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　　最近學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心的網(wǎng)絡(luò)電視服務(wù)正在準(zhǔn)備升級(jí)，將采用組播的形式？組播是什么？會(huì)不會(huì)對(duì)我這個(gè)學(xué)期的創(chuàng)新計(jì)劃有影響？之前只是聽?zhēng)熜謧冋f(shuō)用，在校園網(wǎng)內(nèi)采用組播形式的網(wǎng)絡(luò)電視效果，和對(duì)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載比基于P2P的網(wǎng)絡(luò)電視更好。Gogle了一下組播。在http://www.chinavideoonline.com/lmtchangshi/lmtchangshi_011.htm發(fā)現(xiàn)了組播比較詳細(xì)的介紹。轉(zhuǎn)載如下：

7.2.2 組播概述
　 組播中，支持IGMP接收者主機(jī)給路由器發(fā)送一個(gè)成員活動(dòng)報(bào)告，如加入或離開組，路由器使用這個(gè)信息有選擇的傳送數(shù)據(jù)到有關(guān)主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)。源發(fā)送一個(gè)單獨(dú)的報(bào)文到一個(gè)組地址，如路徑在一個(gè)路由器上分支，也只給加入組的分支產(chǎn)生一個(gè)報(bào)文。源主機(jī)不需要發(fā)送報(bào)文的多個(gè)拷貝。這樣就減少了用于多目標(biāo)數(shù)據(jù)傳送所消耗的帶寬和資源。
　 組播傳輸可在數(shù)據(jù)鏈路層（第二層）和網(wǎng)絡(luò)層（第三層）實(shí)現(xiàn)，支持的媒體類型包括以太網(wǎng)、FDDI和ATM。大多數(shù)路由器提供商支持IP組播，不支持IP組播的網(wǎng)絡(luò)通過(guò)組播隧道技術(shù)傳輸組播信息包。
　 組播用戶根據(jù)提供服務(wù)級(jí)別，組成一個(gè)分層結(jié)構(gòu)，如圖3.10所示。內(nèi)容提供商傳遞新聞、電視及娛樂(lè)節(jié)目，應(yīng)用軟件開發(fā)商創(chuàng)建實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分配應(yīng)用系統(tǒng)，用于高效、高質(zhì)量的發(fā)布實(shí)時(shí)信息，平臺(tái)及網(wǎng)絡(luò)開發(fā)商開發(fā)、維護(hù)和支持組播硬件與協(xié)議要求，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商提供公共網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
　
　 圖3.10 用戶類型分層結(jié)構(gòu)
　 7.2.3 IP組播編址與轉(zhuǎn)換
　 IPV4組播編址與轉(zhuǎn)換
　 一個(gè)IP地址由32個(gè)二進(jìn)制單位構(gòu)成，通常劃分8位一組，再將每個(gè)組換算為十進(jìn)制，以小數(shù)點(diǎn)分為四組。IP地址包含網(wǎng)絡(luò)部分和主機(jī)部分。主機(jī)指網(wǎng)絡(luò)通訊的一個(gè)終點(diǎn)位置；而網(wǎng)絡(luò)部分表示一個(gè)或多個(gè)主機(jī)的集合。根據(jù)用于網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)的位數(shù)，將IP網(wǎng)分為五類，簡(jiǎn)單的命名為A類、B類、C類、D類和E類。其中D類地址范圍在224.0.0.0~239.255.255.255之間，格式如圖3.11所示，用于組播。組地址有兩種類型，永久的和臨時(shí)的。224.0.0.0被保留，不分配給任何組；從224.0.0.1到224.0.0.255范圍的組播地址分配給路由選擇協(xié)議和其它低級(jí)布局與維護(hù)協(xié)議，其中有名的是224.0.0.1和224.0.0.2，前者用來(lái)編址直接連接在網(wǎng)絡(luò)上的所有IP多路廣播主機(jī)，后者是給一個(gè)子網(wǎng)上所有路由器的地址；中間范圍從224.0.1.0到238.255.255.255被組播用來(lái)在組、內(nèi)部網(wǎng)和Internet中終端應(yīng)用程序中使用；從239.0.0.0到239.255.255.255指定給本地組播應(yīng)用程序。
　
　　 0 　1 　2　 3 　　　　　...　　　　　　　　　　　　　　31

圖3.11 D類地址格式
　
　 所有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議需要一種方法把第三層的IP網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換到第二層的硬件/媒體地址。以以太網(wǎng)為例，數(shù)據(jù)鏈路層需要將D類IP地址映射為以太網(wǎng)MAC地址，方法是將IP組播地址中低23位取代以太網(wǎng)組播地址01:00:5E:00:00:00的低23位，在映射過(guò)程中，組IP地址中有9位不參與替換。作為D類地址，前4位肯定是1110，實(shí)際只有5位是真正不參與映射。由于5為總共有32種不同組合，所以映射并不具有唯一性。在主機(jī)上實(shí)現(xiàn)時(shí)，不僅要在第二層對(duì)收到的以太網(wǎng)幀的以太網(wǎng)地址進(jìn)行檢查，也要在第三層檢查組播IP地址，來(lái)判斷數(shù)據(jù)包是否指定到一個(gè)主機(jī)當(dāng)前已加入的組。
　
　 IPV6 組播編址
　 IPV6地址空間為28位，其中1/256的地址空間分配給組播地址。IPV6地址地址格式如圖3.12所示。

　 一個(gè)FF（11111111）值標(biāo)識(shí)該地址是組播地址。標(biāo)識(shí)段高三位始終設(shè)置為0并保留。第四位T標(biāo)識(shí)設(shè)置為0時(shí)表示一個(gè)永久分配的組播地址。T標(biāo)識(shí)設(shè)置為1時(shí)，表示非永久分配的組播地址，這種地址作為一個(gè)臨時(shí)的組播地址。范圍值限制了組播的范圍，表3.14列出了這個(gè)四位的組播范圍值。
　 表3.14 組播地址范圍值 值 目標(biāo) 值 目標(biāo) 0 保留 8 本地機(jī)構(gòu) 1 本地結(jié)點(diǎn) 9 未分配 2 本地鏈接 A 未分配 3 未分配 B 未分配 4 未分配 C 未分配 5 本地站點(diǎn) D 未分配 6 未分配 E 全球 7 未分配 F 保留
　 7.2.4 建立組播組
　 組播路由器收到指定給一個(gè)組播組的數(shù)據(jù)時(shí)，它根據(jù)子網(wǎng)上是否存在組成員和轉(zhuǎn)發(fā)路由器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給響應(yīng)接口。在主機(jī)和路由器之間使用\"互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議\"（IGMP），而在組播路由器之間使用\"距離向量組播路由協(xié)議\"（DVMRP）和\"協(xié)議無(wú)關(guān)組播協(xié)議\"（PIM）。
　 象ICMP一樣，IGMP是IP不可或缺的部分，它使用IP數(shù)據(jù)包傳輸數(shù)據(jù)，其IP協(xié)議號(hào)為2。IGMP報(bào)文被發(fā)送時(shí)，TTL為1，并且IP標(biāo)題中包含新的IP路由器警報(bào)可選類型。IGMP報(bào)文類型包括成員查詢報(bào)文、組成員報(bào)告報(bào)文和離開組成員報(bào)文。
　 IGMP被主機(jī)用來(lái)通知直連的路由器，申請(qǐng)加入或離開一個(gè)組播組；而路由器會(huì)發(fā)出主機(jī)成員資格查詢消息，以判斷是否有主機(jī)屬于某個(gè)組播組的成員，只要有一個(gè)主機(jī)響應(yīng)了此次查詢，路由器就繼續(xù)向此子網(wǎng)發(fā)送組播數(shù)據(jù)。
　
　 7.3 組播需解決的問(wèn)題
　 組播首先要解決廣播給誰(shuí)的問(wèn)題。要按不同應(yīng)用項(xiàng)目(如體育、文藝、娛樂(lè)、學(xué)習(xí)等)進(jìn)行分組，小組成員要向組播服務(wù)器(一般是路由器)進(jìn)行注冊(cè)登記，用戶主機(jī)發(fā)出請(qǐng)示，提出具體組播地址。為發(fā)送一份IP組播數(shù)據(jù)包,發(fā)送者要確定一個(gè)合適的信宿地址，這個(gè)地址代表一個(gè)主組。然后,組播數(shù)據(jù)通過(guò)普通的IP發(fā)送操作發(fā)送出去。
　 其次要解決的問(wèn)題是收哪個(gè)廣播，有時(shí)在同一網(wǎng)絡(luò)中有多個(gè)組播，每個(gè)廣播選擇國(guó)際規(guī)定的特定地址(組播的ＩＰ地址)。發(fā)送端相當(dāng)簡(jiǎn)單，但I(xiàn)P組播和接收端卻十分復(fù)雜。為了接收數(shù)據(jù)包,用戶工作站上的應(yīng)用要申請(qǐng)與特定組播關(guān)聯(lián)的組播主組會(huì)員資格。這種申請(qǐng)傳送到用戶的局域網(wǎng)路由器，如有必要，還要傳送到發(fā)送者和接收者的路由器。這一步完成,接收工作站的網(wǎng)絡(luò)接口卡開始\"偵聽\"與新組播組地址關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)鏈路層地址。廣域網(wǎng)路由器把請(qǐng)求進(jìn)入的組播數(shù)據(jù)包送往局域網(wǎng)路由器,局域網(wǎng)路由器把主組地址變換成與它相關(guān)的數(shù)據(jù)鏈路層地址，并用這個(gè)地址建立報(bào)文。接收鏈路的網(wǎng)絡(luò)接口卡和網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序偵聽這個(gè)地址，把組播地址傳向TCP/IP協(xié)議堆棧，從而使數(shù)據(jù)適合用戶的應(yīng)用。
　 第三個(gè)問(wèn)題是用戶主機(jī)在撤銷時(shí)要通知組播服務(wù)器。因?yàn)榻邮战M播的用戶是被動(dòng)的，撤銷時(shí)可能不通知服務(wù)器，這時(shí)服務(wù)器要在一定時(shí)間后向用戶提出詢問(wèn)，實(shí)施問(wèn)答程序，若無(wú)用戶應(yīng)答，服務(wù)器將主動(dòng)撤銷相應(yīng)的路徑帶寬。
　 第四是要解決如何廣播問(wèn)題。組播的程序如下：要解決組播路由以啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于路由器網(wǎng)，可利用傳統(tǒng)的路由協(xié)議，選擇路由。所選路由被路由器記憶下來(lái)，將來(lái)通過(guò)組播傳送數(shù)據(jù)時(shí)可沿用此路由。對(duì)于多層網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)镮P不具有低層網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渲R(shí)，建立路由的效率很低，多層網(wǎng)中路由也難以達(dá)到全網(wǎng)整體優(yōu)化。對(duì)于標(biāo)記交換網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)槁酚善髀酚杀韨魉偷臄?shù)據(jù)包標(biāo)頭字段以及ATM上的標(biāo)記信息庫(kù)已通過(guò)標(biāo)記聯(lián)編,將多層網(wǎng)絡(luò)的第2層與第3層捆綁在一起，IP可以識(shí)別、掌握全網(wǎng)拓?fù)洌衫脗鹘y(tǒng)的路由協(xié)議選擇路由。要建立組播組，明確接收者。要建立組播樹，由與ＩＰ路由協(xié)議無(wú)關(guān)的組播協(xié)議構(gòu)建組播樹。組播樹的上游為組播服務(wù)器（路由器），按樹形分叉為各葉片，葉片即為組播路徑，葉尖抵達(dá)組播分組目的地。最后是進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)制，組播樹分叉處節(jié)點(diǎn)對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)的組播包進(jìn)行拷貝、分流。最后一跳，組播包登上局域網(wǎng)，以廣播方式傳送到子網(wǎng)內(nèi)各主機(jī)用戶。
　
　 7.4 組播路由技術(shù)
　 單播與組播有兩點(diǎn)不同：
　 組播時(shí)，可能在不同的網(wǎng)絡(luò)上有若干個(gè)地址相同的接受端。
　 組播通信會(huì)在網(wǎng)絡(luò)中周而復(fù)始的循環(huán)，直至這個(gè)包內(nèi)TTL字段為零，即所謂的\"反轉(zhuǎn)路徑轉(zhuǎn)發(fā)\"，必須有一個(gè)合理的組播路由協(xié)議結(jié)構(gòu)來(lái)禁止出現(xiàn)這種情況；路由器收到一個(gè)組播包時(shí)，就會(huì)查看這個(gè)組播包是否被一個(gè)接口接收，該接口位于組播包返回資源的最短路徑上。
　 為實(shí)現(xiàn)組播通信，就必須建立支持組播的路由協(xié)議，目前常用的組播路由協(xié)議有距離向量組播路由協(xié)議、協(xié)議無(wú)關(guān)密集模式組播協(xié)議與協(xié)議無(wú)關(guān)分散模式組播協(xié)議。
　
　 距離向量組播路由協(xié)議
　 DVMRP是一個(gè)適用于單個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，建立在\"路由信息協(xié)議\"（RIP）基礎(chǔ)上采用本身的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議來(lái)進(jìn)行路由交換和路由表的構(gòu)建。一個(gè)DVMRP數(shù)據(jù)由兩部分組成：一個(gè)小的固定長(zhǎng)度的IGMP格式的頭和一個(gè)被標(biāo)記的數(shù)據(jù)流。DVMRP的基本操作包括四項(xiàng)處理：第一個(gè)是處理鄰居查找，用來(lái)查找直接接入一個(gè)普通網(wǎng)絡(luò)的具有DVMRP能力的其他已啟用的路由器。第二個(gè)是處理路由交換，與IGMP聯(lián)合，判斷是否需要在網(wǎng)絡(luò)上轉(zhuǎn)發(fā)組播包，或判斷是否禁止通信包到達(dá)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。最后兩個(gè)處理用于DVMRP動(dòng)態(tài)的在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)列表中增加或刪除一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
　 一個(gè)支持DVMRP的路由器可以 一個(gè)物理接口直接連接到子網(wǎng)，或通過(guò)一個(gè)隧道接口連接到另外一個(gè)組播小島。隧道是用在被一些不支持組播的路由器隔開的兩個(gè)具有多路廣播能力的路由器之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送的一種方法。
　
　 協(xié)議無(wú)關(guān)組播協(xié)議（PIM）
　 PIM協(xié)議的發(fā)展目的是在Internet 上提供足夠規(guī)模的域間組播路由。PIM有兩種兼容的操作模式：密集模式和發(fā)散模式。
　 密集模式（PIM-DM）
　 此模式與DVMRP相似，都屬于密集模式協(xié)議，采用了DVMRP一樣的方式，建立PIM-DM環(huán)境中建造起來(lái)的基于資源的組播樹。PIM-DM獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)選擇的IP路由協(xié)議，\"協(xié)議無(wú)關(guān)組播\"由此而得名。
　 協(xié)議工作原理如下：路由器收到發(fā)自資源的一個(gè)組播包，對(duì)資源IP地址進(jìn)行檢查，進(jìn)而得知在\"反轉(zhuǎn)路徑轉(zhuǎn)發(fā)\"接口是否已收到該組播包。然后，路由器將該組播包流傳到除已收到該包的接口外的各接口。
　 PIM-DM適用于以下集中情況：
　 發(fā)送者和接收者非常接近，且只有一小部分發(fā)送者和大量的接收者。
　 組播的流量大。
　 組播是持續(xù)的。
　
　 協(xié)議無(wú)關(guān)組播協(xié)議----分散模式（PIM-SM）
　 與PIM-DM相似，兩者都是建立在組播路由協(xié)議基礎(chǔ)上用于決定RPF接口的協(xié)議。PIM-SM協(xié)議假定在網(wǎng)絡(luò)中接收者的人數(shù)很稀疏或者組播組被廣域網(wǎng)分割開。
　 PIM-SM適用于以下集中情況：
　 在一個(gè)組里接收者很少。
　 發(fā)送者和接收者被廣域網(wǎng)分開。
　 組播流量斷斷續(xù)續(xù)。