Nghiên cứu các vấn đề định tuyến multicast lớp ứng dụng

Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN Quân sự, Số 34, 12- 2014 33 Nghiên cứu CáC VấN Đề định tuyến Multicast lớp ứng dụng Vũ Thị Thúy Hà, lÊ HữU LậP, LÊ NHậT THĂNG Tóm tắt: Multicast lớp ứng dụng ALM có rất nhiều ưu điểm so với IP multicast [1,3,6]. Thứ nhất, nó triển khai dễ dàng và chi phí thấp; Multicast lớp ứng dụng chỉ yêu cầu lớp nền tảng IP hỗ trợ chức năng truyền thông unicast không cần phải thay đổi cơ sở hạ tầng mạng IP hiện có. Thứ hai, nó có tính linh hoạt, multicast lớp ứng dụng được thực hiện tại các thiết bị đầu cuối ra nhập vào mạng Internet. Thứ ba, nó phù hợp với triển khai trên quy mô lớn như mạng Internet. Mục tiêu chính của định tuyến Multicast là xây dựng cây multicast tối ưu đáp ứng các yêu cầu chất lượng dịch vụ. Bài báo phân tích và tổng hợp các vấn đề về định tuyến, các giải pháp tối ưu cho cây định tuyến Multicast lớp ứng dụng và đưa ra hướng nghiên cứu tiếp để cải thiện hiệu năng giao thức định tuyến multicast lớp ứng dụng có tính đến cả QoS của dịch vụ yêu cầu. Từ khóa: Mạng che phủ, Định tuyến Multicast, Lớp ứng dụng multicast-ALM, Chất lượng dịch vụ - QOS, Cơ sở hạ tầng ứng dụng Multicast –ALMI. 1. đặt vấn đề Trong thời gian gần đây hạ tầng Internet phát triển với tốc độ chóng mặt, đã làm xuất hiện nhiều ứng dụng mới sử dụng truyền tin multicast thời gian thực như truyền hình qua giao thức IP, hội nghị có hình vv. Chúng đang làm thay đổi cách giao tiếp của con người, thu hẹp mọi khoảng cách vật lý, mang đến cho chúng ta những trải nghiệm mới mẻ. IP multicast có thể xem là phương pháp multicast chính thống, hiệu quả nhất. Từ góc độ kỹ thuật, triển khai, quản lý và hoạt động của IP multicast rất phức tạp và tốn kém. Để đáp ứng nhu cầu trao đổi dữ liệu đa phương tiện quy mô lớn qua mạng Internet, nhiều nghiên cứu tập trung vào truyền Multicast lớp ứng dụng - ALM [1,3,6]. ALM thực hiện các chức năng multicast như một dịch vụ lớp ứng dụng thay vì là dịch vụ lớp mạng. Nó có ưu điểm vượt trội với multicast IP, nó có thể triển khai một cách dễ dàng và nhanh chóng trên mạng Internet mà không cần có bất kỳ thay đổi cơ sở hạ tầng của mạng nền tảng , nhưng vẫn giải quyết được các vấn đề sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên và băng thông của người sử dụng và cung cấp được các dịch vụ mới đảm bảo QOS và hiệu quả về chi phí. Tuy nhiên, khi triển khai truyền multicast trên lớp ứng dụng cũng gặp không ít vấn đề. Thay vì nhân bản các gói tin tại các bộ định tuyến như IP multicast thì cơ chế multicast trên lớp ứng dụng lại nhân bản các gói tin trên các máy đầu cuối. Do đó, việc tối ưu cây multicast nhằm tạo sự cân bằng tải trên toàn mạng cũng là một vấn đề. Một vấn đề nữa là phải tính đến độ trễ. Các gói tin liên tục phải luân chuyển qua nhiều vị trí đầu cuối nên độ trễ sẽ tăng cao. Việc xây dựng một cây multicast phù hợp để giảm thiểu độ trễ cũng là một hướng nghiên cứu. Nhưng do cây multicast kết nối logic trên nền của mạng IP vì vậy định tuyến tồi hơn định tuyến IP và nó đã trở thành vấn đề chính của rất nhiều công trình nghiên cứu. Bài báo tổng hợp và phân tích các vấn đề tối ưu cây định tuyến Multicast lớp ứng dụng, xây dựng bài toán tối ưu cây định tuyến và so sánh hiệu năng giữa hai giao thức NICE va ZIGZAG, từ đó đưa ra hướng nghiên cứu tiếp. Kỹ thuật điện tử & Khoa học máy tính V.T.T. Hà, L.H.Lập, L.N.Thăng, ”Nghiên cứu các vấn đề định tuyến lớp ứng dụng.” 34 2. Phân loại các giải thuật định tuyến ALM Các giao thức định tuyến lớp ứng dụng được phân loại dựa vào cấu trúc tôpô mạng và kiểu điều khiển. Qua khảo sát nghiên cứu thì định tuyến Multicast được chia thành hai kiểu: tập trung và phân tán. Kiểu tập trung toàn bộ việc tính toán thông tin định tuyến và thu thập thông tin trạng thái mạng Multicast đều do trung tâm điều khiển. Kiểu phân tán thì việc định tuyến và thu thập thông tin trạng thái được phân tán cho các hệ thống đầu cuối từ đó tổ chức cấu trúc cây multicast. Kiểu phân tán có một số cách để tạo cấu trúc mạng chồng phủ : Dựa trên lưới (Mesh first) và dựa trên cây (Tree first). Tập trung: Trong phương pháp này, nút quản lý cây hoặc bộ điều khiển trung tâm thực hiện tính toán cây đường đi ngắn nhất MST (Minimum Spanning Tree) dựa trên bộ tham số đo hiệu năng của ứng dụng cụ thể (như trễ đầu cuối, băng thông có sẵn). Chẳng hạn, ALMI[2] sử dụng lệnh ping đo thời gian trễ được thực hiện bởi các thành viên nhóm, vì trễ là tiêu chí cho nhiều ứng dụng và cũng khá dễ dàng để kiểm soát. Mặc dù, hiệu quả của các cây multicast ALMI gần bằng hiệu quả của các cây Multicast IP nhưng khả năng mở rộng kém, ALMI chỉ ứng dụng trong mạng có quy mô nhỏ. Đối với các hệ thống quy mô lớn hiệu năng hệ thống giảm do hiện tượng nghẽn cổ chai tại các bộ điều khiển trung tâm. Mesh -first[3,8] : Là cách tiếp cận CAN (Content-Addressable Networks) , Narada, Scattercast, Bayeux. Trong mô hình mesh – first, các nút muốn tham gia vào quá trình truyền hoặc nhận dữ liệu multicast sẽ tham gia vào một mạng phủ hình thành nên một cấu trúc dạng lưới liên kết các nút với nhau. Cây multicast sẽ được xây dựng dựa trên các liên kết của mạng phủ này. Sau khi cấu trúc mạng được hình thành thì nút nguồn sẽ sử dụng thuật toán định tuyến để truyền multicast thông qua mạng đó. Thông thường cây multicast tạo ra từ phương thức này không được tối ưu do gặp phải vấn đề “nút thắt cổ chai” khi một nút có tài nguyên kém mà phải chịu tải cao. Hơn nữa, việc duy trì mạng phủ cũng đòi hỏi một phần băng thông cho các thông tin điều khiển mạng. Tuy nhiên, lợi thế của mô hình này là khả năng chịu lỗi cao bởi các nút trong cây không chỉ biết đến nút cha của nó mà còn biết thông tin về các nút khác. Mô hình này thường được sử dụng với các ứng dụng đa nguồn multicast như hội nghị có hình. Tuy nhiên, nhược điểm của mô hình này là rất khó để thực hiện cân bằng tải và cân bằng độ trễ giữa các nút do phụ thuộc vào kiến trúc mạng phủ. Với nhược điểm này thì không phù hợp với truyền video streaming do các gói tin có độ trễ khác nhau, gói tin gửi trước có thể đến sau, gói tin gửi sau đến trước. Việc không cân bằng độ trễ sẽ làm ảnh hưởng đến việc trình diễn dữ liệu. Tree first[3,8] : Là cách tiếp cận YOID, HMTP, NICE, ZIGZAG. Với mô hình Tree- first, cây multicast được hình thành mà không cần các nút tạo thành mạng phủ với nhau. Một nút chọn cha của nó từ một số thành viên đã biết trong cây. Việc chọn cha thường được thực hiện dựa trên một số tiêu chí như cân bằng băng thông giữa các nút hoặc đảm bảo độ sâu của cây cân bằng giữa các nhánh. Ưu điểm của mô hình này là các nút có thể chọn nút cha, do đó có thể tránh được tình trạng một nút nào đó phải chịu tải quá cao. Mô hình này cần có thuật toán phát hiện và tránh lặp xảy ra trong cây multicast. Các nút trong cây sẽ chọn được vị trí tối ưu nhất Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN Quân sự, Số 34, 12- 2014 35 nhằm tránh hiện tượng “nút thắt cổ chai”. Tuy nhiên, điều này có thể dẫn đến cây bị lệch. Hơn nữa khi một nút bị lỗi hoặc rời mạng thì việc khôi phục lại cây multicast sẽ khó khăn hơn rất nhiều so với mô hình mesh- first. HMTP dựa trên một thuật toán đệ quy để xây dựng cây: Một nút mới đến sẽ liên hệ với gốc của cây, chọn nút tốt nhất trong số con của gốc, và lặp đi lặp lại quá trình này từ trên xuống cho đến khi nó tìm thấy một nút cha thích hợp. Các giải pháp nhóm (clustering) điều khiển phân tán như NICE, SDHC, ZIGZAG tạo thành các nhóm phân cấp, các nút trong nhóm thường có khoảng cách gần nhau. Ưu điểm của các giao thức nhóm phân cấp là mào đầu điều khiển nhỏ và chi phí xây dựng và duy trì cây multicast là thấp. 3. Xây dựng bài toán tối ưu cây multicast 3.1. Khái niệm cây Multicast lớp ứng dụng Xét mạng IP như đồ thị G=(N,E) , N là tập hợp các nút , và E là một tập hợp của các cạnh. Một nút Ni biểu thị router, và một cạnh Eji  , là kết nối vật lý 2 chiều. Cây multicast qua lớp ứng dụng ),,,( 00 ENDso  , s là nút nguồn ( nút cha), D là tập hợp các trạm đích ( nút con) , NN 0 là tập hợp các nút trong mạng IP dọc theo các liên kết chồng phủ 0E là tập hợp các liên kết mạng phủ được định nghĩa như sau: Tập hợp các máy chủ 0H bao gồm s và D trong cây o, nghĩa là   DsH 0 . Liên kết chồng phủ   000 ,,...,, Edde rlss   với 0Hd s  , 0Ni  , Dd r  và mỗi node nhận D có thể xuất hiện một lần tại vị trí cuối cùng của liên kết, nhưng có thể xuất hiện nhiều lần tại vị trí đầu tiên của một liên kết chồng phủ khác. Các liên kết chồng phủ TCP hoặc UDP được kết nối bởi các giao thức lớp chồng phủ. Các router i có thể xuất hiện nhiều lần trong một liên kết chồng phủ 00 Ee  ,ví dụ mạng chồng phủ có 6 liên kết chồng phủ như hình vẽ 1 . Hình 1. Cây multicast chồng phủ qua mạng IP. Kỹ thuật điện tử & Khoa học máy tính V.T.T. Hà, L.H.Lập, L.N.Thăng, ”Nghiên cứu các vấn đề định tuyến lớp ứng dụng.” 36 3.2. Xây dựng bài toán tối ưu cây định tuyến lớp ứng dụng Cây ALM được hình thành do các liên kết ảo giữa các thiết bị đầu cuối . Nút nguồn gửi dữ liệu đến nút nhận dọc theo cây multicast, mỗi nút không phải nút lá nhận được dữ liệu, và truyền lại dữ liệu đến các nút con khác cùng một lúc. Cây multicast được xây dựng trên lớp mạng IP, vì vậy vấn đề là phải giảm trễ liên kết là rất cần thiết. Mô hình mạng multicast lớp ứng dụng được đưa ra từ quan điểm nhằm tối ưu hóa đường định tuyến multicast. Cho 0Hv , Bin (v) được gọi là băng thông cực đại của nút v, Bout (v) băng thông chuyển tiếp tối đa v, Cp (V) là chi phí của nút. Cho 0Ee , e là cạnh kết nối giữa nút u đến v, ),(1 vuC băng thông tối đa mà nút u và v có thể đạt được trên e. ),(2 vuC là trễ truyền gói giữa hai nút, ),(3 vuC là biến động trễ jitter, Cost (e) là chi phí mào đầu. Dựa trên mô hình thì bài toán định tuyến qua lớp ứng dụng có thể mô tả như sau: Cây multicast lớp ứng dụng ),,,( 00 ENDso  P tập các con đường, nút nguồn s ( nút cha), D là tập hợp các trạm đích ( nút con), tìm một con đường p mà đi từ s đến D, với Pp , sao cho chi phí nhỏ nhất, và đáp ứng một số các điều kiện ràng buộc. Nếu ở đó có k điều kiện ràng buộc và hàm mục tiêu O, định tuyến có nhiệm vụ xây dựng một cây tối ưu o, sao cho chi phí là nhỏ nhất  Pvu vuCost),( ),( và đạt được các tiêu chí của hàm mục tiêu tối ưu O, và thỏa mãn iPvu i CvuC  ),( ),( mà kiCCi  1, . Để giải quyết các vấn đề định tuyến ALM mục tiêu chính là tối ưu các tiêu chí và điệu kiện ràng buộc. Mục tiêu tối ưu được chia thành hai loại : Tối ưu nút và xây dựng cây tối ưu, điều kiện ràng buộc được chia thành hai loại : ràng buộc nút và cây. Việc tối ưu nút và ràng buộc nút là hướng đến các nút có thuộc tính liên quan, chẳng hạn như băng thông nút, chi phí, độ sâu của cây, và các cây tối ưu và ràng buộc cây bằng các đặc tính liên quan đến cây Multicast, chẳng hạn bán kính trễ cây , trễ trung bình và chi phí. Kết hợp các mục tiêu tối ưu và điều kiện ràng buộc hình thành nên các giải thuật định tuyến Multicats lớp phủ khác nhau. Các thuật toán định tuyến multicast dựa trên tối ưu bao gồm RT [ 11 ] và dHCPS [ 12] được ứng dụng trong hệ thống luồng phương tiện thời gian thực P2P. Để nâng cao chất lượng dịch vụ và sử dụng tài nguyên mạng hiệu quả, thuật toán định tuyến lớp phủ cần phải tìm được một con đường tối ưu hoặc một con đường thỏa mãn các yếu tố ràng buộc. Hiệu năng của các thuật toán định tuyến được đánh giá dựa trên một số các tiêu chí : Hiệu quả Multicast: Chủ yếu được phản ánh qua trễ từ nguồn tới đích và băng thông sử dụng, thông thường dựa vào một số các tham số trễ Chi phí cây )( cos tT là tổng trễ trên các liên kết cây. )( cos tT thể hiện tài nguyên mạng bị tiêu tốn trên cây )( 1 1 cos iLT N i delayt     Trễ cây )),(( yxT overlaydelay là trễ từ nút x đến nút y. Tương tự )),(( yxT unicastdelay là trễ từ x đến y đi theo đường unicast: Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN Quân sự, Số 34, 12- 2014 37 N N jiT T N i N jij overlaydelay overlaydelay          1 1 1 ,1 ) 1 ),( ( N N jiT T N i N jij unicastdelay unicastdelay          1 1 1 ,1 ) 1 ),( ( Tỷ lệ trễ cây multicast qua lớp ứng dụng và trễ unicast gọi là tỷ lệ trễ )( delayr (stretch) unicastdelay overlaydelay delay T T r   Tải liên kết ( stress(Si)): Là số lượng bản sao giống hệt nhau của một gói thực hiện bởi một liên kết vật lý. Stress được thể hiện hiệu quả sử dụng tài nguyên mạng: )( 1 ixLsusageresource delay L i i   Tính thích nghi: Trong các phiên ALM, mỗi trạm đầu cuối có thể gia nhập hoặc rời bỏ nhóm tùy ý. Những thay đổi động có thể có những ảnh hưởng lớn đến cấu trúc mạng. Vì vậy, trong ALM một thách thức khác là thích nghi với những thay đổi của mạng . Mào đầu điều khiển: Một trong những tham số hiệu năng cơ bản đê đánh giá giải thuật toán định tuyến hoặc giao thức là các chi phí cho phần mào đầu điều khiển, do đó sự cân bằng giữa các tham số hiệu năng định tuyến và chi phí điều khiển để đạt được hiệu năng đó sẽ được xem xét trong các thuật toán định tuyến multicast. )()()( NRNRNR tumuctrl  trong đó )(NRmu chi phí để đạt được các tham số hiệu năng; )(NRtu chi phí cập nhật sự thay đổi cấu trúc mạng. 4. so sánh hiệu năng của các giao thức định tuyến ALM Bài báo khảo sát và so sánh 2 giao thức NICE [5] và ZIGZAG[4]. NICE là hệ thống phổ biến nhất sử dụng cách tiếp cận dựa trên cây. NICE là từ (The Internet Cooperative Environment) đã đề xuất phương thức xây dựng xếp chồng hoàn toàn khác so với các giao thức trước đây. Nó là một khung làm việc hợp tác sử dụng thuật toán phân tán qua đó các nút được tự tổ chức thành phân cấp cao-thấp (top- bottom). Mỗi thành viên phải gia nhập lớp thấp nhất và giao thức nhóm phân tán tại mỗi lớp phân chia những thành viên này thành một tập các nhóm. Chỉ một nút của mỗi nhóm có thể được bầu làm chủ nhóm để gia nhập vào lớp cao hơn kế tiếp. Thông thường, chủ nhóm sẽ nằm tại vị trí trung tâm của nhóm về mặt địa lý. Lớp 0 chứa tất cả các nút, trong khi đó lớp cao nhất chỉ chứa một trạm đầu cuối. Thiết kế phân lớp làm đơn giản việc quản lý thành viên và giúp nó mở rộng quy mô tốt hơn. Giống như Narada, NICE sử dụng RP để giúp khởi tạo các thành viên mới. Đầu tiên, thành viên mới gia nhập liên hệ với RP, RP gửi cho một danh sách tất cả các Kỹ thuật điện tử & Khoa học máy tính V.T.T. Hà, L.H.Lập, L.N.Thăng, ”Nghiên cứu các vấn đề định tuyến lớp ứng dụng.” 38 thành viên của lớp cao nhất. Bằng việc thăm dò mỗi thành viên trong danh sách này, thành viên mới sẽ tìm thành viên gần nhất và liên hệ với thành viên này để nhận được bản danh sách tất cả các thành viên của nhóm có sẵn khác ở lớp thấp hơn. Tiến trình này lặp đi lặp lại cho đến khi thành viên mới (trạm đầu cuối mới) gia nhập nhóm xác định tại lớp thấp nhất, gọi là lớp 0. Hơn nữa, mỗi chủ nhóm tại một lớp bất kỳ phải kiểm tra định kỳ kích cỡ của nhóm. Nếu kích cỡ của nhóm vượt một ngưỡng xác định thì nó sẽ tự chia thành hai nhóm con có kích cỡ bằng nhau. Nếu kích cỡ nhóm rất nhỏ so với ngưỡng đã xác định, nó sẽ kết hợp với nhóm có kích cỡ nhỏ hơn khác để tạo thành nhóm lớn hơn. Để chuyển tiếp dữ liệu, mỗi thành viên sẽ sao chép và chuyển các gói nhận được tới các nhóm lân cận của nó mà tại lớp đó nó là thành viên của nhóm. Trong cơ chế chuyển tiếp này, trạm NICE có thể có )log( NkkO nút dọc theo tuyến dữ liệu của nó. Hình 2. Kiến trúc các trạm cuối sắp xếp trong NICE[5]. Tuy nhiên, mỗi thành viên mới gia nhập nhóm phải dự đoán trễ đầu cuối từ lớp bên trên đến lớp thấp nhất. NICE được chỉ ra là có khả năng mở rộng quy mô tốt và một trong những mục tiêu chính để thiết kế hệ thống phân phối nội dung có khả năng mở rộng quy mô. ZIGZAG [3,4] đã được đề nghị bởi trường đại học Central Florida và để cải thiện giao thức NICE. Tổ chức cây rất giống với một trong những đề xuất của NICE. Các thuật toán để xây dựng cấu trúc và duy trì khá giống NICE và tất cả các thuộc tính cấu trúc của NICE vẫn còn hiệu lực. Tổ chức ZIGZAG nhận vào một hệ thống các cụm và xây dựng cây munlticast trên hệ thống phân cấp này theo một bộ quy tắc được gọi là quy tắc C. Một cụm có một nút đứng đầu và một nút để liên kết. Nút đứng đầu chịu trách nhiệm giám sát các thành viên của nhóm và nút liên kết chịu trách nhiêm truyền tải những nội dung cho các thành viên trong nhóm. Vì vậy nếu nút đứng đầu bị lỗi không ảnh hưởng đến tính liên tục dịch vụ của các thành viên khác hoặc trong trường hợp nút liên kết tách ra, thành viên đứng đầu vẫn còn hoạt động và có thể chỉ định một đầu liên kết mới nhanh chóng. Trong khi ở NICE tất cả mọi thứ được chuyển tiếp bởi các nút đứng đầu nhóm. Chi phí mào đầu của ZIGZAG là thấp. Nơi nhận cần trao đổi thông tin điều khiển tới O(LogN) với các đầu cuối khác trong trường hợp xấu nhất. ZIGZAG tập trung vào nguồn phương tiện truyền thông trực tuyến. Sử dụng phần mềm OverSim[11], tiến hành so sánh hiệu năng giữa NICE và ZIGZAG qua hai tham số trễ stretch và stress. Kết quả cho thấy giao thức ZIGZAG có khả năng phục hồi lỗi tốt hơn so với NICE vì ZIGZAG đã tách biệt nút chịu trách nhiệm điều khiển và nút chịu trách nhiệm truyền thông multicast. Tuy nhiên cả hai giai thức đều tính hàm chi phí dựa vào trễ được đo bằng lệnh ping để tối ưu Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN Quân sự, Số 34, 12- 2014 39 cây Multicast, mà không xét các yếu tố khác như sự đóng góp của các nút trưởng nhóm, nút liên kết, chất lượng yêu cầu của các dịch vụ, băng thông sẵn có của các nút. Hỡnh 3. Stress với xỏc xuất lỗi. Hỡnh 4. Stretch với xỏc xuất lỗi. 4. Kết luận Bài báo đã phân tích các vấn đề cần quan tâm khi tối ưu cây định tuyến ALM. Định tuyến tối ưu là tìm ra được một con đường thỏa mãn tối ưu tham số hiệu năng mà chi phí cho mào đầu điều khiển là nhỏ nhất. Nhưng trong ứng dụng thực tế, để đạt được tất cả các tiêu chí là rất khó. Các ứng dụng đa phương tiện có các yêu cầu khác nhau về băng thông, độ trễ và biến động trễ cho từng loại dịch vụ. Vấn đề của định tuyến multicast rất phức tạp và có rất nhiều các nghiên cứu đã đưa ra các giải thuật tối ưu, tuy nhiên các nghiên cứu đều mới dừng ở tối ưu 1 tiêu chí, chẳng hạn như chi phí băng thông máy chủ và khả năng mở rộng của hệ thống [7], trễ liên kết [8], và chi phí cây multicast [9]. Từ quan điểm của người dùng, tối ưu hóa một tiêu chí, chẳng hạn như chi phí cây, có thể không đảm bảo chất lượng trải nghiệm tốt của người dùng. Trong nghiên cứu tiếp theo chúng tôi sẽ nghiên cứu đề xuất một hàm chi phí có tính đến trễ, băng thông đóng góp và băng thông sẵn có của các nút và yêu cầu QOS của dịch vụ. Tối ưu giữa chi phí và hiệu năng dựa vào phần mào đầu điều khiển. Triển khai đánh giá so sánh trên hai giao thức NICE và ZIGZAG. Tài liệu tham khảo [1]. R. Besharati, M. Bag-Mohammadi, and M. A. Dezfouli, “A Topology-aware Application Layer Multicast Protocol,” in Proc. CCNC 2010. [2]. D. Pendarakis, S. Shi, D. Verma, and M. Waldvogal, “ALMI:an application level multicast infrastructure,” Proc. 3rd USITS, 2001, pp.49-60. [3]. M. Hosseini, D. T. Ahmed, S. Shirmohammadi, and N. D.Georganas, “A survey of application-layer multicast protocols,"IEEE Communications Surveys & Tutorials, vol. 9, no. 3, pp.5874, 2007. [4]. Duc A. Tran, Kien A. Hua, and Tai T. Do. Zigzag, “An efficient peer-to-peer scheme for media streaming,” IEEE INFOCOM’03, April 2003 [5]. S. Banerjee, B. Bhattacharjee. “Analysis of the NICE Application Layer Multicast Protocol” [R]: Department of Computer Science, University of Maryland, College Park, UMIACSTR 2002-60 and CS-TR 4380, June 2002. [6]. Chen Liangbin,Li Qiang , Feng Xiang “Research on Multicast Routing Algorithm for P2P Overlay Network,” Proceedings of the 2nd International Conference on Computer Science and Electronics Engineering (ICCSEE 2013) Kỹ thuật điện tử & Khoa học máy tính V.T.T. Hà, L.H.Lập, L.N.Thăng, ”Nghiên cứu các vấn đề định tuyến lớp ứng dụng.” 40 [7]. T. Small, B. Li, and B. Liang, “Outreach: Peer-To-Peer Topology Construction towards Minimized Server Bandwidth Costs,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 2007, pp.35-45 [8]. F. Wang, Y. Xiong, and J. Liu, "mTreebone: A Hybrid Tree/Mesh Overlay for Application-Layer Live Video Multicast," Proc. ICDCS, 2007 [9]. D. Ren, Y.-T. Hillman Li, and S.-H. Gary Chan, “On Reducing Mesh Delay for Peer-to-Peer Live Streaming,” Proc. INFOCOM, 2008, pp.1058-1066. [10]. D.A. Helder and S. Jamin, “End-Host Multicast Communication Using Switch- Trees Protocols,” in Proc. IEEE/ACM International Symposium on Cluster, Cloud, and Grid Computing (CCGRID), 2002, pp.419-424. [11]. OMNeT++ Community Site (2012), “OMNET++ Discrete Event Simulation System [Online]”, Available abstract Research on Multicast Routing for Aplication layer Application Layer Multicast has many advantages compared to the IP multicast [1]. First, it is easy deployment and low cost, ALM requires only class IP platform supports unicast communication functions do not need to change the IP network infrastructure is available. Second, it is flexible. Third, it is suitable for deployment in large -scale networks such as the Internet. The main objective of Multicast routing is the optimal multicast tree construction to meet quality of service requirements. This paper analyzes and synthesis of routing problems, the optimal solution for ALM routing trees and provide direction for further research to improve the performance multicast routing protocol the QOS requirements of service . Keywords: Overlay network; multicast routing; algrithm,Application layer multicats-ALM Nhận bài ngày 11 tháng 05 năm 2014 Hoàn thiện ngày 02 tháng 10 năm 2014 Chấp nhận đăng ngày 04 tháng 12 năm 2014 Địa chỉ: Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, 122 Hoàng Quốc Việt, Hà Nội, Việt Nam, E-mail: havt@ptit.edu.vn; Số điện thoại: 0915054369.