随着多媒体会议、远程教学、分布式交互仿真等Internet应用的广泛使用,大规模可靠组播协议的研究成为了学术界的热点问题之一。组播与传统的单播、广播相比更适合一对多以及多对多的数据传输。传统的IP组播虽然降低了网络带宽需求,克服了集中式服务器因组成员数目增加而使得其负载加重的问题,但并不能保证组成员都能可靠有序地接收组播会话中传输的数据包。因此,对可靠组播的研究就变得尤为重要。目前,制约组播协议进一步完善和规范化的关键问题之一是组播的缓存管理。如果没有较好的缓存管理机制,将可能降低组播的效率。本文首先介绍了组播相关的基本概念、可靠组播的体系结构以及可靠组播的相关技术。然后,详细介绍了具有较好可扩展性的缓存管理算法的随机可靠组播协议(RRMP),RRMP将差错恢复的负载随机分配给组中成员,从而避免了使用指定修复服务器负载过重或者是意外故障造成丢包而使数据包无法修复等问题;通过两阶段缓存管理算法来优化缓存管理,明显解决了组播分组中的交付延迟问题;利用随机差错恢复达到高鲁棒性。由于RRMP利用单播发送重传请求以及长期缓存节点选择的随机性,使得随着组成员的增加导致修复时延增加。针对RRMP中存在的问题,本文在RRMP协议的基础上提出了改进的可靠组播协议IRMP。IRMP将组成员划分到不同的区域,各区域之间构成层次结构,使用两阶段缓存管理算法,即用于满足本地恢复需要的短期缓存和用于满足远程恢复需要的长期缓存。在本地恢复中,利用组播发送重传请求,利用随机后退算法减少重复报文。在远程恢复中,使用指定修复节点完成远程恢复和数据的长期缓存。在NS2平台上对IRMP进行仿真的结果表明,IRMP不仅有效地降低了缓存需求,减少了修复时延,而且提高了可扩展性。最后,将IRMP应用于多源可靠组播。为了适应多源可靠组播环境,本文提出了多源可靠组播环境下的报文标识方法和组成员结构模型,通过NS2平台仿真实验,证明了方案的可行性。