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组播技术论文

组播技术应用研究摘要:在科学技术飞速发展的时代,网络点播、网络视频会议、远程课堂等应用在我们生活中越来越普及。

然而,薄弱的网络科学技术,已经没有办法适应技术的发展。

组播技术的应用,可以节省带宽,控制网络流量,减少了服务器和CPU负载,消除了流量的冗余,解决了多个接收者同时访问少数服务器资源时,服务器出现的一些问题。

本文分为五个部分:第一部分,介绍了组播技术的研究背景和意义。

第二部分,介绍了组播的相关概念。

它加快数据的传送速度,避免网络的拥塞[1]。

第三部分,介绍了组播的相关协议。

分为组播成员的管理协议、路由的协议。

组播的路由协议分为:域内的组播的路由的协议,域间的组播的路由的协议。

第四部分,做一个域内二、三层组播实验,并配置和测试。

第五部分,介绍了基于组播技术的网络视频会议。

多方的网络视频会议,组播能降低A(N-1)倍的带宽的使用长度[2]。

关键词:组播;组播协议;域内二、三层组播;网络视频会议Multicast Applied ResearchAbstract: In the era of rapid development of science and technology, the network demand, network video conference, remote classroom and other applications in our lives more and more popular. However, a weak network of science and technology, has no way to adapt to technological developments. Application of multicast technology, can save bandwidth, control network traffic, reducing the server and CPU load, eliminating redundant traffic, to solve simultaneous access to multiple recipients few server resources, server problems occur.This paper is divided into five parts:The first part introduces the background and significance of multicast technology.The second part introduces the concept of multicast. It accelerates data transfer rate to avoid network congestion [1].The third part introduces the multicast related agreements. Members are divided into multicast management protocol, routing protocol. Multicast routing protocols are divided into: the domain multicast routing protocol, multicast inter-domain routing protocol.The fourth part, do a domain two, three multicast test, and configuration and testing.The fifth part introduces network based multicast video conferencing. Multi-network video conferencing, multicast can reduce A (N-1) times the bandwidth usage length [2].Keywords: multicast; multicast protocols; within two, three multicast; video conference目录1绪论 (2)1.1研究背景 (2)1.2现状与发展趋势 (2)1.3研究目的及意义 (2)2组播概述 (2)2.1组播的概念以及原理 (2)2.2组播模型 (3)2.3组播技术体系结构 (3)3组播相关协议 (4)3.1组播组管理协议 (4)3.2组播转发机制 (5)3.3组播路由协议 (7)4域内二、三层组播的配置实验 (8)11.绪论1.1 研究背景随着通信技术的迅速发展,以及多媒体通信应用的广泛普及,组播技术在网络中占有很重要的地位。

它能广泛的应用于网络视频会议、点播、远程课堂教育和医疗等方面,更高的、更好的适应社会技术的发展和人们对实时数据的高效传输的要求。

计算机在当今这个时代的,它的传输方式一般是单播、组播和广播。

其中,组播的应用更多,并且使用的效果较好。

单播传输会导致发送者的负担大、延迟时间加长、网络的拥塞情况严重。

广播可以用的范围不大,只好在自己的子网里有效的进行传输。

就在这个时候,人们发现组播能很好的解决这些问题,提高数据在传送过程中的效率,降低拥塞的情况。

与单播和广播这两个通信方式一起去运行的就是组播技术,它在当今社会普及运用,而且很受人们的重视。

组播技术节约了有限的网络带宽被浪费的情况,同时减小了网络的加载,更有效的完成网络通信中点到多点的很高的数据传输,为我们解决了在线信息服务对带宽的高要求,所以组播技术成为目前网络重要的应用。

1.2 现状与发展趋势组播技术处理了一方发送和多方同时接收的问题,完成了数据的快速的传送,网络带宽多利用。

我们在网络中更多的能使用到组播,由于组播提供了很多新的服务,如网络视频会议、在线网络电视、远程课堂教育和远程医疗等网络的运用范围。

组播到现在为止,经历了将近30年的发展。

通信技术的发展和新技术的不断提出,组播技术也变得更加完善。

虽然在现今基于组播技术的应用还没有得到全面的发展,但是组播的网络使用数量日益增长,组播未来的市场将会很开阔,将会逐渐普及世界,得到更大的推行使用。

1.3 研究目的及意义近年来,受到分布式数据共享业务的启发,比如P2P应用组播技术,受到了人们广泛的关注,组播已经成为网络中的重要应用,基于网络视频会议、点播、远程课堂和远程医疗等应用越来越普及。

对于当代大学生的我们,了解和掌握组播技术的原理、模型、体系结构和组网应用有着重要的意义,并且在知识和技能上会有明显的提升。

2.组播概述2.1 组播的概念以及原理组播加快了网络的传送,降低了主要网络的堵塞。

组播技术包含了很多内容,其中有关于地址的分配、组管理协议等等。

组播的地址,我们用它来标记组播组。

图2-1为二进制图,它地址的最前面的四位数字是1110。

八位组(1)八位组(2)八位组(3)八位组(4)1110XXXX XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX图2-1 二进制表示组播的MAC地址高24bit为0x01005e,第25bit为0,即高25bit这是固定的。

IP组播地址的前4bit 是1110,代表了组播的标识,其后28bit 有23bit 射入MAC地址,5bit信息的丢失,显示32个射到了一样的地址上[3]。

图2-2为组播的地址与以太网MAC地址的关系图表。

图2-2 组播IP地址与以太网MAC地址的映射关系2.2 组播模型ASM 模型即任意信源组播,模型中,任一发送消息的人都能依靠组播源来实现,接收的那人没办法获知组播源的方位信息,却能在任一时间里参与进去或退出其中。

SFM 模型也叫信源过滤组播,是对ASM的扩充。

接收信息的一方只能筛选来自组播源的消息。

SSM 模型也称为指定信源组播,为使用的人提供一种可以在客户端来指定的服务。

2.3 组播技术体系结构组播包含的机制有,寻址机制,它是借助组播的地址,让信息从组播源发送到一接收者那儿;主机注册,它是让那些使用它的用户去进入或者是远离这个组合,由此可以对所属的成员进行管理,而组播中的路由是那些利用报文中的树状结构组建的,利用树状结构的细小分支把它的内容,从组播的源头传递给接收方。

基于组播技术来实现其在社会上的价值,比如视频会议软件,它支持组播的数据收到和发出,在企业中有一定的价值。

33.组播相关协议3.1 组播组管理协议组管理协议指IGMP。

IGMP在实验中比较重要,大多数的组播实验都能支持IGMP协议。

IGMP和组播的路由的协议不一样,前者是用在组成员的参与和分开,后一个是在路由器上进行信息对换来建成组播树。

IGMP是用来保护组成员间的数据的,运转在主机和路由器间。

为处理网络中组播数据包的途径抉择,主机经过其子网上的组播的路由器去,参与或分开一个组,组播用IGMP完成工作。

组播的路由器依靠晓得的成员,去转发组播的数据集。

组播的路由器与分组之间,是一对一来接收的,它会查看数据集里的组播的地址,但是只有接口上有组的成员才会向其转发。

3.1.1 IGMPv1IGMPv1 要求计算机中的主机才能参入到组播组,但没规定与成员组的信息分开,只是会发现离线的组成员[4]。

在查找及响应机制的基础上完成成员的管理[5]。

多个组播的路由器它是在一个网段里的,都能从主机处收到成员的关系信息,所以有一个路由器发出IGMP查询的报文就行了。

运行IGMPv1 的主机和组播组分开时,不向走开不存在的组播组发送报文;网段中不存在该成员,IGMP 路由器也得不到相关的消息。

3.1.2 IGMPv2IGMP版本2添加了主机与成员组分开时的数据,于庞大的带宽的组播组或是容易改变的组播组的成员而言分量比较大。

在一个分网中,有好多个关于组播的路由器的装置,然后IGMP所能够查到的报文,都是经过一些路由器进行的工作,还会惹起网络的拥塞。

IGMPv2的出现,较好的解决了该问题,用有差异的路由的选举的机制, 可以查看到多个路由器的消息。

IGMPv2在IGMPv1的基础上做的一些改进主要有:1)共享网段上组播路由器的选举机制2)IGMPv2增加了离开组机制3)IGMPv2增加了对特定组的查询4)IGMPv2增加了最大响应时间字段3.1.3 IGMPv3IGMPv3进一步的强化了计算机的主机的控制功能,加强了查看信息的能力[4]。

1)主机控制能力的增强2)查询和报告报文功能的增强(1) 携带源地址的查询报文(2) 包含多组记录的报告报文IGMPv3的目的地址224.0.0.22,可携带一或多的记录。

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