第9章 internet 组播

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1、第9章Internet组播9.1IP组播的基本概念9.2因特网组管理协议IGMP9.3组播路由选择9.3.1组播路由选择9.3.2组播树9.3.3组播路由选择协议主要内容组播的基本概念，组播地址机制，群组管理协议及其实现；基本组播选路，组播树，几种组播路由选择协议：核心基干树CBT、协议无关组播PIM、OSPF组播扩展MOSPF等。29.1IP组播的基本概念IP协议可以用在两种类型的通信：单播和组播。单播是在一个发送站和一个接收站之间的通信。多播是把同样的报文同时发送给一大批接收站。多播有许多应用。Internet组管理协议（IGMP）是

2、与多播有关的一个必要的但不是充分协议。39.1IP组播的基本概念组播可明显地减少网络中资源的消耗。复制复制R1R3R4R5R6R2XBDCA多播组G多播组G多播组G4IP组播的一些特点(1)组播使用组地址（群组地址）——IP使用D类地址支持组播。每个组播群组有唯一的D类地址。组播地址只能用于目的地址，而不能用于源地址。(2)永久组地址——由因特网号码指派管理局IANA负责指派，永久分配，即使这些群组当前没有成员。(3)群组数----IP最多可达228个同步组播群组的地址，实际群组数受选路标大小的约束。(4)动态的组成员----一台主机可以

3、在任何时候加入或退出一个组播群组。一台主机可以是任意数目的组播群组的成员。5IP组播的一些特点(5)使用硬件进行组播----底层网络支持组播，IP则使用硬件组播发送IP组播。如果硬件不支持组播，IP则使用广播或单播来交付IP组播。(6)网络间转发----IP组播群组的成员可以连到多个物理网络上，转发IP组播需要特殊的组播路由器。通常给常给路由器添加这种功能。(7)交付机制----使用尽最大努力交付机制。这意味着组播数据报可以丢失、延迟、重复或乱序到达(8)成员和传输----任意主机都可以向任何组播群组发送数据报，组播成员只用于确定主机是否

4、接收发往群组的数据报。6概念性组成部分互联网组播系统需要三个概念性组成部分：组播编址方法有效的通知和交付机制有效的网络间转发工具对于整体设计，需要解决许多目标、细节和约束问题。组播转发工具是最大的设计挑战。通知机制交付机制既有效又具有动态性的方法7IP组播IP组播包括了所有这三个方面。它定义了IP组播编址，指定了主机如何发送和接收组播数据报，描述了路由器用于确定网络上的组播群组成员的协议。8IP组播地址IP组播地址被划分为两大类：永久分配的和可临时使用的。永久地址用于internet上的主要服务以及基础结构维护。其他组播地址应用于瞬变组播

5、群组，使用时创建，群组成员为0时则丢弃。D类地址用于组播，范围：224.0.0.0到239.255.255.255。9D类IP地址与以太网多播地址的映射关系0000000000000001010111100111008162431D类IP地址多播主机组标识符的低23bit复制到以太网地址中在多播主机组标识符中的5bit不能用来构成以太网地址48bit以太网地址01005E目的地址的第1字节中的最低位比特置1表示多播109.2因特网组管理协议IGMP(InternetGroupManagementProtocol)IGMP是在多播环境下使

6、用的协议，它位于网际层。IGMP使用IP数据报传递其报文（即IGMP报文加上IP首部构成IP数据报），但它也向IP提供服务。不把IGMP看成是一个单独的协议，而是属于整个网际协议IP的一个组成部分。11IGMP可分为两个阶段第一阶段：当某个主机加入新的多播组时，该主机应向多播组的多播地址发送IGMP报文，声明自己要成为该组的成员。本地的多播路由器收到IGMP报文后，将组成员关系转发给因特网上的其他多播路由器。12IGMP可分为两个阶段第二阶段：因为组成员关系是动态的，因此本地多播路由器要周期性地探询本地局域网上的主机，以便知道这些主机是否

7、还继续是组的成员。只要对某个组有一个主机响应，那么多播路由器就认为这个组是活跃的。但一个组在经过几次的探询后仍然没有一个主机响应，则不再将该组的成员关系转发给其他的多播路由器。13主机在多播中的几种状态加入组/启动计时器离开组/取消计时器DELAYINGMEMBER计时器时间到/发送响应询问到达/启动计时器其他主机响应/取消计时器参照计数器的值变为零/离开组NON-MEMBERMEMBER路由器每隔125妙产生一次查询，大多数时间主机保持在成员状态14IGMP的报文格式IP数据报首部IGMP报文IP数据报081631类型组地址（询问时为零

8、）响应时间检验和比特类型群组地址含义未用0一般成员查询11使用具体群组成员查询使用成员报告使用退出群组路由器轮询群组成员时，给出群组成员响应最大时间间隔；群组中每台主机都延迟0到该指定值之间的