组播路由.doc

组播路由 本章主要讲述IP组播报文转发原理及相关协议。组播报文到达路由器后，查询路由器中的组播转发表，确定是否能够转发以及如何转发；IGMP协议主要用于主机与路由器之间成员关系的管理；动态组播路由协议用于维护全网一致的组播转发表。 本章主要内容： 组播介绍 IGMP协议相关术语解析 IGMP协议介绍 PIM-SM协议相关术语解析 PIM-SM协议介绍 PIM-SM调试命令及调试信息 PIM-DM协议介绍 DVMRP协议介绍 IP组播相关术语解释 ip multicasting――ip组播。在RFC 1112和RFC 2236中定义了I P组播概念，即如何向一个主机组发送报文。一个主机组是指共享单独一个IP地址的多个设备。I P组播传送与I P单播相同，都使用“尽力（best-effort）”传输机制发送报文。这意味着对于该组中的所有主机，都不能保证数据包能够正确无误地、按顺序地接收。 multicast address――组播地址。目前，保留给IP组播的地址空间是D类地址，范围从224.0.0.0到239.255.255.255。这些地址的高位比特都被定义为“1110”。 multicast distribution tree――组播分布树。在组播模型中，源主机可以向任一加入组播组的主机传送信息。IP组播业务报文在网络中经过的路径成为组播分布树。它可以分为有源树和共享树两种类型。 source tree――有源树。树的根是组播信息源，分支形成了通过网络到达接收站点的分布树。有源树以最短的路径贯穿网络，因此它也常被称为最短路径树(SPT)。 shared tree――共享树。不使用信息源作为树根，而是使用位于网络中的某些可选择点作为公用根。此根称为汇聚点(RP)。 reverse path forwarding――逆向路径转发。组播业务包到达路由器时，路由器对报文执行RPF（检查组播包是否在可返回源站点接口上到达）检查。检查成功时转发该包，否则丢弃该包。 multicast cache――组播转发缓存。又称为组播路由表项。它包含了组播业务报文的合法输入、输出接口信息，是RPF检查的依据。组播转发缓存由组播路由协议生成并更新。 组播介绍 当信息(包括数据、语音和视频)传送的目的地址是网络中的一组用户时，可以采用多种传送方式。例如可以采用单播(Unicast)方式，为每个用户单独建立一条数据传送通路；又如采用广播(Broadcast)方式，把信息传送给网络中的所有用户，不管他们是否需要，都会接收到广播来的信息。以上两种方式都浪费了大量宝贵的带宽资源，而且广播方式也不利于信息的安全和必威体育官网网址。IP组播技术有效地解决了这个问题。组播源仅发送一次信息，信息在网络关键节点处被复制和分发，因此信息能被准确高效地传送到每个需要它的用户。简单地说，IP组播是一种保存带宽的技术，它把一个单独的信息流同时传送到多个接收者那里，减少了网络流量。 若网络中有不支持组播的路由器，组播路由器可以采用隧道方式将组播包封装在单播IP包中发送给相邻路由器，相邻的组播路由器再将单播IP头剥掉，然后继续进行组播传输，直至到达目的地。 IP组播地址 IP组播地址用于标识一个IP组播组。IANA把D类地址空间分配给组播使用，范围从224.0.0.0 到239.255.255.255。组播地址前四位均为“1110”。 IP组播地址的空间划分 整个IP组播地址的空间是这样划分的：224.0.0.0 到224.0.0.255 地址范围被IANA 预留，地址224.0.0.0 保留不做分配。其他地址供路由协议及拓扑查找和维护协议使用。该范围内的地址属于局部范畴，不论生存时间字段TTL值是多少，都不会被路由器转发也即只能在局域网里传送。224.0.1.0 到238.255.255.255 地址范围作为用户组播地址，在全网范围内有效。组播地址239.0.0.0 到239.255.255.255 地址范围为本地管理组播地址administratively scoped addresses，仅在特定的本地范围内有效。 IP 组播地址到MAC 地址的映射 IANA 将MAC 地址范围01:00:5E:00:00:00 ~ 01:00:5E:7F:FF:FF 分配给组播使用，这就要求将28位的IP 组播地址空间映射到23 位的MAC 地址空间中。具体的映射方法是将组播地址中的低23 位放入MAC 地址的低23 位如图4-1所示： 图4-1 组播地址到MAC地址的映射 由于IP 组播地址的后28 位中只有23 位被映射到MAC 地址，这样会有32个IP 组播地址映射到同一MAC 地址上。 IP组播特性 在一般的TCP/IP路由中，一个数据包传输的路径是从源地址路由到目的地址，利用Hop-by-Ho