基于Linux的IGMPProxy的实现

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1、基于Linux的IGMPProxy的实现赵军(mypopy@gmail.com),开发工程师,科腾国际(上海)赵军，2005年毕业于华中科技大学电气与电子工程学院，有3年基于Linux的Router开发经验，现在则开发基于Linux的高清/标清视频解码器，但仍然关注Linux在网络方面的发展。简介： 近年来，基于IP多播的业务越来越受到重视，特别是消费类电子产品的普及，对于多播业务的支持提出了一个新的要求。一般说来，像ADSLRouter等消费类电子产品并没有必要去实现一个完整且复杂的多播路由协议，针对于此，IGMPProxy以及IGMPSnoopin

2、g等解决方案被提出来，以更好的透过这些设备来支持多播业务的部署。标记本文！发布日期： 2009年6月04日级别： 初级访问情况 592次浏览建议: 0 (添加评论)平均分（共6个评分）概述近年来许多城市都已建立了自己的IP宽带城域网，同时建立了城市间的IP宽带网络；而以ADSL为代表的宽带接入技术在近几年来也在大力推广。这些IP宽带城域网是以Ethernet/PPPoE为基础,而基于IP的各种接入技术适应了网络IP化的发展趋势，在组网的灵活性、业务的支持能力等方面显现出极大的优势。IP多播(multicast)是一种单点到多点的协议体系，它将IP数据包

3、从一个源地址传送到多个目的地，但数据拷贝只传输一份。IP多播将IP数据包“尽最大努力”传输到一个构成多播群组的主机或路由器集合，群组的各个成员可以分布于相互独立的物理网络上。与单播(unicast)相比，多播可以大大的节省网络带宽，提高了数据传送效率；与广播(broadcast)相比又减少了主干网出现拥塞的可能性，避免了广播的“泛洪”。多播的出现解决了一个源向特定多个目的发送消息的方法。IP多播技术在实时数据传送、多媒体会议、数据拷贝、游戏和仿真、视频点播等诸多方面都有广泛的应用前景。但是，目前多播业务的开展中还有一些问题，特别是针对于消费类电子产品，

4、不适合于去实现一个完整的多播路由协议，因此，有必要提供一个简单的办法去支持多播。回页首多播路由与IGMPProxy以太网上的多播多播采用的特殊的地址格式，在IP层来说，它使用的是D类地址，具体格式如图1：图1.D类IP地址格式而在数据链路层，IP多播地址与以太网地址有一个映射关系：将多播组ID中的低23bit映射到以太网地址的低23bit。而在以太网地址中，为了指明一个多播地址，任何一个以太网地址的首字节必须是01，这意味着与IP多播相对应的以太网地址范围从01:00:5e:00:00:00到01:00:5e:7f:ff:ff。IP地址与以太网多播地址

5、的映射关系如图2：图2.48bit以太网地址由上面的映射过程可以知道，由于多播ID中的最高5bit在映射过程中被忽略，因此每个以太网多播地址对应的多播组并不唯一，每个多播以太网地址可以被映射到32(25)个多播组。IP多播路由体系1.IP多播路由的基础多播路由的一种常见的思路就是在多播组成员之间构造一棵扩展分布树(SpanningTree)。在一个特定的“发送源、目的组”对上的IP多播流量都是通过这个扩展树从发送源传输到接受者的，这个扩展树连接了该多播组中所有主机。不同的IP多播路由协议使用不同的技术来构造这些多播扩展树，一旦这个树构造完成，所有的多播

6、流量都将通过它来传播。按照分布树的构造原理，可以分为源多播树和共享分发树两种。1.密集模式这种情况下，是假设多播组成员密集地分布在网络中，也就是说，网络大多数的子网都至少包含一个多播组成员，而且网络带宽足够大，这种被称作“密集模式”(Dense-Mode)的多播路由协议依赖于广播技术将数据“推”向网络中所有的路由器。密集模式路由协议包括距离向量多播路由协议DVMRP(DistanceVectorMulticastRoutingProtocol)、多播开放最短路径优先协议MOSPF(MulticastOpenShortestPathFirst)和密集模式

7、独立多播协议PIM-DM(Protocol-IndependentMulticastDense-Mode)等。2.稀疏模式这种类型则假设多播组成员在网络中是稀疏分散的，并且网络不能提供足够的传输带宽，比如Internet上通过ISDN线路连接分散在许多不同地区的大量用户。在这种情况下，广播就会浪费许多不必要的网络带宽从而可能导致严重的网络性能问题。于是稀疏模式多播路由协议必须依赖于具有路由选择能力的技术来建立和维持多播树。稀疏模式主要有基于核心树的多播协议CBT(CoreBasedTree)和稀疏模式独立协议多播PIM-SM(Protocol-Inde

8、pendentMulticastSparseMode)。3.针对特定网络拓扑的多播路由简化在网