共有90個主機接收視頻節(jié)目課件

共有90個主機接收視頻節(jié)目R1R3R4R2視頻服務(wù)器M………30個30個30個30個30個30個90個不使用多播時需要發(fā)送90次單播4.9IP多播

4.9.1IP多播的基本概念多播是一對多的通信共有90個主機接收視頻節(jié)目R1R3R4R2視頻服務(wù)器M多播1個1個多播多播多播可明顯地減少

網(wǎng)絡(luò)中資源的消耗多播組成員共有90個R1R3R4R2視頻服務(wù)器M………1個1個1個1個1個發(fā)送1次多播復(fù)制多播1個1個多播多播多播可明顯地減少

網(wǎng)絡(luò)中資源的消耗多IP多播的一些特點(1)多播使用組地址——IP使用D類地址支持多播。多播地址只能用于目的地址，而不能用于源地址。(2)永久組地址——由因特網(wǎng)號碼指派管理局IANA負(fù)責(zé)指派。(3)動態(tài)的組成員(4)使用硬件進(jìn)行多播IP多播的一些特點(1)多播使用組地址——IP使用多播地址D類地址，即1110*。224.0.0.0~239.255.255.255。有228

個多播組，約2.6億個。有些地址不能隨意使用224.0.0.0基地址（保留）224.0.0.1在本子網(wǎng)上的所有參加多播的主機和路由器224.0.0.2在本子網(wǎng)上的所有參加多播路由器224.0.0.3未指派224.0.0.4DVMRP路由器……224.0.1.0至238.255.255.255全球范圍內(nèi)可使用的多播地址239.0.0.0至239.255.255.255限制在一個組織的范圍多播地址D類地址，即1110*。4.9.2在局域網(wǎng)上進(jìn)行硬件多播因特網(wǎng)號碼指派管理局IANA擁有的以太網(wǎng)地址塊的高24位為00-00-5E。因此TCP/IP協(xié)議使用的以太網(wǎng)多播地址塊的范圍是：

從00-00-5E-00-00-00到00-00-5E-FF-FF-FF

其中第一個字節(jié)的最低位為1時為多播地址。

IANA擁有的以太網(wǎng)多播地址范圍為：從01-00-5E-00-00-00到01-00-5E-7F-FF-FF

D類IP地址可供分配的有28位，在這28位中的前5位不能用來構(gòu)成以太網(wǎng)硬件地址。

4.9.2在局域網(wǎng)上進(jìn)行硬件多播因特網(wǎng)號碼指派管理局D類IP地址

與以太網(wǎng)多播地址的映射關(guān)系

0000000000000001010111100111008162431D類IP地址這5

位不使用48位以太網(wǎng)地址01005E表示多播最低23

位來自D類IP地址可見：多個Ｄ類IP地址可能對應(yīng)一個MAC地址。D類IP地址

與以太網(wǎng)多播地址的映射關(guān)系000000MAC地址映射的性能影響：因為第三層IP組播地址信息的全部28位比特不能映射進(jìn)23bit可用的mac地址空間，所以在映射的過程中，丟失了5bit的地址信息，這會導(dǎo)致組播地址映射到第二層IEEEMAC地址時，會有25，或者32:1的地址不明確.這也就意味著，每一個IEEEIP多播MAC地址可以表示32個IP地址組播地址.MAC和IP的后23位一一對應(yīng)，后第24位可以是0或1，這一位沒有對應(yīng)上。結(jié)論：每一個2層地址可以映射成32個3層地址。MAC地址映射的性能影響：因為第三層IP組播地址信息的全部24.9.3網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP

和多播路由選擇協(xié)議1.IP多播需要兩種協(xié)議為了使路由器知道多播組成員的信息，需要利用網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP(InternetGroupManagementProtocol)。連接在局域網(wǎng)上的多播路由器還必須和因特網(wǎng)上的其他多播路由器協(xié)同工作，以便把多播數(shù)據(jù)報用最小代價傳送給所有的組成員(即多播路由器之間的協(xié)同工作)。這就需要使用多播路由選擇協(xié)議。

4.9.3網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP

和多播路由選擇協(xié)議IGMP使多播路由器知道多播組成員信息

128.56.24.34135.27.74.52130.12.14.56130.12.14.43多播組226.15.37.123IGMPIGMPIGMPIGMPR1R4R3R2IGMP使多播路由器知道多播組成員信息128.56.24IGMP的本地使用范圍IGMP并非在因特網(wǎng)范圍內(nèi)對所有多播組成員進(jìn)行管理的協(xié)議。IGMP不知道IP多播組包含的成員數(shù)，也不知道這些成員都分布在哪些網(wǎng)絡(luò)上。IGMP協(xié)議是讓連接在本地局域網(wǎng)上的多播路由器知道本局域網(wǎng)上是否有主機（嚴(yán)格講，是主機上的某個進(jìn)程）參加或退出了某個多播組。IGMP的本地使用范圍IGMP并非在因特網(wǎng)范圍內(nèi)對所有2.網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP1989年公布的RFC1112（IGMPv1）早已成為了因特網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。1997年公布的RFC2236（IGMPv2，建議標(biāo)準(zhǔn)）對IGMPv1進(jìn)行了更新。2002年10月公布了RFC3376（IGMPv3，建議標(biāo)準(zhǔn)），宣布RFC2236（IGMPv2）是陳舊的。2.網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP1989年公布的RFCIGMP是整個網(wǎng)際協(xié)議IP的一個組成部分和ICMP相似，IGMP使用IP數(shù)據(jù)報傳遞其報文（即IGMP報文加上IP首部構(gòu)成IP數(shù)據(jù)報），但它也向IP提供服務(wù)。因此，我們不把IGMP看成是一個單獨的協(xié)議，而是屬于整個網(wǎng)際協(xié)議IP的一個組成部分。

IGMP是整個網(wǎng)際協(xié)議IP的一個組成部分和ICMP相IGMP可分為兩個階段第一階段：當(dāng)某個主機加入新的多播組時，該主機應(yīng)向多播組的多播地址發(fā)送IGMP報文，聲明自己要成為該組的成員。本地的多播路由器收到IGMP報文后，將組成員關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)給因特網(wǎng)上的其他多播路由器。IGMP可分為兩個階段第一階段：當(dāng)某個主機加入新的多播組IGMP可分為兩個階段第二階段：因為組成員關(guān)系是動態(tài)的，因此本地多播路由器要周期性地探詢本地局域網(wǎng)上的主機，以便知道這些主機是否還繼續(xù)是組的成員。只要對某個組有一個主機響應(yīng)，那么多播路由器就認(rèn)為這個組是活躍的。但一個組在經(jīng)過幾次的探詢后仍然沒有一個主機響應(yīng)，則不再將該組的成員關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)給其他的多播路由器。IGMP可分為兩個階段第二階段：因為組成員關(guān)系是動態(tài)的，IGMP采用的一些具體措施在主機和多播路由器之間的所有通信都是使用IP多播。多播路由器在探詢組成員關(guān)系時，只需要對所有的組發(fā)送一個請求信息的詢問報文，而不需要對每一個組發(fā)送一個詢問報文。默認(rèn)的詢問速率是每125秒發(fā)送一次。當(dāng)同一個網(wǎng)絡(luò)上連接有幾個多播路由器時，它們能夠迅速和有效地選擇其中的一個來探詢主機的成員關(guān)系。IGMP采用的一些具體措施在主機和多播路由器之間的所有通IGMP采用的一些具體措施（續(xù)）在IGMP的詢問報文中有一個數(shù)值N，它指明一個最長響應(yīng)時間（默認(rèn)值為10秒）。當(dāng)收到詢問時，主機在0到N之間隨機選擇發(fā)送響應(yīng)所需經(jīng)過的時延。對應(yīng)于最小時延的響應(yīng)最先發(fā)送。同一個組內(nèi)的每一個主機都要監(jiān)聽響應(yīng)，只要有本組的其他主機先發(fā)送了響應(yīng)，自己就可以不再發(fā)送響應(yīng)了。

IGMP采用的一些具體措施（續(xù)）在IGMP的詢問報文中3.多播路由選擇多播路由選擇協(xié)議尚未標(biāo)準(zhǔn)化。一個多播組中的成員是動態(tài)變化的，隨時會有主機加入或離開這個多播組。多播路由選擇實際上就是要找出以源主機為根結(jié)點的多播轉(zhuǎn)發(fā)樹。在多播轉(zhuǎn)發(fā)樹上的路由器不會收到重復(fù)的多播數(shù)據(jù)報。對不同的多播組對應(yīng)于不同的多播轉(zhuǎn)發(fā)樹。同一個多播組，對不同的源點也會有不同的多播轉(zhuǎn)發(fā)樹。3.多播路由選擇多播路由選擇協(xié)議尚未標(biāo)準(zhǔn)化。轉(zhuǎn)發(fā)多播數(shù)據(jù)報使用的方法

這種方法適合于較小的多播組，而所有的組成員接入的局域網(wǎng)也是相鄰接的。一開始，路由器轉(zhuǎn)發(fā)多播數(shù)據(jù)報使用洪泛的方法（這就是廣播）。為了避免兜圈子，采用了叫做反向路徑廣播RPB(ReversePathBroadcasting)的策略。

(1)洪泛與剪除轉(zhuǎn)發(fā)多播數(shù)據(jù)報使用的方法

這種方法適合于較小的多播組，而所RPB的要點路由器收到多播數(shù)據(jù)報時，先檢查是否從源點經(jīng)最短路徑傳送來的。若是，就向所有其他方向轉(zhuǎn)發(fā)剛才收到的多播數(shù)據(jù)報（但進(jìn)入的方向除外），否則就丟棄而不轉(zhuǎn)發(fā)。如果存在幾條同樣長度的最短路徑，那么只能選擇一條最短路徑，選擇的準(zhǔn)則就是看這幾條最短路徑中的相鄰路由器誰的IP地址最小。RPB的要點路由器收到多播數(shù)據(jù)報時，先檢查是否從源點經(jīng)最剪除沒有組成員的樹枝源點R3R4R6R7R8R1R5R2轉(zhuǎn)發(fā)多播數(shù)據(jù)報收到后即丟棄反向路徑廣播RPB和剪除剪除沒有源點R3R4R6R7R8R1R5R2轉(zhuǎn)發(fā)多播數(shù)據(jù)報收(2)隧道技術(shù)(tunneling)不支持多播的網(wǎng)絡(luò)隧道多播數(shù)據(jù)報單播IP數(shù)據(jù)報首部數(shù)據(jù)首部數(shù)據(jù)網(wǎng)

1

和網(wǎng)2中的多播數(shù)據(jù)報隧道中通行的單播IP數(shù)據(jù)報R2R1網(wǎng)1（支持多播）網(wǎng)2（支持多播）(2)隧道技術(shù)(tunneling)不支持多播隧道多播數(shù)(3)基于核心的發(fā)現(xiàn)技術(shù)這種方法對于多播組的大小在較大范圍內(nèi)變化時都適合。這種方法是對每一個多播組G指定一個核心(core)路由器，給出它的IP單播地址。核心路由器按照前面講過的方法創(chuàng)建出對應(yīng)于多播組G的轉(zhuǎn)發(fā)樹。

(3)基于核心的發(fā)現(xiàn)技術(shù)這種方法對于多播組的大小在較大范幾種多播路由選擇協(xié)議距離向量多播路由選擇協(xié)議DVMRP(DistanceVectorMulticastRoutingProtocol)基于核心的轉(zhuǎn)發(fā)樹CBT(CoreBasedTree)開放最短通路優(yōu)先的多播擴(kuò)展MOSPF(MulticastExtensionstoOSPF)協(xié)議無關(guān)多播-稀疏方式PIM-SM(ProtocolIndependentMulticast-SparseMode)協(xié)議無關(guān)多播-密集方式PIM-DM(ProtocolIndependentMulticast-DenseMode)

幾種多播路由選擇協(xié)議距離向量多播路由選擇協(xié)議DVMRPThanks！Thanks！共有90個主機接收視頻節(jié)目R1R3R4R2視頻服務(wù)器M………30個30個30個30個30個30個90個不使用多播時需要發(fā)送90次單播4.9IP多播

4.9.1IP多播的基本概念多播是一對多的通信共有90個主機接收視頻節(jié)目R1R3R4R2視頻服務(wù)器M多播1個1個多播多播多播可明顯地減少

網(wǎng)絡(luò)中資源的消耗多播組成員共有90個R1R3R4R2視頻服務(wù)器M………1個1個1個1個1個發(fā)送1次多播復(fù)制多播1個1個多播多播多播可明顯地減少

網(wǎng)絡(luò)中資源的消耗多IP多播的一些特點(1)多播使用組地址——IP使用D類地址支持多播。多播地址只能用于目的地址，而不能用于源地址。(2)永久組地址——由因特網(wǎng)號碼指派管理局IANA負(fù)責(zé)指派。(3)動態(tài)的組成員(4)使用硬件進(jìn)行多播IP多播的一些特點(1)多播使用組地址——IP使用多播地址D類地址，即1110*。224.0.0.0~239.255.255.255。有228

個多播組，約2.6億個。有些地址不能隨意使用224.0.0.0基地址（保留）224.0.0.1在本子網(wǎng)上的所有參加多播的主機和路由器224.0.0.2在本子網(wǎng)上的所有參加多播路由器224.0.0.3未指派224.0.0.4DVMRP路由器……224.0.1.0至238.255.255.255全球范圍內(nèi)可使用的多播地址239.0.0.0至239.255.255.255限制在一個組織的范圍多播地址D類地址，即1110*。4.9.2在局域網(wǎng)上進(jìn)行硬件多播因特網(wǎng)號碼指派管理局IANA擁有的以太網(wǎng)地址塊的高24位為00-00-5E。因此TCP/IP協(xié)議使用的以太網(wǎng)多播地址塊的范圍是：

從00-00-5E-00-00-00到00-00-5E-FF-FF-FF

其中第一個字節(jié)的最低位為1時為多播地址。

IANA擁有的以太網(wǎng)多播地址范圍為：從01-00-5E-00-00-00到01-00-5E-7F-FF-FF

D類IP地址可供分配的有28位，在這28位中的前5位不能用來構(gòu)成以太網(wǎng)硬件地址。

4.9.2在局域網(wǎng)上進(jìn)行硬件多播因特網(wǎng)號碼指派管理局D類IP地址

與以太網(wǎng)多播地址的映射關(guān)系

0000000000000001010111100111008162431D類IP地址這5

位不使用48位以太網(wǎng)地址01005E表示多播最低23

位來自D類IP地址可見：多個Ｄ類IP地址可能對應(yīng)一個MAC地址。D類IP地址

與以太網(wǎng)多播地址的映射關(guān)系000000MAC地址映射的性能影響：因為第三層IP組播地址信息的全部28位比特不能映射進(jìn)23bit可用的mac地址空間，所以在映射的過程中，丟失了5bit的地址信息，這會導(dǎo)致組播地址映射到第二層IEEEMAC地址時，會有25，或者32:1的地址不明確.這也就意味著，每一個IEEEIP多播MAC地址可以表示32個IP地址組播地址.MAC和IP的后23位一一對應(yīng)，后第24位可以是0或1，這一位沒有對應(yīng)上。結(jié)論：每一個2層地址可以映射成32個3層地址。MAC地址映射的性能影響：因為第三層IP組播地址信息的全部24.9.3網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP

和多播路由選擇協(xié)議1.IP多播需要兩種協(xié)議為了使路由器知道多播組成員的信息，需要利用網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP(InternetGroupManagementProtocol)。連接在局域網(wǎng)上的多播路由器還必須和因特網(wǎng)上的其他多播路由器協(xié)同工作，以便把多播數(shù)據(jù)報用最小代價傳送給所有的組成員(即多播路由器之間的協(xié)同工作)。這就需要使用多播路由選擇協(xié)議。

4.9.3網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP

和多播路由選擇協(xié)議IGMP使多播路由器知道多播組成員信息

128.56.24.34135.27.74.52130.12.14.56130.12.14.43多播組226.15.37.123IGMPIGMPIGMPIGMPR1R4R3R2IGMP使多播路由器知道多播組成員信息128.56.24IGMP的本地使用范圍IGMP并非在因特網(wǎng)范圍內(nèi)對所有多播組成員進(jìn)行管理的協(xié)議。IGMP不知道IP多播組包含的成員數(shù)，也不知道這些成員都分布在哪些網(wǎng)絡(luò)上。IGMP協(xié)議是讓連接在本地局域網(wǎng)上的多播路由器知道本局域網(wǎng)上是否有主機（嚴(yán)格講，是主機上的某個進(jìn)程）參加或退出了某個多播組。IGMP的本地使用范圍IGMP并非在因特網(wǎng)范圍內(nèi)對所有2.網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP1989年公布的RFC1112（IGMPv1）早已成為了因特網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。1997年公布的RFC2236（IGMPv2，建議標(biāo)準(zhǔn)）對IGMPv1進(jìn)行了更新。2002年10月公布了RFC3376（IGMPv3，建議標(biāo)準(zhǔn)），宣布RFC2236（IGMPv2）是陳舊的。2.網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP1989年公布的RFCIGMP是整個網(wǎng)際協(xié)議IP的一個組成部分和ICMP相似，IGMP使用IP數(shù)據(jù)報傳遞其報文（即IGMP報文加上IP首部構(gòu)成IP數(shù)據(jù)報），但它也向IP提供服務(wù)。因此，我們不把IGMP看成是一個單獨的協(xié)議，而是屬于整個網(wǎng)際協(xié)議IP的一個組成部分。

IGMP是整個網(wǎng)際協(xié)議IP的一個組成部分和ICMP相IGMP可分為兩個階段第一階段：當(dāng)某個主機加入新的多播組時，該主機應(yīng)向多播組的多播地址發(fā)送IGMP報文，聲明自己要成為該組的成員。本地的多播路由器收到IGMP報文后，將組成員關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)給因特網(wǎng)上的其他多播路由器。IGMP可分為兩個階段第一階段：當(dāng)某個主機加入新的多播組IGMP可分為兩個階段第二階段：因為組成員關(guān)系是動態(tài)的，因此本地多播路由器要周期性地探詢本地局域網(wǎng)上的主機，以便知道這些主機是否還繼續(xù)是組的成員。只要對某個組有一個主機響應(yīng)，那么多播路由器就認(rèn)為這個組是活躍的。但一個組在經(jīng)過幾次的探詢后仍然沒有一個主機響應(yīng)，則不再將該組的成員關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)給其他的多播路由器。IGMP可分為兩個階段第二階段：因為組成員關(guān)系是動態(tài)的，IGMP采用的一些具體措施在主機和多播路由器之間的所有通信都是使用IP多播。多播路由器在探詢組成員關(guān)系時，只需要對所有的組發(fā)送一個請求信息的詢問報文，而不需要對每一個組發(fā)送一個詢問報文。默認(rèn)的詢問速率是每125秒發(fā)送一次。當(dāng)同一個網(wǎng)絡(luò)上連接有幾個多播路由器時，它們能夠迅速和有效地選擇其中的一個來探詢主機的成員關(guān)系。IGMP采用的一些具體措施在主機和多播路由器之間的所有通IGMP采用的一些具體措施（續(xù)）在IGMP的詢問報文中有一個數(shù)值N，它指明一個最長響應(yīng)時間（默認(rèn)值為10秒）。當(dāng)收到詢問時，主機在0到N之間隨機選擇發(fā)送響應(yīng)所需經(jīng)過的時延。對應(yīng)于最小時延的響應(yīng)最先發(fā)送。同一個組內(nèi)的每一個主機都要監(jiān)聽響應(yīng)，只要有本組的其他主機先發(fā)送了響應(yīng)，自己就可以不再發(fā)送響應(yīng)了。

IGMP采用的一些具體措施（續(xù)）在IGMP的詢問報文中3.多播路由選擇多播路由選擇協(xié)議尚未標(biāo)準(zhǔn)化。一個多播組中的成員是動態(tài)變化的，隨時會有主機加入或離開這個多播組。多播路由選擇實際上就是要找出以源主機為根結(jié)點的多播轉(zhuǎn)發(fā)樹。在多播轉(zhuǎn)發(fā)樹上的路由器不會收到重復(fù)的多播數(shù)據(jù)報。對不同的多播組對應(yīng)于不同的多播轉(zhuǎn)發(fā)樹。同一個多播組，對不同的源點也會有不同的多播轉(zhuǎn)發(fā)樹。3.多播路由選擇多播路由選擇協(xié)議尚未標(biāo)準(zhǔn)化。轉(zhuǎn)發(fā)多播數(shù)據(jù)報使用的方法

這種方法適合于較小的多播組，而所有的組成員接入的局域網(wǎng)也是相鄰接的。一開始，路由器轉(zhuǎn)發(fā)多播數(shù)據(jù)報使用洪泛的方法（這就是廣播）。為了避免兜圈子，采用了叫做反向路徑廣播RPB(ReversePathBroadcasting)的策略。

(1)洪泛與剪除轉(zhuǎn)發(fā)多播數(shù)據(jù)報使用的方法

這種方法適合于較小的多播組，而所RPB的要點路由器收到多播數(shù)據(jù)報時，先檢查是否從源點經(jīng)最短路徑傳送來的。若是，就向所有其他方向轉(zhuǎn)發(fā)剛才收到的多