共有90个主机接收视频节目课件.ppt

1、共有 90 个主机接收视频节目R1R3R4R2视频服务器 M30 个30 个30 个30 个30个30 个90 个不使用多播时需要发送 90 次单播4.9 IP 多播4.9.1 IP 多播的基本概念多播是一对多的通信多播1 个1 个多播多播多播可明显地减少网络中资源的消耗多播组成员共有 90 个R1R3R4R2视频服务器 M1 个1 个1 个1 个1 个发送 1 次多播复制IP 多播的一些特点(1)多播使用组地址 IP 使用 D 类地址支持多播。多播地址只能用于目的地址，而不能用于源地址。(2)永久组地址由因特网号码指派管理局 IANA 负责指派。(3)动态的组成员(4)使用硬件进行多播多播地

2、址o D类地址，即1110*。o 224.0.0.0 239.255.255.255。有228 个多播组，约2.6亿个。o 有些地址不能随意使用n224.0.0.0 基地址（保留）n224.0.0.1 在本子网上的所有参加多播的主机和路由器n224.0.0.2在本子网上的所有参加多播路由器n224.0.0.3 未指派n224.0.0.4 DVMRP路由器n n224.0.1.0 至 238.255.255.255 全球范围内可使用的多播地址n239.0.0.0 至239.255.255.255 限制在一个组织的范围4.9.2 在局域网上进行硬件多播 o 因特网号码指派管理局 IANA 拥有的以

3、太网地址块的高 24 位为 00-00-5E。o 因此 TCP/IP 协议使用的以太网多播地址块的范围是：从 00-00-5E-00-00-00 到 00-00-5E-FF-FF-FF 其中第一个字节的最低位为1时为多播地址。IANA 拥有的以太网多播地址范围为：从 01-00-5E-00-00-00到 01-00-5E-7F-FF-FF o D 类 IP 地址可供分配的有 28 位，在这 28 位中的前 5 位不能用来构成以太网硬件地址。D 类 IP 地址与以太网多播地址的映射关系 0000000000000001010111100111008162431D 类 IP 地址这 5 位不使用4

4、8 位以太网地址0 1 0 0 5 E表示多播最低 23 位来自 D 类 IP 地址可见可见：多个类IP地址可能对应一个MAC地址。MAC地址映射的性能影响：o 因为第三层IP组播地址信息的全部28位比特不能映射进23bit可用的mac地址空间，所以在映射的过程中，丢失了5bit的地址信息，这会导致组播地址映射到第二层IEEE MAC地址时，会有25，或者32:1的地址不明确.这也就意味着，每一个IEEE IP多播MAC地址可以表示32个IP地址组播地址.o MAC和IP的后23位一一对应，后第24位可以是0或1，这一位没有对应上。o 结论：每一个2层地址可以映射成32个3层地址。4.9.3

5、网际组管理协议 IGMP 和多播路由选择协议 1.IP多播需要两种协议o 为了使路由器知道多播组成员的信息，需要利用网际组管理协议 IGMP(Internet Group Management Protocol)。o 连接在局域网上的多播路由器还必须和因特网上的其他多播路由器协同工作，以便把多播数据报用最小代价传送给所有的组成员(即多播路由器之间的协同工作)。这就需要使用多播路由选择协议。IGMP 使多播路由器知道多播组成员信息 128.56.24.34135.27.74.52130.12.14.56130.12.14.43多播组226.15.37.123IGMPIGMPIGMPIGMPR1R

6、4R3R2IGMP 的本地使用范围 o IGMP 并非在因特网范围内对所有多播组成员进行管理的协议。o IGMP 不知道 IP 多播组包含的成员数，也不知道这些成员都分布在哪些网络上。o IGMP 协议是让连接在本地局域网上的多播路由器知道本局域网上是否有主机（严格讲，是主机上的某个进程）参加或退出了某个多播组。2.网际组管理协议 IGMP o 1989 年公布的 RFC 1112（IGMPv1）早已成为了因特网的标准协议。o 1997 年公布的 RFC 2236（IGMPv2，建议标准）对 IGMPv1 进行了更新。o 2002 年 10 月公布了 RFC 3376（IGMPv3，建议标准）

7、，宣布 RFC 2236（IGMPv2）是陈旧的。IGMP 是整个网际协议 IP的一个组成部分o 和 ICMP 相似，IGMP 使用 IP 数据报传递其报文（即 IGMP 报文加上 IP 首部构成 IP 数据报），但它也向 IP 提供服务。o 因此，我们不把 IGMP 看成是一个单独的协议，而是属于整个网际协议 IP 的一个组成部分。IGMP 可分为两个阶段 o 第一阶段：当某个主机加入新的多播组时，该主机应向多播组的多播地址发送IGMP 报文，声明自己要成为该组的成员。本地的多播路由器收到 IGMP 报文后，将组成员关系转发给因特网上的其他多播路由器。IGMP 可分为两个阶段 o 第二阶段：

8、因为组成员关系是动态的，因此本地多播路由器要周期性地探询本地局域网上的主机，以便知道这些主机是否还继续是组的成员。n只要对某个组有一个主机响应，那么多播路由器就认为这个组是活跃的。n但一个组在经过几次的探询后仍然没有一个主机响应，则不再将该组的成员关系转发给其他的多播路由器。IGMP 采用的一些具体措施 o 在主机和多播路由器之间的所有通信都是使用 IP 多播多播。o 多播路由器在探询组成员关系时，只需要对所有的组发送一个请求信息的询问报文，而不需要对每一个组发送一个询问报文。默认的询问速率是每 125 秒发送一次。o 当同一个网络上连接有几个多播路由器时，它们能够迅速和有效地选择其中的一个来

9、探询主机的成员关系。IGMP 采用的一些具体措施（续）o 在 IGMP 的询问报文中有一个数值 N，它指明一个最长响应时间（默认值为 10秒）。当收到询问时，主机在 0 到 N 之间随机选择发送响应所需经过的时延。对应于最小时延的响应最先发送。o 同一个组内的每一个主机都要监听响应，只要有本组的其他主机先发送了响应，自己就可以不再发送响应了。3.多播路由选择o 多播路由选择协议尚未标准化。o 一个多播组中的成员是动态变化的，随时会有主机加入或离开这个多播组。o 多播路由选择实际上就是要找出以源主机为根结点的多播转发树。o 在多播转发树上的路由器不会收到重复的多播数据报。o 对不同的多播组对应于

10、不同的多播转发树。同一个多播组，对不同的源点也会有不同的多播转发树。转发多播数据报使用的方法 o 这种方法适合于较小较小的多播组，而所有的组成员接入的局域网也是相邻接的。o 一开始，路由器转发多播数据报使用洪泛的方法（这就是广播）。为了避免兜圈子，采用了叫做反向路径广播 RPB(Reverse Path Broadcasting)的策略。(1)洪泛与剪除RPB 的要点 o 路由器收到多播数据报时，先检查是否从源点经最短路径传送来的。o 若是，就向所有其他方向转发刚才收到的多播数据报（但进入的方向除外），否则就丢弃而不转发。o 如果存在几条同样长度的最短路径，那么只能选择一条最短路径，选择的准则

11、就是看这几条最短路径中的相邻路由器谁的 IP 地址最小。剪除没有组成员的树枝源点R3R4R6R7R8R1R5R2转发多播数据报收到后即丢弃反向路径广播 RPB 和剪除(2)隧道技术(tunneling)不支持多播 的网络隧道多播数据报单播 IP 数据报首部数 据首部数 据网 1 和网 2 中的多播数据报隧道中通行的单播 IP 数据报R2R1网 1（支持多播）网 2（支持多播）(3)基于核心的发现技术 o 这种方法对于多播组的大小在较大范围内变化时都适合多播组的大小在较大范围内变化时都适合。o 这种方法是对每一个多播组 G 指定一个核心(core)路由器，给出它的 IP 单播地址。o 核心路由器

12、按照前面讲过的方法创建出对应于多播组 G 的转发树。几种多播路由选择协议 o 距离向量多播路由选择协议 DVMRP (Distance Vector Multicast Routing Protocol)o 基于核心的转发树 CBT (Core Based Tree)o 开放最短通路优先的多播扩展 MOSPF (Multicast Extensions to OSPF)o 协议无关多播-稀疏方式 PIM-SM (Protocol Independent Multicast-Sparse Mode)o 协议无关多播-密集方式 PIM-DM (Protocol Independent Multicast-Dense Mode)Thanks！