第7講-Internet組播

1、1要求要求 1、掌握組播群組的概念和特點、掌握組播群組的概念和特點 2、掌握、掌握IP組播編址機制組播編址機制 3、掌握、掌握IGMP協(xié)議的作用及報文功能協(xié)議的作用及報文功能 4、掌握組播選路技術(shù)：、掌握組播選路技術(shù)：RPF、TRPF、剪枝、接枝、組播樹、剪枝、接枝、組播樹 5、掌握組播選路算法：、掌握組播選路算法：RPM、CBT 6、了解組播路由協(xié)議：、了解組播路由協(xié)議：DVMRP、PIM-DM、PIM-SM解決：解決：如何有效地如何有效地進(jìn)行多點交付？進(jìn)行多點交付？ IP協(xié)議的補充協(xié)議的補充 與路由協(xié)議平行（單播與路由協(xié)議平行（單播vs組播）組播） 2一、問題分析：為什么需要組播一、問題分

2、析：為什么需要組播 1、發(fā)送方常常要將一份數(shù)據(jù)發(fā)給多個接受者、發(fā)送方常常要將一份數(shù)據(jù)發(fā)給多個接受者 例如：分布于世界各地的科學(xué)家合作進(jìn)行全球氣候變化項例如：分布于世界各地的科學(xué)家合作進(jìn)行全球氣候變化項目研究，他們通過目研究，他們通過Internet交換信息交換信息 通信要求：某成員發(fā)出的數(shù)據(jù)，其他組員都能同時收到通信要求：某成員發(fā)出的數(shù)據(jù)，其他組員都能同時收到 若用若用單播單播（Unicast），需要多次端到端傳輸），需要多次端到端傳輸 若用若用廣播廣播（Broadcast），大量用戶收到與自己無關(guān)的數(shù)據(jù)），大量用戶收到與自己無關(guān)的數(shù)據(jù) 需要一種需要一種組播組播（Multicast）機制，使得

3、發(fā)送者一次傳輸恰好）機制，使得發(fā)送者一次傳輸恰好送給希望的多個接收者送給希望的多個接收者 2、組播的應(yīng)用場合、組播的應(yīng)用場合 視頻會議視頻會議 向新聞組訂閱者分發(fā)新聞向新聞組訂閱者分發(fā)新聞 進(jìn)行進(jìn)行“資源發(fā)現(xiàn)資源發(fā)現(xiàn)”：如：如OSPF、RIP 客戶對不知道的服務(wù)器請求，如客戶對不知道的服務(wù)器請求，如BOOTP可歸結(jié)為兩大類：可歸結(jié)為兩大類：（1）向多個接收者傳）向多個接收者傳送同樣數(shù)據(jù)送同樣數(shù)據(jù)（2）資源發(fā)現(xiàn)）資源發(fā)現(xiàn) 統(tǒng)一描述統(tǒng)一描述：1n 當(dāng)當(dāng) n = 1 n = 1 時，單播；時，單播； 當(dāng)當(dāng) 1 n 1 n 物理組播地址物理組播地址3. 主機和路由器交換組播成員信息：主機和路由器交換組

4、播成員信息：IGMP v1 v2 v3（路由器）（路由器）查詢查詢組播組組播組（主機）（主機）加入加入/退出組播組退出組播組本講小結(jié)本講小結(jié) 向下兼容的方法向下兼容的方法 主機響應(yīng)策略主機響應(yīng)策略 源過濾機制源過濾機制434. 組播選路組播選路 DVMRP、MOSPF由于可擴展性差以及依賴單播由于可擴展性差以及依賴單播等缺陷，正逐步被淘汰等缺陷，正逐步被淘汰 5. 基礎(chǔ)：基礎(chǔ)：MBONE 或或 PIM-SM / MBGP / MSDP支持支持驅(qū)動方式驅(qū)動方式算法算法協(xié)議協(xié)議應(yīng)用場合應(yīng)用場合數(shù)據(jù)驅(qū)動數(shù)據(jù)驅(qū)動RPM（推模式推模式）（TRPF+剪接枝）剪接枝）DVMRPPIM-DMMOSPF小環(huán)境小

5、環(huán)境需求驅(qū)動需求驅(qū)動CBT（拉模式拉模式）（Shared Tree）CBTPIM-SM大環(huán)境大環(huán)境44（1 1）依賴于特定的組播基礎(chǔ)設(shè)施）依賴于特定的組播基礎(chǔ)設(shè)施 （2 2）組播協(xié)議缺乏可擴展性，路由器開銷大）組播協(xié)議缺乏可擴展性，路由器開銷大 （3 3）組播地址可能會沖突）組播地址可能會沖突 （4 4）難以支持有效的管理和控制機制，安全性差）難以支持有效的管理和控制機制，安全性差 6. 組播存在的問題組播存在的問題4546 基本考慮基本考慮：網(wǎng)絡(luò)層可能不是支持組播的合適層次，：網(wǎng)絡(luò)層可能不是支持組播的合適層次，能否把組播放在應(yīng)用層實現(xiàn)？能否把組播放在應(yīng)用層實現(xiàn)？ 基本思路基本思路：由參與組播

6、的應(yīng)用節(jié)點自己構(gòu)建并維護(hù)：由參與組播的應(yīng)用節(jié)點自己構(gòu)建并維護(hù)一個高效率的一個高效率的應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)：應(yīng)用節(jié)點維護(hù)組播樹并由：應(yīng)用節(jié)點維護(hù)組播樹并由應(yīng)用節(jié)點參與進(jìn)行組播轉(zhuǎn)發(fā)應(yīng)用節(jié)點參與進(jìn)行組播轉(zhuǎn)發(fā) 7、應(yīng)用層組播、應(yīng)用層組播應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)又稱應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)又稱覆覆蓋網(wǎng)絡(luò)（蓋網(wǎng)絡(luò)（Overlay Network） ，基本，基本含義是在含義是在Internet傳傳輸網(wǎng)絡(luò)之上構(gòu)建完輸網(wǎng)絡(luò)之上構(gòu)建完全位于應(yīng)用層的網(wǎng)全位于應(yīng)用層的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)絡(luò)系統(tǒng) 典型代表：典型代表：P2P（Peer-to-Peer）。）。P2P中的每臺計算機既中的每臺計算機既是服務(wù)器又是客戶機，對等主是服務(wù)器又是客戶機，對等主機需要自己去進(jìn)行服務(wù)器發(fā)現(xiàn)、機需要自己去進(jìn)行服務(wù)器發(fā)現(xiàn)、選擇到其他對等主機的路由等選擇到其他對等主機的路由等 47應(yīng)用層組播實現(xiàn)的示意圖應(yīng)用層組播實現(xiàn)的示意圖 ABCDABCD網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層層組組播播ABCD應(yīng)用層組播方式之一應(yīng)用層組播方式之一應(yīng)用層組播方式之二應(yīng)用層組播方式之二路由器復(fù)制、泛洪發(fā)送路由器復(fù)制、泛洪發(fā)送組播主機復(fù)制組播主機復(fù)制單播轉(zhuǎn)發(fā)單播轉(zhuǎn)發(fā)基本策略：基本策略：單播發(fā)送，單播發(fā)送，接力傳遞，就近轉(zhuǎn)發(fā)接力傳遞，就近轉(zhuǎn)發(fā)單播單播48（1 1）在同一條鏈路上多次發(fā)送相同的數(shù)據(jù)報，）在同一條鏈路上多次發(fā)送相同的數(shù)據(jù)報， 效率較低效率較低（2 2）沒有