组播学习笔记 via zzh

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1、组播(Multicast)一、组播简介随着Internet网络的不断发展，一方面网络中交互的各种数据、语音和视频信息越来越多，另外新兴的电子商务、网上会议、网上拍卖、视频点播、远程教学等服务逐渐兴起。这些服务对信息安全性、有偿性、网络带宽提出了要求。如何更好的实现资源发现和点对多点的IP传输成为现代网络应用的焦点。组播技术做为一种有效的IP传输解决方案在很多方面逐渐显示出其特有的优势，采用IP组播技术的新应用不断的涌现出来1.单播方式传输信息采用单播（Unicast）方式时，系统为每个需求该信息的用户单独建立一条数据

2、传送通路，并为该用户发送一份独立的拷贝信息2.广播方式传输信息1.组播方式传输信息IP组播（Multicast）技术的出现及时解决了这个问题。当网络中的某些用户需求特定信息时，组播信息发送者（即组播源）仅发送一次信息，借助组播路由协议为组播数据包建立树型路由，被传递的信息在尽可能远的分叉路口才开始复制和分发.相比单播来说，不论接收者有多少，相同的组播数据流在每一条链路上最多仅有一份。使用组播方式传递信息，用户的增加不会显著增加网络的负载。相比广播来说，组播数据流仅会流到有接收者的地方，不会造成网络资源的浪费。在组播方

3、式中，信息的发送者称为“组播源”，如图8-3中Source。接收相同信息的接收者，如图8-3中Receiver，构成一个组播组，并且每个接收者都是“组播组成员”，提供组播功能的路由器称为“组播路由器”.2.组播的优点和应用12344.1组播的优点组播的优势主要在于：l提高效率：降低网络流量，减轻服务器和CPU负荷l优化性能：减少冗余流量l分布式应用：使多点应用成为可能4.2组播的应用组播技术有效地解决了单点发送多点接收的问题，实现了IP网络中点到多点的高效数据传送，能够大量节约网络带宽、降低网络负载。利用网络的组播特

4、性可以方便地提供一些新的增值业务，包括在线直播、网络电视、远程教育、远程医疗、网络电台、实时视/音频会议等互联网的信息服务领域。组播的应用主要体现在以下几方面：l多媒体、流媒体的应用l培训、联合作业场合的通信l数据仓库、金融应用（股票）等l任何“点到多点”的数据发布应用一、组播模型分类根据IP组播中源和目的的不同，可以分为三种模型，分别是：lASM（Any-SourceMulticast）lSFM（Source-FilteredMulticast）lSSM（Source-SpecificMulticast）1.ASM

5、模型简单地说，ASM模型就是任意源组播模型。在该模型中，任意发送者都可以成为组播源，众多接收者通过加入由组播组地址标识的主机组，从而获得组播信息。在ASM模型中，接收者无法预先知道组播源的位置，接收者可以在任意时间加入或离开该主机组。2.SFM模型SFM模型是ASM模型的一个变种，有相似之处，同时在功能上进行了扩展。在SFM模型中，上层软件能要求数据从指定组播源发送，或从除指定组播源之外的主机发送。从发送者角度来看，组播组成员相同；但是从接收者角度来看，组播源被明确指定。应该说，SFM模型是ASM模型的一个源指定特例

6、。3.SSM模型在现实生活中，用户可能仅对指定源信息感兴趣，而对其它源信息都不感兴趣；或对除指定源外的所有信息都感兴趣，这就涉及到如何为用户提供能区分信息源的传输服务。针对这种需求，SSM模型应运而生。SSM模型和ASM模型完全不同，根本区别是接收者已经通过其他手段预先知道了组播源的具体位置，因此SSM可以直接在组播源和接收者之间建立SPT（ShortestPathTree），而不是像ASM那样先建立RPT（RendezvousPoint-rootedTree）而后再根据需要转换到SPT。此外，SSM模型使用了和AS

7、M不同的组播地址范围。二、组播的框架结构1.组播机制构成IP组播属于一种端到端服务，按照协议层从下往上划分，组播机制包括寻址机制、主机注册、组播路由、组播应用四个部分。l寻址机制：借助组播地址，实现信息从组播源发送到一组接收者。l主机注册：允许主机动态加入和离开某组播组，实现组播成员管理。l组播路由：构建报文分发树进行组播路由，从组播源传输报文到接收者。l组播应用：组播源必须支持视频会议等组播应用软件，TCP/IP协议栈必须支持组播信息的发送和接收。1.组播地址122.1IP组播地址根据IANA（InternetAs

8、signedNumbersAuthority）规定，IP地址空间分为五类，即A类、B类、C类、D类和E类。单播报文按照网络规模大小分别使用ABC三类IP地址，组播报文的目的地址使用D类IP地址，D类地址不能出现在IP报文的源IP地址字段，E类地址保留在今后使用。单播数据传输过程中，一个数据包传输的路径是从源地址路由到目的地址，利用“逐跳”（ho