Overlay Multicast Tree Building Algorithm for MDST and MST in Complete Network

완전 연결된 네트워크에서 MDST와 MST 목적을 갖는 오버레이 멀티캐스트 트리구현 알고리즘

It is strongly believed that multicast will become one of the most promising services on internet for the next generation. Multicast service can be deployed either on network-layer or application-layer. IP multicast (network-layer multicast) is implemented by network nodes (i.e., routers) and avoids multiple copies of the same datagram on the same link. Despite the conceptual simplicity of IP multicast and its obvious benefits, it has not been widely deployed since there remain many unresolved issues. As an alternative to IP multicast, overlay multicast (application-layer multicast) implements the multicast functionality at end hosts rather than routers. This may require more overall bandwidth than IP multicast because duplicate packets travel the same physical links multiple times, but it provides an inexpensive, deployable method of providing point-to-multipoint group communication. In this paper we develop an efficient method applied greedy algorithm for solving two models of overlay multicast tree building problem that is aimed to construct MDST (Minimum Diameter Spanning Tree : minimum cost path from a source node to all its receivers) and MST (Minimum Spanning Tree : minimum total cost spanning all the members). We also simulate and analyze MDST and MST.

인터넷 기반 멀티캐스트는 일대다 또는 다대다 통신을 위한 차세대 중요한 서비스로 주목받고 있다. 멀티캐스트는 네트워크 또는 애플리케이션 레벨에서 서비스할 수 있다. IP 멀티캐스트는 소스노드에서 라우터로 데이터그램을 보내면 라우터가 이를 복제하여 수신노드들에게 전달해 주는 네트워크레벨 서비스로 네트워크 자원을 효율적 사용할 수 있다. 그러나 네트워크에 IP 멀티캐스트 라우터가 설치되어야 하는 등 여러 문제로 인해 널리 사용되지 못하고 있다. 따라서 대안으로 애플리케이션 레벨에서의 오버레이 멀티캐스트가 주목 받고 있다. 오버레이 멀티캐스트는 종단 호스트가 라우터 처럼 동작하는 것으로 비록 IP 멀티캐스트에 비해서 링크 사용율과 지연값이 높아질 수 있지만, IP 멀티캐스트의 현실적인 적용의 어려움을 해결할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구는 완전 연결된 네트워크에서 탐욕 알고리즘을 이용하여 MDST(소스 노드에서 다른 모든 각각의 노드까지 최단 경로를 갖는 신장트리)와 MST(네트워크 상의 모든 링크에 주어진 가중치의 합이 최소가 되는 신장트리)를 목적으로 하는 오베레이 멀티캐스트 트리를 구현하는 알고리즘을 제시하고, 실험에 의해 MDST 와 MST 를 비교 분석 하고자 한다.