IP組播(multicast)技術(shù)是利用協(xié)議將IP數(shù)據(jù)包從一個(gè)源傳送到多個(gè)目的地,這些目的地構(gòu)成一個(gè)主機(jī)組。該主機(jī)組由一個(gè)單獨(dú)的IP地址(稱為組播地址或D類地址)標(biāo)識(shí),即組播能使一個(gè)或多個(gè)組播源只把數(shù)據(jù)包發(fā)送給特定的主機(jī)組,只有加入該主機(jī)組的主機(jī)才能接收到數(shù)據(jù)包。通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)中建立組播分布樹(shù),并且只在鏈路的起始點(diǎn)復(fù)制組播分組,使每個(gè)組播分組在每條鏈路上最多出現(xiàn)一次,從而達(dá)到有效地提高網(wǎng)絡(luò)的帶寬和資源的利用率、限制網(wǎng)絡(luò)延遲、實(shí)現(xiàn)匿名服務(wù)的目的。
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在組播網(wǎng)絡(luò)中,組播信息通過(guò)組播樹(shù)傳輸,組播樹(shù)是進(jìn)行組播通信的基礎(chǔ)。組播樹(shù)是由路由器構(gòu)造的一個(gè)連接所有組播組成員的“樹(shù)”,路由器可根據(jù)此“樹(shù)”找出轉(zhuǎn)發(fā)分組的惟一路徑。通常,組播樹(shù)分為源分布樹(shù)(Source Distribution Tree)和共享分布樹(shù)(Shared Distribution Tree)。源分布樹(shù)以組播源為根節(jié)點(diǎn)構(gòu)造到所有組播組成員的生成樹(shù),通常也稱為最短路徑樹(shù)(SPT)。共享分布樹(shù)又稱為RPT樹(shù)或基于核心的樹(shù)(CBT,Core Based Tree)。共享分布樹(shù)的構(gòu)造方法是以網(wǎng)絡(luò)中某個(gè)指定的路由器為根節(jié)點(diǎn),該路由器稱為集合點(diǎn)或中心點(diǎn),由此節(jié)點(diǎn)生成包含所有組成員的樹(shù)。使用共享分布樹(shù)時(shí),組播源需要首先把組播分組發(fā)送給集合點(diǎn)路由器,再由這個(gè)路由器轉(zhuǎn)發(fā)給其他的組成員。MPLS技術(shù)既可以支持源分布樹(shù)(S,G:S為源端,G為組播組),又可以支持共享分布樹(shù)(*,G)。
組播用戶組的管理和通信主要由組管理協(xié)議IGMP (Internet Group Management Protocol)完成。IGMP作為注冊(cè)協(xié)議,實(shí)現(xiàn)主機(jī)與直接連接的路由器的交互,完成組成員信息的更新和管理。組播路由器之間的組播路由信息傳遞以及組播樹(shù)的建立和管理主要由組播路由協(xié)議來(lái)完成。通常,組播分為域內(nèi)和域間兩種,域內(nèi)組播又包括密集模式(Dense-Mode)和稀疏模式(Sparse-Mode)。密集模式先假定網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)路由器都想接收組播數(shù)據(jù)包,一個(gè)發(fā)自組播源的數(shù)據(jù)包會(huì)被轉(zhuǎn)發(fā)到組播路由器所有的下游接口,直到某個(gè)下游接口被剪枝出組播組。密集模式適合小型網(wǎng)絡(luò),主要協(xié)議有DVMRP、MOSPF和PIM-DM等。稀疏模式的組播路由協(xié)議在組成員很分散的情況下能高效工作,它要求接收者顯式地向核心路由器發(fā)送加入消息,當(dāng)下游路由器通過(guò)IGMP協(xié)議檢測(cè)到與它直連的主機(jī)中有某個(gè)組播組成員存在時(shí),才會(huì)向上游路由器發(fā)出加入消息,此時(shí),上游路由器將數(shù)據(jù)包向下游路由器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。稀疏模式適合大型網(wǎng)絡(luò),主要協(xié)議有PIM-SM和CBT。與密集模式相比,稀疏模式具有更好的擴(kuò)展性和可以高效使用鏈路帶寬等優(yōu)點(diǎn),但存在通信瓶頸和路由不優(yōu)化等問(wèn)題。域間組播的目標(biāo)是提供可擴(kuò)展的層次結(jié)構(gòu)的Internet范圍的組播,主要協(xié)議有MBGP,MSDP,PIM-SM和SM等。各種協(xié)議的簡(jiǎn)單描述(定義、功能、分類及RFC等)詳見(jiàn)下表1。表2為各協(xié)議的中英文對(duì)照。表中可實(shí)現(xiàn)鏈接以具體了解這些協(xié)議的詳細(xì)內(nèi)容。
表1:組播技術(shù)的相關(guān)協(xié)議簡(jiǎn)單描述
表2:組播技術(shù)各協(xié)議的中英文對(duì)照表
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