随着Internet的飞速发展,如何简便、高效地实现一到多的组通信服务成为研究热点。IP组播虽然是组通信中最有效的实现机制,但由于其自身缺陷与网络支持等问题,目前仍不能在广域网中得到有效的大规模部署。作为IP组播的替代方案,基于重叠网的应用层组播解决了此类难题。然而,大多数应用层组播中重叠网都是在成员主机间的测量(如带宽、延迟等)及其计算的基础上来构建,而没有充分利用底层物理网络中的已有拓扑结构。这种大量的探测和计算必然会降低其协议的效率,影响其扩展性。 在以上研究的基础上,本文利用主干网的拓扑结构信息,结合应用层组播和IP组播在端系统上提出了一种具有层次结构的可扩展的混合组播方法—SHM。重点研究了SHM的拓扑管理与维护,提出了SHM协议框架,包括组的创建,域内、域间成员的加入与离开算法,域间拓扑优化算法CDAF,数据传输模式及其拓扑维护。为了评估SHM协议的性能与效率,本文采用OPNET仿真软件,按照其仿真流程分别从网络模型、节点模型和进程模型对SHM进行了建模,并参照CERNET主干网拓扑进行了仿真模拟实验。实验结果表明,CDAF算法能够减少域间链路中包的重复转发次数,降低主干链路上的开销;通过与ESM的实验结果比较,SHM降低了成员的加入延迟与控制开销、能够提供具有更低强度和伸展度的数据转发路径。 本文提出的SHM协议框架虽然目前基于特定的主干网拓扑,但为实现大规模、实时的组通信服务提供了一种新的解决方案,促进了组通信机制的研究与发展。