组播相关:

一、组播协议体系：

1)组成员关系协议包括IGMP(互连网组管理协议);

2)组播路由协议分为域内组播路由协议及域间组播路由协议;

3)域内组播路由协议包括MOSPF，CBT，PIM-SM、PIM-DM、DVMRP等协议;

4)域内的组播协议又分为密集，与稀疏模式的协议。

DVMRP，PIM-DM，MOSPF属于密集模式，CBT，PIM-SM属于稀疏模式。

5) 针对域间组播路由有两类解决方案：短期方案和长期方案。

短期方案包括三个协议MBGP/MSDP/PIM-SM：MBGP（组播边缘网关协议），用于在自治域间交换组播路由信息；MSDP（组播信源发现协议），用于在ISP之间交换组播信源信息；以及域内组播路由协议PIM-SM

长期方案目前讨论最多的是MASC/MBGP/BGMP，它建立在现有的组播业务模型上，其中MASC实现域间组播地址的分配、MBGP在域间传递组播路由信息、BGMP完成域间路由树的构造。此外还有一些组播路由策略，如PIM-SSM（特定信源协议无关组播）等，建立在其它的组播业务模型上。

目前仅短期方案MBGP/MSDP/PIM-SM是成熟的，并在许多的运营商中广泛使用。

6)同时为了有效抑制组播数据在链路层的扩散，引入了IGMP Snooping、HGMP，HMVR，RGMP，GMRP等二层组播协议。

名词解释:

组播路由协议有距离矢量组播路由协议（DVMRP）、协议无关组播－密集模式（PIM-DM）、协议无关组播-稀疏模式（PIM-SM）、开放式组播最短路径优先（MOSPF）、有核树组播路由协议（CBT）

IGMP协议简介：

IGMP（Internet Group Management Protocol，因特网组管理协议）是TCP/IP协议族中负责IP组播成员管理的协议。它用来在IP主机和与其直接相邻的组播路由器之间建立、维护组播组成员关系。IGMP不包括组播路由器之间的组成员关系信息的传播与维护，这部分工作由各组播路由协议完成。所有参与组播的主机必须实现IGMP协议。

IGMP有三个版本：IGMP版本1（由RFC1112定义）、IGMP版本2（由RFC2236定义）和IGMP版本3。目前应用最多的是版本2。

IGMP版本2对版本1所做的改进主要有：

1. 共享网段上组播路由器的选举机制

共享网段即一个网段上有多个组播路由器的情况。在这种情况下，由于此网段下运行IGMP 的路由器都能从主机那里收到成员资格报告消息，因此，只需要一个路由器发送成员资格查询消息，这就需要一个路由器选举机制来确定一个路由器作为查询器。

在IGMP版本1中，查询器的选择由组播路由协议决定；IGMP版本2对此做了改进，规定同一网段上有多个组播路由器时，具有最低IP地址的组播路由器被选举出来充当查询器。

2. IGMP版本2增加了离开组机制

在IGMP版本1中，主机悄然离开组播组，不会给任何组播路由器发出任何通知。造成组播路由器只能依靠组播组响应超时来确定组播成员的离开。而在版本2中，当一个主机决定离

开一个组播组时，如果它是对最近一条成员资格查询消息作出响应的主机，那么它就会发送一条离开组的消息。

3. IGMP版本2增加了对特定组的查询

在IGMP版本1中，组播路由器的一次查询，是针对该网段下的所有组播组。这种查询称为普遍组查询。

在IGMP版本2中，在普遍组查询之外增加了特定组的查询，这种查询报文的目的IP地址为该组播组的IP地址，报文中的组地址域部分也为该组播组的IP地址。这样就避免了属于其它组播组成员的主机发送响应报文。

4. IGMP版本2增加了最大响应时间字段

IGMP版本2增加最大响应时间字段，以动态地调整主机对组查询报文的响应时间。

二、组播原理：

1）组播地址：

IANA预留了两个地址范围：224.0.0.0～224.0.0.255和239.0.0.0～239.255.255.255。前一个地址范围的所有地址都有特殊用途，如：224.0.0.1表示所有组播成员（包括路由器），224.0.0.2表示所有组播路由器。可以向IANA就某个特殊用途申请专用IP组播地址，如：224.0.0.13表示所有PIM路由器。后一个地址范围作为用于私人组播领域的管理权限地址，犹如单播的10.x.x.x/8等私有地址网段。

组播MAC地址：

以0x01005Exx.xxxx的24位前缀开始的MAC层地址都是组播地址。

2）组播地址映射关系：

在以太网中，第3层的IP组播地址信息的全部28位不能映射进入只有23位的第2层MAC 地址空间，所以在映射过程中丢失5位地址信息，导致32：1的地址不明确。这意味着一个IEEE MAC地址能表示32个IP组播地址。主机必须考察每一个收到帧的IP部分才能确定是不是需要的组播信息。

3）组播数据转发：

RPF（Reverse Path Forward检查）：组播数据包中的目的地址是组地址而不是一个明确的主机地址；并且在与路由器相连的每条路径上或者说每个接口都可能有组成员。

因此，组播数据转发将采用逆向数据转发．即：对到达的组播数据包作逆向检查（Reverse Path Forward检查），判断数据包是否是从指向源站点的接口（指向源的接口是根据单播路由获得的，亦即单播路由的目的网络）上到达；如果是，逆向检查成功，数据包被转发；否则，数据包就被丢弃。

4)组播2层交换：

网桥或二层交换机（以下统称二层交换机）是工作在二层的网络设备。当它们收到组播数据包后如何处理？最简单的处理方式就是当网桥从一个接口收到组播数据报后向所有其它接口都转发出去。一般的没有组播功能的二层交换机都是这么处理的，所以这样的网桥也最便宜。但是这样处理就偏离的组播的初衷。