4.6 IP多播.ppt

第 4 章 网络层 第六讲 IP多播与IPv6 IP 多播 虚拟专用网 VPN 网络地址转换 NAT IPv6协议（补充） 1. IP 多播 多播可明显地减少网络中资源的消耗 IP 多播的一些特点 能够运行多播协议的路由器称为“多播路由器”（multicast router）。 虚拟的多播主干网MBONE可把分组传播到地点分散但属于一个组的许多个主机。 在因特网上进行多播就叫做IP多播。IP多播使用的多播IP地址，就是 IP地址中的D类地址。 多播地址只能用于目的地址，而不能用于源地址。 永久组地址——由因特网号码指派管理局 IANA 负责指派的，有特定用途的组播地址 224.0.1.0——238.255.255.255全球范围都可使用的多播地址 两种多播： 因特网范围内的多播 只在本局域网上进行硬件多播 在局域网上进行硬件多播 因特网号码指派管理局 IANA 拥有的以太网地址块的高 24 位为 00-00-5E。对应的以太网多播地址块的范围是： 00-00-5E-00-00-00 到 00-00-5E-FF-FF-FF IANA拥有的以太网多播地址的范围是： 01-00-5E-00-00-00 到 01-00-5E-7F-FF-FF 在每一个地址中，只有23位可用作多播。 D 类 IP 地址与以太网多播地址的映射关系 IGMP 使多播路由器知道多播组成员信息 网际组管理协议 IGMP 和多播路由选择协议 IP多播需要两种协议 为了使路由器知道多播组成员的信息，需要利用网际组管理协议 IGMP (Internet Group Management Protocol)。 连接在局域网上的多播路由器还必须和因特网上的其他多播路由器协同工作，以便把多播数据报用最小代价传送给所有的组成员。这就需要使用多播路由选择协议。 多播路由选择协议 多播转发必须动态地适应多播组成员的变化。 多播路由器在转发多播数据报时，不能仅仅根据多播数据报中的目的地址，而是还要考虑这个多播数据报从什么地方来和要到什么地方去。 多播数据报可以由没有加入多播组的主机发出，也可以通过没有组成员接入的网络。 网际组管理协议 IGMP IGMP 使用 IP 数据报传递其报文，但它也向 IP 提供服务，所以 IGMP 是属于整个网际协议 IP 的一个组成部分。 IGMP的工作分为两个阶段： 第一阶段：当某个主机加入新的多播组时，该主机应向多播组的多播地址发送IGMP 报文，声明自己要成为该组的成员。 第二阶段：组成员关系是动态的，因此本地多播路由器要周期性地探询本地局域网上的主机，以便知道这些主机是否还继续是组的成员。 IGMP 避免多播控制信息给网络增加开销所采用的措施 在主机和多播路由器之间的所有通信都是使用 IP 多播。 多播路由器在探询组成员关系时，只需要对所有的组发送一个请求信息的询问报文。 当同一个网络上连接有几个多播路由器时，它们能够迅速和有效地选择其中的一个来探询主机的成员关系。 在 IGMP 的询问报文中有一个数值 N，它指明一个最长响应时间（默认值为 10秒）。 同一个组内的每一个主机都要监听响应，只要有本组的其他主机先发送了响应，自己就可以不再发送响应了。 多播路由选择协议 多播路由选择实际上就是要找出以源主机为根结点的多播转发树。 在多播转发树上的路由器不会收到重复的多播数据报。 转发多播数据报使用的方法 洪泛与剪除 隧道技术(tunneling) 基于核心的发现技术 洪泛与剪除 这种方法适合于较小的多播组，而所有的组成员接入的局域网也是相邻接的。 一开始，路由器转发多播数据报使用洪泛的方法（这就是广播）。为了避免兜圈子，采用了叫做反向路径广播 RPB (Reverse Path Broadcasting)的策略。 基于核心的发现技术 这种方法对于多播组的大小在较大范围内变化时都适合。 这种方法是对每一个多播组 G 指定一个核心(core)路由器，给出它的 IP 单播地址。 核心路由器按照前面讲过的方法创建出对应于多播组 G 的转发树。 几种多播路由选择协议 距离向量多播路由选择协议 DVMRP (Distance Vector Multicast Routing Protocol) 基于核心的转发树 CBT (Core Based Tree) 开放最短通路优先的多播扩展 MOSPF (Multicast Extensions to OSPF) 协议无关多播-稀疏方式 PIM-SM (Protocol Independent Multicast-Sparse Mode) 协议无关多播-密集方式 PIM-DM (Protocol Independen