受控組播 組播擊術

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1、組播技術白皮書摘要IP組播技術實現(xiàn)了IP網絡中點到多點的高效數(shù)據傳送因為組播能夠有效地節(jié)約網絡帶寬降低網絡負載所以在實時數(shù)據傳送多媒體會議數(shù)據拷貝游戲和仿真等諸多方面都有廣泛的應用本文介紹了組播的基本概念和目前通用的組播協(xié)議以及組播組網的基本方案并針對組播業(yè)務需求和運營過程中面臨的問題提出了電信級的可運營可管理的受控組播解決方案包括信源管理用戶管理和組播安全控制等方面的內容關鍵詞組播運營管理受控組播IGMPDVMRPPIM-SMPIM-DMMBGPMSDP1組播概述1.1組播技術的產生原因傳統(tǒng)的IP通信有兩種方式第一種是在一臺源IP主機和一臺目的IP主機之間進行

2、即單播unicast第二種是在一臺源IP主機和網絡中所有其它的IP主機之間進行即廣播broadcast如果要將信息發(fā)送給網絡中的多個主機而非所有主機則要么采用廣播方式要么由源主機分別向網絡中的多臺目標主機以單播方式發(fā)送IP包采用廣播方式實現(xiàn)時不僅會將信息發(fā)送給不需要的主機而浪費帶寬也可能由于路由回環(huán)引起嚴重的廣播風暴采用單播方式實現(xiàn)時由于IP包的重復發(fā)送會白白浪費掉大量帶寬也增加了服務器的負載所以傳統(tǒng)的單播和廣播通信方式不能有效地解決單點發(fā)送多點接收的問題IP組播是指在IP網絡中將數(shù)據包以盡力傳送best-effort的形式發(fā)送到網絡中的某個確定節(jié)點子集這個子集

3、稱為組播組multicastgroupIP組播的基本思想是源主機只發(fā)送一份數(shù)據這份數(shù)據中的目的地址為組播組地址組播組中的所有接收者都可接收到同樣的數(shù)據拷貝并且只有組播組內的主機目標主機可以接收該數(shù)據網絡中其它主機不能收到組播組用D類IP地址224.0.0.0239.255.255.255來標識1.2組播技術的市場前景IP組播技術有效地解決了單點發(fā)送多點接收的問題實現(xiàn)了IP網絡中點到多點的高效數(shù)據傳送能夠大量節(jié)約網絡帶寬降低網絡負載作為一種與單播和廣播并列的通信方式組播的意義不僅在于此更重要的是可以利用網絡的組播特性方便地提供一些新的增值業(yè)務包括在線直播網絡電視遠

4、程教育遠程醫(yī)療網絡電臺實時視頻會議等互聯(lián)網的信息服務領域組播從1988年提出到現(xiàn)在已經經歷了十幾年的發(fā)展許多國際組織對組播的技術研究和業(yè)務開展進行了大量的工作隨著互聯(lián)網建設的迅猛發(fā)展和新業(yè)務的不斷推出組播也必將走向成熟盡管目前端到端的全球組播業(yè)務還未大規(guī)模開展起來但是具備組播能力的網絡數(shù)目在增加一些主要的ISP已運行域間組播路由協(xié)議進行組播路由的交換形成組播對等體在IP網絡中多媒體業(yè)務日漸增多的情況下組播有著巨大的市場潛力組播業(yè)務也將逐漸得到推廣和普及2組播技術的基本原理組播技術涵蓋的內容相當豐富從地址分配組成員管理到組播報文轉發(fā)路由建立可靠性等諸多方面下面首先

5、介紹組播協(xié)議體系的整體結構之后從組播地址組播成員管理組播報文轉發(fā)域內組播路由和域間組播路由等幾個方面介紹有代表性的協(xié)議和機制2.1組播協(xié)議體系結構根據協(xié)議的作用范圍組播協(xié)議分為主機-路由器之間的協(xié)議即組播成員管理協(xié)議以及路由器-路由器之間協(xié)議主要是各種路由協(xié)議組成員關系協(xié)議包括IGMP互連網組管理協(xié)議組播路由協(xié)議又分為域內組播路由協(xié)議及域間組播路由協(xié)議兩類域內組播路由協(xié)議包括PIM-SMPIM-DMDVMRP等協(xié)議域間組播路由協(xié)議包括MBGPMSDP等協(xié)議同時為了有效抑制組播數(shù)據在二層網絡中的擴散引入了IGMPSnooping等二層組播協(xié)議通過IGMP和二層組播

6、協(xié)議在路由器和交換機中建立起直聯(lián)網段內的組成員關系信息具體地說就是哪個接口下有哪個組播組的成員域內組播路由協(xié)議根據IGMP維護的這些組播組成員關系信息運用一定的組播路由算法構造組播分發(fā)樹在路由器中建立組播路由狀態(tài)路由器根據這些狀態(tài)進行組播數(shù)據包轉發(fā)域間組播路由協(xié)議根據網絡中配置的域間組播路由策略在各自治系統(tǒng)ASAutonomousSystem間發(fā)布具有組播能力的路由信息以及組播源信息使組播數(shù)據能在域間進行轉發(fā)2.2組播地址機制2.2.1組播IP地址IP組播地址用于標識一個IP組播組IANA把D類地址空間分配給組播使用范圍從224.0.0.0到239.255.25

7、5.255如下圖所示二進制表示IP組播地址前四位均為11102.2.2組播地址的劃分整個IP組播地址的空間劃分如下圖所示其中224.0.0.0到224.0.0.255地址范圍被IANA預留地址224.0.0.0保留不做分配其它地址供路由協(xié)議及拓撲查找和維護協(xié)議使用該范圍內的地址屬于局部范疇不論生存時間字段TTL值是多少都不會被路由器轉發(fā)224.0.1.0到238.255.255.255地址范圍作為用戶組播地址在全網范圍內有效其中2338為GLOP地址GLOP是一種自治系統(tǒng)之間的組播地址分配機制將AS號直接填入組播地址的中間兩個字節(jié)中每個自治系統(tǒng)都可以得到255個

8、組播地址239.0.0.