受控組播 組播擊術(shù)

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1、組播技術(shù)白皮書摘要IP組播技術(shù)實(shí)現(xiàn)了IP網(wǎng)絡(luò)中點(diǎn)到多點(diǎn)的高效數(shù)據(jù)傳送因?yàn)榻M播能夠有效地節(jié)約網(wǎng)絡(luò)帶寬降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載所以在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送多媒體會(huì)議數(shù)據(jù)拷貝游戲和仿真等諸多方面都有廣泛的應(yīng)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(wǎng)的基本方案并針對組播業(yè)務(wù)需求和運(yùn)營過程中面臨的問題提出了電信級(jí)的可運(yùn)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(nèi)容關(guān)鍵詞組播運(yùn)營管理受控組播IGMPDVMRPPIM-SMPIM-DMMBGPMSDP1組播概述1.1組播技術(shù)的產(chǎn)生原因傳統(tǒng)的IP通信有兩種方式第一種是在一臺(tái)源IP主機(jī)和一臺(tái)目的IP主機(jī)之間進(jìn)行

2、即單播unicast第二種是在一臺(tái)源IP主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)中所有其它的IP主機(jī)之間進(jìn)行即廣播broadcast如果要將信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)主機(jī)而非所有主機(jī)則要么采用廣播方式要么由源主機(jī)分別向網(wǎng)絡(luò)中的多臺(tái)目標(biāo)主機(jī)以單播方式發(fā)送IP包采用廣播方式實(shí)現(xiàn)時(shí)不僅會(huì)將信息發(fā)送給不需要的主機(jī)而浪費(fèi)帶寬也可能由于路由回環(huán)引起嚴(yán)重的廣播風(fēng)暴采用單播方式實(shí)現(xiàn)時(shí)由于IP包的重復(fù)發(fā)送會(huì)白白浪費(fèi)掉大量帶寬也增加了服務(wù)器的負(fù)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(diǎn)發(fā)送多點(diǎn)接收的問題IP組播是指在IP網(wǎng)絡(luò)中將數(shù)據(jù)包以盡力傳送best-effort的形式發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)確定節(jié)點(diǎn)子集這個(gè)子集

3、稱為組播組multicastgroupIP組播的基本思想是源主機(jī)只發(fā)送一份數(shù)據(jù)這份數(shù)據(jù)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(jù)拷貝并且只有組播組內(nèi)的主機(jī)目標(biāo)主機(jī)可以接收該數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中其它主機(jī)不能收到組播組用D類IP地址224.0.0.0239.255.255.255來標(biāo)識(shí)1.2組播技術(shù)的市場前景IP組播技術(shù)有效地解決了單點(diǎn)發(fā)送多點(diǎn)接收的問題實(shí)現(xiàn)了IP網(wǎng)絡(luò)中點(diǎn)到多點(diǎn)的高效數(shù)據(jù)傳送能夠大量節(jié)約網(wǎng)絡(luò)帶寬降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)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(wǎng)絡(luò)的組播特性方便地提供一些新的增值業(yè)務(wù)包括在線直播網(wǎng)絡(luò)電視遠(yuǎn)

4、程教育遠(yuǎn)程醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)實(shí)時(shí)視頻會(huì)議等互聯(lián)網(wǎng)的信息服務(wù)領(lǐng)域組播從1988年提出到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了十幾年的發(fā)展許多國際組織對組播的技術(shù)研究和業(yè)務(wù)開展進(jìn)行了大量的工作隨著互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的迅猛發(fā)展和新業(yè)務(wù)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(wù)還未大規(guī)模開展起來但是具備組播能力的網(wǎng)絡(luò)數(shù)目在增加一些主要的ISP已運(yùn)行域間組播路由協(xié)議進(jìn)行組播路由的交換形成組播對等體在IP網(wǎng)絡(luò)中多媒體業(yè)務(wù)日漸增多的情況下組播有著巨大的市場潛力組播業(yè)務(wù)也將逐漸得到推廣和普及2組播技術(shù)的基本原理組播技術(shù)涵蓋的內(nèi)容相當(dāng)豐富從地址分配組成員管理到組播報(bào)文轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)之后從組播地址組播成員管理組播報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)域內(nèi)組播路由和域間組播路由等幾個(gè)方面介紹有代表性的協(xié)議和機(jī)制2.1組播協(xié)議體系結(jié)構(gòu)根據(jù)協(xié)議的作用范圍組播協(xié)議分為主機(jī)-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(guān)系協(xié)議包括IGMP互連網(wǎng)組管理協(xié)議組播路由協(xié)議又分為域內(nèi)組播路由協(xié)議及域間組播路由協(xié)議兩類域內(nèi)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(shí)為了有效抑制組播數(shù)據(jù)在二層網(wǎng)絡(luò)中的擴(kuò)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(jī)中建立起直聯(lián)網(wǎng)段內(nèi)的組成員關(guān)系信息具體地說就是哪個(gè)接口下有哪個(gè)組播組的成員域內(nèi)組播路由協(xié)議根據(jù)IGMP維護(hù)的這些組播組成員關(guān)系信息運(yùn)用一定的組播路由算法構(gòu)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(jù)這些狀態(tài)進(jìn)行組播數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)域間組播路由協(xié)議根據(jù)網(wǎng)絡(luò)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(jù)能在域間進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)2.2組播地址機(jī)制2.2.1組播IP地址IP組播地址用于標(biāo)識(shí)一個(gè)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(jìn)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(gè)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(yù)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?fù)洳檎液途S護(hù)協(xié)議使用該范圍內(nèi)的地址屬于局部范疇不論生存時(shí)間字段TTL值是多少都不會(huì)被路由器轉(zhuǎn)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(wǎng)范圍內(nèi)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(jī)制將AS號(hào)直接填入組播地址的中間兩個(gè)字節(jié)中每個(gè)自治系統(tǒng)都可以得到255個(gè)

8、組播地址239.0.0.