多播与多播路由.ppt

2003-3 IP组播 应用 访问分布式数据库 信息传播（例如软件更新） 地址新闻分发 电视会议 远程学习 TCP/IP传送方式 单播（Unicast）传输：在发送者和每一接收者之间需要单独的数据信道。 如果一台主机同时给很少量的接收者传输数据，一般没有什么问题。但如果有大量主机希望获得数据包的同一份拷贝时却很难实现。 这将导致发送者负担沉重、延迟长、网络拥塞；为保证一定的服务质量需增加硬件和带宽。 组播（Multicast）传输：它提高了数据传送效率。减少了主干网出现拥塞的可能性。组播组中的主机可以是在同一个物理网络， 也可以来自不同的物理网络（如果有组播路由器的支持）。 广播（Broadcast）传输：是指在IP子网内广播数据包，所有在子网内部的主机都将收到这些数据包。 广播意味着网络向子网主机都投递一份数据包，不论这些主机是否乐于接收该数据包。然而广播的使用范围非常小， 只在本地子网内有效，因为路由器会封锁广播通信。广播传输增加非接收者的开销。 内容 组播定义、概念 组播协议体系结构 重点介绍PIM-SM/MBGP/MSDP 其它组播协议 组播的可扩展性问题 组播的定义 ASM (Any Source Multicast) ,RFC1121的多播服务模型： 每一个多播组用一个单一的IP地址来标识，任意发送者发往该地址的数据可以到达所有的组成员 组成员的个数不加限制 组成员可以在Internet上任一位置 组成员可以自由的加入或离开 发送者不必是多播组的成员 此种模式称为ASM SSM (Source Specific Multicast) ASM模型的扩展，允许接收者选择发送者，即接收者只接收特定发送者的数据包，并且在构造转发树的时候进行裁剪。 IP组播是指一个IP报文向一个“主机组”的传送，这个包含零个或多个主机的主机组由一个单独的IP地址标识。主机组地址也称为“组播地址”，或者D类地址。除了目的地址部分，组播报文与普通报文没有区别，网络尽力传送组播报文但是并不保证一定送达。 主机组的成员可以动态变化，主机有权选择加入或者退出某个主机组。主机可以加入多个主机组，也可以向自己没有加入的主机组发送数据。 主机组有两种：永久组和临时组。 永久组的IP地址是周知的，由Internet管理机构分配，是保留地址。 临时组的地址则使用除永久组地址外的非保留D类地址。 实现组播技术的前提条件 实现IP组播传输，则组播源和接收者以及两者之间的下层网络都必须支持组播。这包括以下几方面： 主机的TCP/IP实现支持发送和接收IP组播； 主机的网络接口支持组播； 有一套用于加入、离开、查询的组管理协议； 有一套IP地址分配策略，并能将第三层IP组播地址映射到第二层MAC地址； 支持IP组播的应用软件； 所有介于组播源和接收者之间的路由器、集线器、交换机、TCP/IP栈、防火墙均需支持组播； IP组播地址（主机组地址） D类IP地址，从224.0.0.0到239.255.255.255 部分D类地址被保留，用作永久组的地址，这段地址从224.0.0.0-224.0.0.255。用于单一跳步的组播应用。组播路由器将单步转发目的地址在此范围的数据报。比较重要的地址有： 224.0.0.1 － 网段中所有支持组播的主机 224.0.0.2 － 网段中所有支持组播的路由器 224.0.0.4 － 网段中所有的DVMRP路由器 224.0.0.5 － 所有的OSPF路由器 224.0.0.6 － 所有的OSPF指派路由器 224.0.0.9 － 所有RIPv2路由器 224.0.0.13 －所有PIM路由器 239.0.0.0-239.255.255.255域内私有多播地址，类似于IP中的内网地址。以此为目的的组播流只能在自治系统内转发 第2层的组播地址（组播MAC地址） IP组播地址与链路层地址的映射不是通过ARP,而是采用静态映射。 IP地址到以太网地址的映射 把IP地址的最后23位拷贝到MAC地址的最后23位，然后把这23位前面的那一位置为0。MAC地址的前24位必须为01-00-5E。例如：组播IP地址224.0.1.128，16进制表示为E0-00-01-10，最低的23位为0x00-01-10，计算得出的MAC地址为：01-00-5E-00-01-10。 组播管理协议 IGMP（Internet Group Management Protocol） 用于管理组成员关系的协议 主机：加入/退出某个组 路由器：传播组信息 路由器：组成员查询 用途 动态组成员 建立组播路由 IGMP IGMPv1 同一网段中一个路由器被选为“询问者”。 询问者周期性的向本网段所有主机发送询问消息 属于组G的主机回应消息前，先等待随机时间(0