IP組播(multicast)技術(shù)是利用協(xié)議將IP數(shù)據(jù)包從一個源傳送到多個目的地,這些目的地構(gòu)成一個主機(jī)組。該主機(jī)組由一個單獨的IP地址(稱為組播地址或D類地址)標(biāo)識,即組播能使一個或多個組播源只把數(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。通過在網(wǎng)絡(luò)中建立組播分布樹,并且只在鏈路的起始點復(fù)制組播分組,使每個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,組播信息通過組播樹傳輸,組播樹是進(jìn)行組播通信的基礎(chǔ)。組播樹是由路由器構(gòu)造的一個連接所有組播組成員的“樹”,路由器可根據(jù)此“樹”找出轉(zhuǎn)發(fā)分組的惟一路徑。通常,組播樹分為源分布樹(Source Distribution Tree)和共享分布樹(Shared Distribution Tree)。源分布樹以組播源為根節(jié)點構(gòu)造到所有組播組成員的生成樹,通常也稱為最短路徑樹(SPT)。共享分布樹又稱為RPT樹或基于核心的樹(CBT,Core Based Tree)。共享分布樹的構(gòu)造方法是以網(wǎng)絡(luò)中某個指定的路由器為根節(jié)點,該路由器稱為集合點或中心點,由此節(jié)點生成包含所有組成員的樹。使用共享分布樹時,組播源需要首先把組播分組發(fā)送給集合點路由器,再由這個路由器轉(zhuǎn)發(fā)給其他的組成員。MPLS技術(shù)既可以支持源分布樹(S,G:S為源端,G為組播組),又可以支持共享分布樹(*,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作為注冊協(xié)議,實現(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的建立和管理主要由組播路由協(xié)議來完成。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)中的每一個路由器都想接收組播數(shù)據(jù)包,一個發(fā)自組播源的數(shù)據(jù)包會被轉(zhuǎn)發(fā)到組播路由器所有的下游接口,直到某個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IGMP協(xié)議檢測到與它直連的主機(jī)中有某個組播組成員存在時,才會向上游路由器發(fā)出加入消息,此時,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,但存在通信瓶頸和路由不優(yōu)化等問題。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)議的簡單描述(定義、功能、分類及RFC等)詳見下表1。表2為各協(xié)議的中英文對照。表中可實現(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)議簡單描述
表2:組播技術(shù)各協(xié)議的中英文對照表
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