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对抗中断:网络编码在不可靠网络的应用

  【IT168专稿】8月29日上午,来自多伦多大学的李葆春教授在中国计算机学会主办的“网络编码与下一代网络”专题报告会上,做了主题为《Decentralized Network Coding in Unreliable Networks》的精彩演讲。

  李教授现为加拿大多伦多大学(University of Toronto)电子和计算机工程系教授,并担任贝尔大学实验室计算机工程方向荣誉主席。2000年,他被授予IEEE通信协会通信系统方向Leonard G. Abraham奖。2009年,荣获IEEE通信协会多媒体通信非常好的论文奖。主要研究领域有大规模多媒体系统、P2P网络、网络编码应用与无线网络等。

  对于链路易中断的不可靠网络中,数据能否及时正确的传递到目的地是评估网络性能的重要标志。在网络链路和节点因中断等因素无法完成数据传递时,如何来解决这一风险和带来的网络延迟等问题?

  一、传统方式:复制数据在每个节点存储和分发。利用冗余来对抗链路中断。

  解决上述问题的一个方法是数据复制。节点在传递数据时,会同步的保存一份数据在本地的缓存区里。这样,一旦该数据丢失,网络中各个节点会根据自身保存的数据和实际丢失的数据进行分析,然后分发。可是,网络中每个节点的缓存区里会保存多个数据,那么如何进行排队就是关键问题。这里主要有两种常用方式,一是采用全局最稀缺优先,在这种模式下,节点会会在整个网络内寻找最稀缺的数据来优先分发调度,效率和性能很好,但控制开销会比较大;二是采用本地最稀缺优先,就是仅仅分析本节点和下一个节点的最稀缺资源,然后分发。这种方式易于控制和维护,但性能一般。

  这种传统的数据复制和分发方式,是存在一些弊端的。例如,这种方式对节点的数据完整性依赖较高,如果网络中断频繁,剩余可用的节点越来越少,那么剩余的数据很可能不足以恢复全部的信息。而且,如果采用易于控制的本地最稀缺优先模式,这种数据复制和分发模式效率较低。并受缓存区大小的限制,如果缓存区较小,同样影响网络性能。

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