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组播的相关概念
编辑: 来源: 日期:2008-02-06 我要投稿
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D类地址是用于组播，也就是以1110开头，剩下28位用于鉴别组播地址（剩下的这28是个无结构的地址）， 以01005e开头的MAC地址用于表示MAC的组播地址，剩下的23位用于标识组播，IP组播地址对于MAC地址有一个映射关系，也就是IP组播的后23对应Mac组播的后23位，这样就有可能出现多个IP对应一个MAC的现象，它们之间用Arp来解析。
如果一个局域网使用组播，那么所有的主机必须加入一个all-host组（组播地址为224.0.0.1)，但是Host可以决定是否去接受组播。当一个组播交通决定传输之前，router需要知道那个Host想接收组播，IGMPv1, IGMPv2用于发现是否有这个组播组的成员在它直连的子网里，IGMP用一个querying device去请求和报告Host加入和离开组播组，它有两种message, 一个是query messages 用于组播路由器去发现Member， 还有一个是report message,它是由主机发送，报告那个主机想加入组播组，IGMP间断的发送query message到224.0.0.1(用于标识所有主机）， 直连网段中的其中一台Host发送report message来报告谁想接收组播，但是如果Host 想加入组播组，它可不必等待query message, Host 可以主动的发送一个report message到224.0.0.2（标识组播组中的所有组播路由器）
IGMPv2 提供了leave meassage，主机主动发送这个离开信息到224.0.0.2，表明这台主机想离开这个组播组，query router发送一个query message ( specific-group)的信息从那个接收离开组的端口，如有其它的主机还想加入这个组播组，则向这个query device发送一个specific-group 的report message, 如果在一定时间内没有主机反应这个group-specific query message， 则表明没有本地成员在这个组里面
在交换机转发组播中，由于IP组播映射到一个Layer 2 multicast address, 所以组播必须发送到所有的交换机端口，当一台主机向组播路由器报告成员信息，组播由路由器发送到交换机，由于组播使用组播地址传送流量，所以它不知道实际的目的mac地址，因而它将它发送到所有的交换机端口，可以使用划分VLAN来解决这个问题，但是使用VLAN不能动态的添加和删除成员，这样，交换机必须处理每一个组播包，加大了处理延时，降低了交换机的性能，这样就出现了一个router to switch的解决方法---CGMP， CGM允许交换机向组播路由器学习有关组成员的信息，在这个环境里，rotuer是一个CGMP服务器，switch是一个Client, 当router 接收一个组播包，它立即创建一个CGMP包，这个包发送到一个well-know地址，所交换机都能收到这个包，然后交换机解释这个包，创建一个forwarding table。
在每个物理段中，一个指明路由器被选择，指明路由器构造一个分布树，连接一个组播组有所有的成员，以保证高效的传输。这个router可copy所有进入的包，然后把它发送到它的分支树，因为组播组是动态的所以分布树也必须是动态的升级，一个分支加入一个分布树就像一个新的成员加入组播组，相反的说，如果这个分支没有接收者，刚这个分支被删除。
有两种分布树可以在组播路由中使用：1.源指定（source specific） 2.共享（shared), 指定源的方式针对于每个组播组的源 处理Spanning tree，例如，如果10个成员在10个分离的子网，创建基于10个组播组的10个不同的路由树被， 源指定使用从源到目的的最短路径最小化了延时，source-based 的分布树使用一个叫相反路径转发的机制（Reverse Path Forwarding RPF), 当一个router接收一个带源的组播包，它在它所有的端口转发这个包，除了接收这个包的端口，然而，转发只发生在提供最短路径返回发送者的链路，如果这个包到达了一个不是最短的路径上，则这个包被discard。
提供一个到组播指明路由器和源之间的链路叫作父链路，router的处出端口叫子链路。
在共享树（shared-tree)的方式, 所有的包沿着分布树发送到组播组，不考虑发送的源，这种方式削减了处理时间，但是导致了较大的端到端的延时
然而，不同于spanning-tree机制，不同的组播组定义了不同的分布树，如果一个设备想接收数据，它必须加入这个组的共享树，组播路由协议通过检测一个点播的路由可达来建交分布树。
组播包使用IP Header的TTL域来限制它的可达范围，每经过一个路由器，TTL的值减1，如果TTL过期，则这个包被抛弃，Packet的TTL大于接口的TTL门限，则被转发，如果等于小于接口的门限则抛弃。
0 限制在同一个主机，从来不被发送到任何接口
1 限制在相同的子网，从来不被router转发
15限制在相同的site, 组织，或部门
63限制在相同的区域
127worldwide
191workwide, limited bandwidth
255unrestricted in scope ; global
IP组播路由协议用于发现组播组和建立每个组播组的分布树
client to router : IGMP
Router to Switch: CGMP
Router to Router : DVMRP, PIM, MOSPF, CBT
组播路由协议有以下两种方式： 密集方式路由（dense-mode routing)和稀疏方式路由（sparse-mode routing）
怎样选用这两种方式，取决于组播组的成员在整个网络中的分布，如果网络中几乎所有的路由器都为每个组播组分发组播信息则使用Dense-mode, 为了维护分布树，Dense-mode组播路由协议间歇的flood网络组播信息，Dense-mode适用于组成员密集的分布在整个网络，而且有足够的带宽来容忍flood。
sparse-mode路由协议用于每个组播只有很少的几个路由器（并不意味着每个组播组只有很少的成员），它意味着组播组成员被广泛的分散，例如Internet Muticast, sparse-mode也假设网络带宽很有限，sparse-mode不使用flood， 开始时它先建立一个空的分布树，只有当成员请求加入组播组时，它才向分布树添加一个分支。
dense-mode路由协议包括： Distance Vector Multicast Routing Protocol (DVMRP), Multicast Open Shortest Path First (MOSPF), Protocol Independent Multicast Dense Mode(PIMDM)
DVMRP大多数用于组播主干(MBONE)路由器， 它使用反路径flood(reverse path flooding), 当DVMRP接收一个包时，它在它连接的所有路径上flood这个包，除了接收路径，这样，这个包可以到达所有的LAN， 如果某个网段没有任何组播组的成员，则路由器发送一个削减信息返回分布树，这人削减信息防止后来的包发送到这个没有成员的区域，DVMRP使用它自己集成的路由协议去决定包返回源的路径， 这个点播路由协议很像RIP，它基于hop counts, 为了可以让新的主机加入组播组，DVMRP间断的flood, DVMRP很少在大的网络中使用。DVMRP的扩展性不好，因为它依靠Flood.
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