iptv系统中的ip组播技术

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1、IPTV又称为网络电视、宽带电视，是利用宽带网络为用户提供交互式服务的一种业务。通过IPTV业务，用户可以得到高质量（接近DVD水平）的数字媒体服务，可以自由选择宽带IP网的视频节目，实现媒体提供者和媒体消费者的实质性互动。IP组播   在ADSL上实现IPTV业务是基于IP组播技术的。组播技术是一种点到多点的网络技术，其目的是减轻网络负载和媒体服务器的负担。组播方式分为静态组播和动态组播，由于实际应用中用户的需求总是变化的，所以在IPTV中一般采用动态组播。   1.组播协议   从协议角度讲，在IP组播中用到的协议由两部分组成：运行

2、在主机与组播路由器之间的路由协议IGMP（InternetGroupManagementProtocol）和运行在各个组播路由器之间的组播路由协议，如PIM－SM、PIM－DM、MSDP和DVMRP等。   IP组播的实现主要是基于IGMP协议的，IGMP协议是第三层协议，是TCP/IP的标准之一，所有接收IP组播的机器都需要IGMP。   2.组播地址   从通信层次上讲，IP组播分为两个层面：IP组播和以太网组播。根据IANA（InternetAssignedNumberAuthority）规定，组播报文的地址使用D类IP地址，其范

3、围从224.0.0.0到239.255.255.255。组播MAC地址的高24bit固定为0x015e，同时需要注意的是组播地址都只能作为目的地址，而不能作为源地址来使用。IP组播地址和MAC地址以一种映射关系相关联，MAC地址的低23位映射为组播MAC的低23位，如图一所示。组播MAC地址和组播IP地址的这种映射关系不是唯一对应的，因为在32位IP组播地址可以变化的28bit中只映射了其中的23bit，还剩下5bit是可以自由变化的，所以每32个IP组播地址映射一个组播MAC地址。DSLAM上实现IP组播基本原理   1.DSLAM简

4、介   DSLAM（数字用户线路接入复用器）是ADSL系统中的局端设备，其功能是接纳所有的DSL线路，汇聚流量，相当于一个二层交换机。   DSLAM从产生到现在大致经历了三个阶段，各阶段的区别在于交换内核，上联口以及由此引起的不同QoS，具体如表一所示。   2.IGMPProxy和IGMPSnooping   由于采用了不同的交换内核和上联口，因此在DSLAM上进行IP组播可以采用IGMPProxy和IGMPSnooping两种方式。   IGMPProxy的实现机理：DSLAM靠拦截用户和路由器之间的IGMP报文建立组播表，Pro

5、xy设备的上联端口执行主机的角色，下联端口执行路由器的角色；   IGMPSnooping的实现机理：DSLAM以侦听主机发向路由器IGMP成员报告消息的方式，形成组成员和交换机端口的对应关系，DSLAM则根据该对应关系，将收到的组播数据包转发到组成员的端口。   早期的基于纯ATM交换内核的DSLAM，由于PVC的终结是在BAS上，DSLAM支持数据的透传，不能对数据进行任何的处理，所以只能实现IGMPSnooping功能，而不能支持IGMPProxy功能。现在基于纯IP交换的第三代DSLAM，可以同时支持IGMPProxy和IGMP

6、Snooping功能。   3.DSLAM上实现IP组播的一般流程   组播系统由视频组播业务系统、IP城域网、接入网络和家庭网络四部分组成。   DSLAM下行与ADSLModem之间为ATM信元方式，现在的Modem虽然一般都支持8条PVC，但只用到了3条，一条用于组播业务，一条用于单播业务，一条用于信令，而且一般不提供PVC和端口的绑定。当用户打算要加入组播组时,流程如下：   1）STB（Set－topBox）通过发送DHCP报文获得一个IP地址；   2）对STB上报的用户名和密码进行验证，获得电子节目表；   3）用户进行节

7、目选择；   4）选中节目后，STB就发送一个IGMP加入报文，在组播路由器上建立组播映射表（组和VLAN相对应）和DSLAM上建立组播转发表（组和用户板端口对应），同时建立组播业务和PVC的绑定；   5）用户观看组播节目。   其中关键的是要在组播路由器中建立组播映射表和DSLAM上建立组播转发表。具体实现因IGMPProxy和IGMPSnooping的不同而不同。以下的部分将以第三代DSLAM为例进行说明。   在IGMPProxy模式下当（DSLAM）用户板端口收到IGMP申请加入报文后，启动IGMPProxy功能，截获这个申请

8、报文。然后是鉴权，鉴权通过后进行以下逻辑检查：若申请的组是DSLAM中还没有的，那么DSLAM就向上层路由器发送一个IGMP加入请求，并建立组播转发表；如果在DSLAM内已经存在一个这样的组播组，则直接将该