如果新的FA中已經(jīng)有該組播組的MFA記錄，則直接用此MFA更新MH中的MFA信息。如果新的FA中還沒(méi)有屬于該組播組的MFA，則從MH處獲得其原來(lái)的MFA，然后依此計(jì)算FA與MFA之間的距離。如果距離大于服務(wù)范圍，則需要重新選擇MFA。比較簡(jiǎn)單的方式就是直接指定新的FA作為新的MFA。新的MFA需要加入到組播組中，相應(yīng)的更新組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)。

為了減少切換時(shí)候丟失的組播包，MH需要檢查新、老鏈路中組播包的序號(hào)差，如果老鏈路值大于新鏈路值，則MH向原FA發(fā)送離開(kāi)消息，同時(shí)指明序號(hào)偏移量為0；否則，MH在發(fā)送離開(kāi)消息的同時(shí)指明組播包偏移量，原FA通過(guò)隧道的形式向新的FA補(bǔ)充這部分組播包。

MFA和MHA存在著概念上的區(qū)別。MHA的信息保存在HA中，一個(gè)外地鏈路的所有節(jié)點(diǎn)可能具有不同的MHA，只有作為DMSP的MHA才能向FA轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。而MFA信息保存在MH中，一個(gè)外地鏈路的所有節(jié)點(diǎn)具有相同的MFA，即只有唯一的MFA向FA轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，所以不會(huì)產(chǎn)生隧道匯聚問(wèn)題。

圖5描述了RRBMM的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

該算法解決了RBMoM的DMSP問(wèn)題，同時(shí)又通過(guò)隧道緩解了同步丟失問(wèn)題，另外，和MMROP相比，在保持可靠性的同時(shí)，可通過(guò)改變服務(wù)范圍在最優(yōu)轉(zhuǎn)發(fā)路徑和組播樹(shù)重構(gòu)頻率間尋求平衡。

算法的缺陷在于沒(méi)有能夠解決由于無(wú)線鏈路引起的數(shù)據(jù)包丟失問(wèn)題，同時(shí)依然沒(méi)有提出如何根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況選擇服務(wù)范圍。

2.5支持可擴(kuò)展性的多層可靠移動(dòng)

組播協(xié)議

在SRM中，所有的成員地位相等，它能夠適用的組規(guī)模的范圍很寬，同時(shí)能適應(yīng)動(dòng)態(tài)拓?fù)?，但是不支持移?dòng)性。支持可擴(kuò)展性的多層可靠移動(dòng)組播協(xié)議(MRMoM)提供了對(duì)移動(dòng)組播和多級(jí)可靠性的支持。

為支持移動(dòng)組播，MRMoM采取了移動(dòng)IP區(qū)域注冊(cè)技術(shù)，把移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)相對(duì)于主組播樹(shù)隔離開(kāi)來(lái)。這樣可以把由于主機(jī)移動(dòng)引起的組播樹(shù)重構(gòu)機(jī)率縮小到最小。在MRMoM中。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)被分成一個(gè)個(gè)區(qū)域。每個(gè)區(qū)域有一個(gè)網(wǎng)關(guān)外地代理(GFA)負(fù)責(zé)區(qū)域性注冊(cè)，并作為組播代理。

為支持分級(jí)可靠性，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)作為接收者時(shí)，MRMoM提供了端到端的可靠性。

·從組播源到GFA：使用SRM。

·從GFA到FA：GFA向FA轉(zhuǎn)發(fā)收到的組播源的數(shù)據(jù)報(bào)。這是點(diǎn)到點(diǎn)的傳輸，所以使用基于NACK的反饋機(jī)制來(lái)保證可靠性。

·從FA到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)：使用基于NACK的重傳機(jī)制。當(dāng)FA向組成員轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，每個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)將檢查組播數(shù)據(jù)包的序列號(hào)，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)將向FA發(fā)送NACK，由FA負(fù)責(zé)重傳。

MRMoM是一個(gè)性能相對(duì)較好的可靠移動(dòng)組播算法，能夠適應(yīng)組播源移動(dòng)的情況。同時(shí)數(shù)據(jù)傳遞效率高，端到端時(shí)延小。

2.6各種協(xié)議的比較

各種協(xié)議的比較如表1所示。

3未來(lái)的研究方向

可靠移動(dòng)組播是一個(gè)嶄新的研究方向。目前還沒(méi)有一個(gè)算法能夠做到性能比較均衡，適用于可靠組播的各類情況。所以，需要研究人員做進(jìn)一步的研究和改進(jìn)。

現(xiàn)有的很多研究是基于移動(dòng)組播協(xié)議進(jìn)行改進(jìn)，不過(guò)如果像MRMoM那樣適當(dāng)?shù)厥褂霉潭ňW(wǎng)絡(luò)可靠組播的一些技術(shù)，反而能在一定情況達(dá)到比較好的性能。另外，考慮到實(shí)際的應(yīng)用，比如視頻流和軟件分發(fā)需要的QoS，如何區(qū)分這些業(yè)務(wù)，并采取不同的策略，是一個(gè)值得深入研究的問(wèn)題?？煽恳苿?dòng)組播未來(lái)的研究還需要考慮IPv6和MIPv6帶來(lái)的不同，這是因?yàn)镸IPv6中取消了外地代理的概念，同時(shí)組播組成員管理協(xié)議也有所不同。

4結(jié)束語(yǔ)

可靠移動(dòng)組播是移動(dòng)組播研究的一個(gè)重要組成部分，也是最近的研究熱點(diǎn)。在此，本文分析了移動(dòng)環(huán)境給可靠組播帶來(lái)的挑戰(zhàn)，對(duì)幾種比較典型的移動(dòng)組播協(xié)議進(jìn)行了討論，并在最后指出了可靠移動(dòng)組播未來(lái)的研究方向。