多播技术TCP.docVIP

多播技术是TCP/IP传输方式的一种，TCP/IP有三种传输方式:单播 多播 广播。传统的IP通信是在一个源IP主机和一个目标主机之间（单播）或者一个源IP主机和网络中所有的IP主机之间（广播）进行的，要将信息发送给网络中的多个而非所有的IP主机，采用传统的IP通信技术只有两种方法可以选择：采用广播方式或者由源IP主机分别向网络中的多个目标IP主机单播发送IP包。广播方式会将信息发送给不需要的IP主机而浪费带宽，而且可能的路由回环会引起广播风暴。单播方式由于IP包的重复发送会浪费大量的带宽，同时也增加了服务器的负载，可见，传统的IP通信技术不能有效地解决单点发送多点接受的问题。而IP多播却很好地解决了这个问题。 多播在历史上已不只一次成为时髦用语。IP多播指的是一个发送者向多个接收者发送数据，但只需发送一份数据副本。多播对流媒体非常有用，所以我们来研究一下它的工作原理。 　　多播很象广播，多播数据被分配一些特定的地址。两者的区别在于，一些多播地址可以被路由，并使用在Internet上。IANA(Internet地址分配机构)为多播预留的地址空间是224.0.0.0/4，我们现在不再说“D类”地址了。224/4的地址范围是从224.0.0.0一直到239.255.255.255。 　　多播比广播更具效率，因为广播数据包必须由本地链路上每台电脑接收，而每个操作系统都会生成一个中断，以便对收到的数据包进行检查，这个过程中通常会复制一些数据。而在多播时，网卡并不会接收这些数据包，除非它被告知需要接收。 　　缺省情况下，启用了多播功能的网络接口卡(NIC)在引导时只会侦听224.0.0.1上的数据，这个地址被赋给了“该子网上的所有系统”。是的，这与广播非常相似，事实上很多人认为广播就是多播的一种特殊情况。 　　通过设置网卡是否忽略多播内容，多播可以选择传送的目的对象，这是本地链路的工作方式，但Internet是怎样做的呢?如果有人想通过多播向非洲传送一个名人孩子出生的流数据，我们并不想让Internet上的每一台路由器都消耗带宽把它传送到每台电脑。除了通过设置本地NIC做出决策外，还有一些多播路由机制可以“修剪”某些子网。如果你的网络中没有人想看这些信息，那么就没有理由让它进入你的网络。 　　那些对这一信息感兴趣的人可以运行一个特别的程序，该程序会依次告诉NIC去加入一个多播组。NIC利用Internet组管理协议(IGMP)提醒本地多播路由器，它想加入一个特定的组。不过这只能单向实现（只能接收多播数据）。如果有人想发送和接收多播的信息，那么IP层就需要更高的技巧。为了发送数据，IP协议会把一个IP地址映射到一个以太网地址上，并把它告诉网卡驱动程序，以便用另一个MAC(媒体访问控制)地址配置网卡。 　　IGMP本身非常简单。它与ICMP(Internet控制消息协议)很相似，因为它也用到了IP层，只不过协议号码不同而已。IGMP协议头只包含4个内容:版本号、类型、校验和，以及要加入的组(即多播地址)。当数据包被发送出去的时候，多播路由器就知道了至少有一台主机有兴趣接收数据包，以获得一个特定的多播地址。现在这台路由器必须以某种方式和其它路由器进行多播路由，以便获得所需的数据。 　　现在事情变得有趣了，今天我们要谈论几种多播路由机制:DVMRP和PIM。这里稍事停顿一下，你要知道即使到了现在，多播技术仍然尚未被广泛支持，这一点很重要。在过去只有一个mbone即多播主干网络的时候，人们通过IPIP(IP封装IP)隧道与之相连。Unix程序mrouted可以理解DVMRP和IGMP协议，而Internet路由器却不能。现在很多希望采用多播技术的客户仍在询问他们的ISP，为什么某些协议不起作用。 　　DVMRP指的是距离向量多播路由协议，它采用IGMP子码13，并实现所谓的密集泛洪(Dense Flooding)。Dense Flooding很有效，但效率不高。一台路由器首先会向每个子网发送信息，然后去掉没有多播需求的子网。PIM（Protocol-Independent Multicast），即协议无关多播，不依赖于单播路由机制，它在密集模式下类似于DVMRP。PIM密集模式(dense mode)本质上和DVMRP一样，只不过PIM采用的是IP协议103。PIM可以实现分支的加入、修剪和嫁接。嫁接与修剪相反:它将一条分支重新嫁接回主干网络。 　　密集模式多播路由会由向所有人发送数据，然后修剪掉部分分支。多播分布树总被用来代表一组路由器，当一束分支被修剪，路由器将最终可以除去越来越粗壮的分支。如果一个AS内没有边界路由器感兴趣的分支，它就会向上流路由器发送一条修剪信息，从而不再浪费带宽。 　　稀疏模式(sparse mode)多播路由则采用集