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网络层组播
就 复 制 该 包 的 付 本 。 出 境 链 路 上 时 ， 网 络 路 由 器 一 旦 这 个 包 需 要 转 发 到 多 条 发 送 主 机 仅 发 送 一 个 包 ；
R R
S
R

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组播通信必须解决的问题
组播成员具有独立的IP地址？ 组播组如何启动，如何终结？ 如何选择组地址？ 新主机如何加入组播组？ 组成员有没有限制吗？ 组成员知道其他组成员的标识吗？ 路由器如何相互协同将组播数据报 传送给所有组成员？
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组播的发展（续）
1997年，规模扩大导致分层拓扑结构的出现。由 域间multicast协议支持。
MBGP (Multiprotocol Extensions to BGP4) MSDP (Multicast Source Discovery Protocol) BGMP (Border Gateway Multicast Protocol) MASC ( Multicast Address-Set Claim)
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组 管 理 协 议
组播路由协议
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网络层组播的组成
组 管 理 协 议 组播路 由协议

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IP组播体系结构（续）
发送者向组播地址发送数据包； 接收者告知本网段的路由器他们需要接收哪些数 据包
通过组管理协议（例如：IGMP）进行；
发送者和接收者之间的路由器构造组播树，确保 组播数据包到达正确的接收者网络；
第十三讲 IP组播技术概述

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Internet组播技术概述
主要内容
组播基本概念 IGMP协议 组播路由算法 Internet组播 掌 握 IGMP/DVMRP IGMP/DVMRP 掌 握 Internet Internet 组 播 技 术 熟 练 掌 握 组 播 概 念 IP IP
D类地址
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IP组播体系结构
应用程序/组播地址 主机-路由器协议 (IGMP)
routers hosts
域内组播协议
域间组播协议
注：以下”域” 均指自治系统(AS)
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网络层的组播与单播
与单播路由的相同
路由算法在网络层仍发挥着中心作用
与单播路由的不同
处理组播包的路由器必须建立和维护组播连接的 状态信息
如何标识组播包接收 者？ 如何为发送给这些接收 者的数据报寻址？

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H
net1
report
R1 net2
发往： 224.2.0.1
Data
R2
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IGMP——退出一个组
假设：R要退出组224.2.0.1 H发送Leave-Group 到 224.0.0.2 (所有组播路由器) R1接收此消息 R1停止转发目的地为 224.2.0.1的报文到 net1 （如果在net1上再也没 有属于224.2.0.1组的成 员）

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域间（inter-domain）组播协议
域间组播协议：自治 系统之间用来传输组 播数据报的树。
MSDP BGMP SM

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多对多
视频会议、网络游戏
有反馈的一对多
资源发现、数据收集

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组播的发展
1988年 Stephen Deering 确定了IP multicast 模型 1992年 MBone建立，运行DVMRP 协议。 随着MBone规模的增加，域内multicast协议相继提出 MOSPF (Multicast Extensions to OSPF) PIM-DM (Protocol Independent Multicast-Dense Mode) CBT (Core Based Trees) PIM-SM (Protocol Independent Multicast-Sparse Mode)等

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应用层组播
一 条 单 播 传 输 。 发 送 者 对 每 个 接 收 者 都 采 用 网 络 层 没 有 组 播 功 能
R R
S
R

路由器将为这些 组创建组播传输 所需的组播树
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域内（tra-domain）组播协议
域内组播协议：自治 系统内部用来转发组 播报的树；
DVMRP MOSPF PIM-DM

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IP组播地址（2/3）
永久组播地址
224.0.0.1：LAN上的所有系统 224.0.0.2：LAN上的所有路由器 224.0.0.5：LAN上的所有OSPF路由器 224.0.0.6：LAN上的所有指定OSPF路由器
阅读
5.2.7 5.2.8 5.6.6 7.4.9
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思 想
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IP组播的需求
网络应用的特殊需求
大块数据传送 流式连续媒体 共享数据应用
特点
一次“发送”操作就可把包从一个发送者传送到多个 接收者。
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IGMPv1
工作过程
RFC1112 同一网段中一个路由器被选为“询问者”； 询问者周期性地向本网段所有主机发送询问消息； 属于组G的主机回应消息前先等待随机时间(0-10s)以 避免冲突；然后向组G发送报告(TTL=1); 路由器接收本网段所有的报告，没有回应的组被置为 超时。 注意：正常情况下，每一组G只有一份报告 送交给询问者，因为路由器只关心本网段有 没有该组G的成员而不关心这些成员是谁。
RFC1112 RFC1112
SSM (Source Specific Multicast)
ASM模型的扩展，允许接收者选择发送者；

4
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组播应用
一对多
定时的媒体播放（电视） “推送”(PUSH)服务（股票价 格，天气预报） 服务器镜像、缓存
临时组播地址
为某个网络应用临时创建的组播组 主机可动态加入到某个指定的组 主机可动态退出某个指定的组
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IP组播地址（3/3）
g g
g
mcast group 226.17.30.197
通过组播路由协议进行； 进行RPF (Reverse Path Forwarding)检查；

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IP组播地址（1/3）
D类地址
224.0.0.0 - 239.255.255.255 224.0.0.0 - 224.0.0.255保留 为特殊地址 239.0.0.0 - 239.255.255.255 域内私有组播地址，类似于IP 的内网地址。以此为目的地的 组播流只能在自治系统内转 发。
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IGMPv2与IGMPv3
IGMPv2
RFC2236
为主机增加了显式加入、退出组的消息；
IGMPv3
为主机增加了选择发送者的能力(SSM)；
RFC3376
组播路由器通过IGMP协议为其每个接口都 维护一张主机组成员列表，并定期探询表中 成员以便确定该主机组是否仍然存在。
g
寻址到该组的数据报将被传送到 组播组中的所有成员。
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组管理协议
IGMP 组管理协议：用户进程通过 该协议提出加入/退出某个组 的请求；组播路由器通过该 协议了解本地哪些主机加入 了哪些组。
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H
Leave
net1
R1 net2
发往： 224.2.0.1
Data
R2
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