سماحية الأعطال في الشبكات التطبيقية متعددة البث

الملخص

تبني الشبكات التطبيقية متعددة البث شجرة تغطية بث مجموعاتي بين المضيفين النهائيين. على عكس البث المجموعاتي التقليدي حيث تكون عقد الشجرة الداخلية هي موجهات مكرسة، تكون ثابتة ولا تغادر شجرة البث المجموعاتي طوعاً، فإن العقد غير الطرفية في شجرة التغطية هي عبارة عن مضيفين أحرار يمكنهم الانضمام/المغادرة متى أرادوا ذلك، أو حتى المغادرة دون إخبار أي عقدة بذلك. لذلك، يمكن للعقدة المغادرة فجأة دون إعطاء عقدها الأبناء أو العقدة المركزية الزمن الكافي لإعادة تشكيل شجرة التغطية، لذلك فهناك حاجة لتنفيذ عملية إعادة تشكيل الشجرة بحيث يجب على كل عقدة ابن إعادة الانضمام إلى شجرة التغطية. في هذه الحالة، ستنفصل هذه العقد عن شجرة التغطية ولا يمكنها الحصول على البيانات حتى تنضم من جديد. تسبب هذه الخصائص الديناميكية عدم استقرار شجرة التغطية، والتي يمكن أن تؤثر بشكل كبير على المستخدم. أحد التحديات الرئيسية في بناء بروتوكول شبكة تطبيقية متعدد البث كفوء وفعال هو توفير آلية استعادة البيانات بسرعة عندما يسبب فشل عقد الشجرة تقسيم مسارات تسليم البيانات. سنقوم في هذا البحث بتحليل أداء الحلول المقترحة لإعادة تشكيل شجرة التغطية اعتماداً على عدة بارامترات. Overlay multicast (Application-Level Multicast (ALM)) constructs a multicast delivery tree among end hosts. Unlike traditional IP multicast where the internal tree nodes are dedicated routers which are relatively stable and do not leave the multicast tree voluntarily, the non-leaf nodes in the overlay tree are free end hosts which can join/leave the overlay at will, or even crash without notification. So, the leaving node can leave suddenly and cannot give its descendants (and the Rendez-vous Point (RP)) the time to prepare the recovering (the reconnection) of the overlay tree, and so there is a need to trigger a rearrangement process in which each one of its descendants should rejoin the overlay tree. In this case, all of its downstream nodes are partitioned from the overlay tree and cannot get the multicast data any more. These dynamic characteristics cause the instability of the overlay tree, which can significantly impact the user. A key challenge in constructing an efficient and resilient ALM protocol is to provide fast data recovery when overlay node failures partition the data delivery paths. In this paper, we analyze the performance of the ALM tree recovery solutions using different metrics.