组管理协议IGMP

在一个组播路由器建立路由，传送其组播群组成员关系信息之前，它必须确定在本地网络上有一个或多个主机是否加入了某个组播群组。为此，组播路由器和实现组播的主机必须使用互连网组管理协议IGMP(Internet Group Management Protocol)来进行群组成员关系信息的通信。利用IGMP，组播路由器可判断在与自己连接的任何一个网络上，是否存在组播组的一些成员；如存在组成员，组播路由器便可加入一个特定的组播组，并将组播数据转发给加入该组的主机。因此IGMP被主机用来通知直连的路由器，令其加入一个组播组，使组播网具有动态性和灵活性。

最初的IGMP规范是在RFC1112文件里详细定义的，我们通常将这套规范称为“IGMP版本1”，由斯坦福大学的S.Deering成文于1989年8月。后来又由施乐PARC公司的W.Fenner对最早的IGMP版本1进行了大幅更新，更新的结果就是RFC2236文件即IGMP版本2。两个版本的IGMP相互间可进行少许操作。在IGMP 版本2临近正式批准时。IDMR已经开始IGMP版本3的研究工作，现在已有的draftdraft-ietf-idmr-igmp-v3-05.txt。IGMPv1中定义了基本的组成员查询和报告过程，IGMPv2在此基础上添加了组成员快速离开的机制，IGMPv3中增加的主要功能是成员可以指定接收或指定不接收某些组播源的报文。

5.2组播路由协议

组播路由协议用于建立组播转发树,组播信息沿组播树转发。组播路由的研究一开始是集中于平面的网络拓扑(Flat Topology)上,而非Internet层次性的拓扑结构(hirerarchical Topology)上,我们称这些路由协议为域内组播路由协议。它们一般可分为两类:密集模式DM协议、稀疏模式sM协议。

5.2.1DM模式

在DM模式下,数据包通过泛洪方式流向每个路由器的所有网络接口,网络中的任何一个路由器都知道每个目前活动的发送源的组播地址和源IP地址。由于DM模式总是为使目的客户能够准确接收到信息而产生不必要的数据流量,因此,它对于大型或具有冗余功能的网络而言并非一种理想的组播实现方式。DM模式下,常用的路由协议是密集模式下的协议独立组播协议PIM—DM、距离向量组播路由协议DVM RP以及开放最短路径路由协议的组播扩展MOSPF等。

5.2.2SM模式

SM模式解决用来解决网络中只有少量用户时的泛洪问题,并针对少数用户

的情况进行了组播优化,从而使得无论是对网络中部分还是全部用户都能进行高效的数据传输,在网络中运用很广泛。在SM模式下,组播路由协议包括基于核心树的CBT组播路由协议和稀疏模式下的PIM协议PIM—SM等。

在DVMRP和PIM-DM中,数据最初是被广播到网络中,而每—个组播路由器需要周期性的发送剪枝消息来阻断它不想接收的数据。在MOSPF中,每一个组播路由器需要收集本地链路上组成员的信息，并把组成员链路状态通过LSA广播到网中。因此,这几个协议又称为密集模式协议,他们适合于组成员密集分布的区域。而相反的,CBT和PIM-SM就属于稀疏模式。只有拥有本地组成员的路由器或需要执行转发任务的路由器才需要加入到组的共享树中。依此看来,稀疏模式比密集模式拥有更好的可扩展性。但是,CBT和PIM-SM仍旧需要广播核心路由器core/指定路由器RP的信息给所有的组播路由器,保证它们能加入组的核心树。所以这些协议都不能直接用于Internet的域间广播。

5.3IP组播高层协议

RTP是用于Internet上针对多媒体数据流的一种传输协议，允许应用传送不同类型的实时负载，例如音频、视频和其它具有实时特征的数据。它既可以使用单播，也可以使用组播作为下层传输协议，位于UDP协议之上来传输单播和组播数据流。RTP被设计为一对一或一对多的情况下工作，主要提供了时间信息和实现流同步。RTCP属于RTP协议的一部分，它提供了流量控制和拥塞控制服务，主要提供与会话有关的和监视数据传递的信息，使用一些简单的服务质量测量，例如信息包丢失与抖动。会话公告协议(SAP)作为组播会议会话的一个公告协议，由IETF的MMUSIC工作组开发，当前的SAP版本在IETF的草案中描述。SAP的主机通过向熟知的组播地址和端口发送会话信息的SAP信息包，定期地宣告会议会话。信息包内的信息使用SDP，SDP信息可以选择加密，不允许被未批准的用户浏览。会话描述协议(SDP)是SAP的伴随协议，用于实际会话信息的编码，也由IETF的MMUSIC工作组开发，现在被定义在IETF的草案中。

另外，使用视频服务还需要安装相应的视频会议工具。nv是由施乐研究中心开发的一个视频会议工具，使用128KBPS的带宽，每秒钟提供3-5帧的视频速率；vat是由伯克利实验室开发的一个发送和接收音频的工具，因为它的视频界面而被称为可见的音频工具，它只能接收音频而不能接收视频；wb在主机屏幕上创建一个共享、虚拟的白板，可提供标准的绘画工具，也可作为草稿文件工具。会话目录(SDR)工具集成了nv、vat和wb软件工具，用于发布和安排多媒体视频会议，它要在主机上装有SDR工具，要在各路由器要进行SDR设置。SDR工具提供了一个IGMP直接的界面，用户可随意加入和离开组播组；用户点下窗口中的

有关信息(例如时间和日期)，双击参加的会议名，用户能看见、听见、参与目前的会议，自动地使用合适的软件工具：nv、vat、wb。