1、第11章 IP組播,在IP層引入組播功能機(jī)制的體系結(jié)構(gòu)，稱之為 IP組播。 IP 組播技術(shù)有效地解決了單點(diǎn)發(fā)送多點(diǎn)接收的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了IP 網(wǎng)絡(luò)中點(diǎn)到多點(diǎn)的高效數(shù)據(jù)傳送。,第11章 IP組播,11.1 IP組播概念 11.2 IP組播模型 11.3 Internet組管理協(xié)議(IGMP) 11.4 組播路由 11.5 組播路由協(xié)議,11.1 IP組播概念,傳統(tǒng)的IP通信有兩種方式： 單播unicast在一臺(tái)源IP主機(jī)和一臺(tái)目的IP主機(jī)之間進(jìn)行。 廣播broadcast在一臺(tái)源IP主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)中所有其它的IP主機(jī)之間進(jìn)行。是指在同一IP子網(wǎng)內(nèi)廣播數(shù)據(jù)包，即一臺(tái)源主機(jī)可以向同一子網(wǎng)內(nèi)的所有主機(jī)或設(shè)備發(fā)

2、送同一個(gè)數(shù)據(jù)包。,兩種廣播地址,直接廣播地址 直接廣播向某個(gè)網(wǎng)絡(luò)上所有的主機(jī)發(fā)送報(bào)文。TCP/IP規(guī)定，主機(jī)號(hào)各位全部為“1”的IP地址用于廣播，叫作廣播地址。 受限廣播地址 受限廣播地址是在本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部進(jìn)行廣播的一種廣播地址。TCP/IP規(guī)定，32比特全為“1”的IP地址用于本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的廣播。,11.1 IP組播概念,考慮將信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)主機(jī)而非所有主機(jī)的情形，根據(jù)上述兩種通信方式： 1采用廣播方式，這種方法不僅會(huì)將信息發(fā)送給不需要的主機(jī)而浪費(fèi)帶寬，也可能由于路由回環(huán)引起嚴(yán)重的廣播風(fēng)暴。 2采用單播方式，源主機(jī)分別向那些多個(gè)主機(jī)以單播方式發(fā)送IP 包，但I(xiàn)P 包的重復(fù)發(fā)送會(huì)浪費(fèi)掉大量帶寬

3、，也增加了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)設(shè)備的負(fù)載。,11.1 IP組播概念,無(wú)論采用廣播方式還是單播方式，都不能有效地解決單點(diǎn)發(fā)送多點(diǎn)接收的問(wèn)題。 IP 組播：源主機(jī)只發(fā)送一份數(shù)據(jù)，這份數(shù)據(jù)中的目的地址為組播組地址（D類地址）。組播組中的所有接收者都可接收到同樣的數(shù)據(jù)拷貝，并且只有組播組內(nèi)的目標(biāo)主機(jī)可以接收該數(shù)據(jù)。,IP 組播的主要優(yōu)點(diǎn)： 1 控制網(wǎng)絡(luò)流量，降低主機(jī)和CPU負(fù)荷，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)效率； 2 消除流量冗余，使網(wǎng)絡(luò)性能更優(yōu)化； 3 支持分布式應(yīng)用。 應(yīng)用的實(shí)例包括：視頻會(huì)議、共享公告板、“推送”技術(shù)(例如廣告和信息訂閱等) 、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)發(fā)布、服務(wù)器復(fù)制、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)等等。,返回,11.2 IP組播模型

4、,標(biāo)準(zhǔn)IP組播模型定義了主機(jī)組和IP路由層應(yīng)有的功能機(jī)制，以及為上層服務(wù)的組播業(yè)務(wù)形式。 主機(jī)組(host group)是IP組播模型的核心。主機(jī)組由多個(gè)主機(jī)組成，其中，源主機(jī)構(gòu)造以一個(gè)D類IP地址（即IP組播地址）為目的地址的數(shù)據(jù)包，以IP數(shù)據(jù)報(bào)盡力而為方式轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)主機(jī)組的各個(gè)主機(jī)。,11.2 IP組播模型,實(shí)現(xiàn)IP多播的前提條件 主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口支持多播，同時(shí)主機(jī)上的TCP/IP支持發(fā)送和接收IP多播數(shù)據(jù)包。 有一套用于加入、離開(kāi)、查詢的組管理協(xié)議，如IGMP（v1,v2,v3）。 有一套IP地址分配策略，并能將IP多播地址映射為MAC地址。 支持IP多播的應(yīng)用軟件。 所有介于多播源和接收

5、者之間的路由器、集線器、交換機(jī)均需支持多播；,D類的地址空間是專為IP組播組地址而定義的。每個(gè)組播組地址都落在從224.0.0.0到239.255.255.255的空間范圍內(nèi)。 如果主機(jī)組所在網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)、類似根據(jù)IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的環(huán)形網(wǎng)和總線網(wǎng)，它們都直接支持組播，可以直接處理組播。,以太網(wǎng)支持IP組播地址到以太網(wǎng)組播地址的映射，映射方法： 將IP組播地址的低23位代替特定的以太網(wǎng)地址01.00.5e.00.00.00（16進(jìn)制）中的低23位。例如：IP組播地址224.66.60.89(其2進(jìn)制為：11100000.01000010.00111100.01011001)映射到以太網(wǎng)

6、的地址為：01.00.5e.42.3c.59（16進(jìn)制）。 按此規(guī)則，IP組播地址范圍為224.0.0.0239.255.255.255，映射到以太網(wǎng)組播地址為01.00.5E.00.00.00 01.00.5E.7F.FF.FF.,如果主機(jī)組所在網(wǎng)絡(luò)支持網(wǎng)絡(luò)廣播而不支持組播的網(wǎng)絡(luò)，則將IP組播地址簡(jiǎn)單映射為本地廣播地址。 同一般路由器一樣，組播路由器的作用是組播數(shù)據(jù)的尋路和轉(zhuǎn)發(fā)控制，這類路由器及鏈路在網(wǎng)絡(luò)中形成了一個(gè)控制組播數(shù)據(jù)傳送的邏輯結(jié)構(gòu)，稱為組播傳遞結(jié)構(gòu)(delivery structure)，這種結(jié)構(gòu)一般是樹(shù)形的結(jié)構(gòu)，稱為傳遞樹(shù)。,IP組播模型如圖12-2所示。,在IP組播模型中：

7、1）若干個(gè)接收者構(gòu)成一個(gè)主機(jī)組，并定義一個(gè)組地址，每個(gè)組地址代表發(fā)送者與接收者之間的一個(gè)會(huì)話（ session）。 2）主機(jī)組中的主機(jī)可以采用系統(tǒng)所定義的組播地址告訴其所在組播路由器，實(shí)現(xiàn)加入（退出）某個(gè)組播組。 3）發(fā)送者使用組播組地址發(fā)送以相應(yīng)組播組地址為其目的地址的單個(gè)IP分組。 4）由組播路徑上的路由器建立一棵從發(fā)送者為根的組播傳遞樹(shù)，傳遞樹(shù)延伸到所有的、其中至少有一個(gè)組播組成員的網(wǎng)絡(luò)中。,返回,11.3 Internet組管理協(xié)議（IGMP）,按照協(xié)議的作用范圍，組播協(xié)議分為主機(jī)-路由器之間的組管理協(xié)議，以及路由器-路由器之間的各種組播路由協(xié)議。 網(wǎng)際組管理協(xié)議（Internet G

8、roup Management Protocol，IGMP）用于多播路由器和主機(jī)之間進(jìn)行群組關(guān)系的管理，其運(yùn)行于主機(jī)和與主機(jī)直接相連的多播路由器之間。,Internet組管理協(xié)議（IGMP）,主機(jī)通過(guò)此協(xié)議告訴本地路由器希望加入某個(gè)特定多播組，同時(shí)路由器通過(guò)此協(xié)議周期性地查詢局域網(wǎng)內(nèi)某個(gè)已知組的成員是否處于活動(dòng)狀態(tài)（即該局域網(wǎng)是否仍有屬于某個(gè)多播組的成員），進(jìn)行所連網(wǎng)絡(luò)組成員關(guān)系的收集與維護(hù)。 IGMP目前有3個(gè)版本，IGMPv1（RFC1112）、IGMPv2（RFC2236）和IGMPv3（RFC3376）。,1 IGMP報(bào)文 IGMP是IP 層的一部分。IGMP報(bào)文通過(guò)IP數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行傳輸

9、。IGMP報(bào)文長(zhǎng)度固定，沒(méi)有可選項(xiàng)。圖12-3顯示了IGMP報(bào)文如何封裝在IP數(shù)據(jù)報(bào)中。 IP首部中協(xié)議字段值為2表示所攜帶的是IGMP報(bào)文。,IP首部,IGMP報(bào)文,20字節(jié),8字節(jié),IGMP類型,最大響應(yīng)時(shí)間,校驗(yàn)和,8,16,31,32位組播地址,特殊查詢和離開(kāi)報(bào)告是IGMPv2新加的報(bào)文。 這兩條報(bào)文可以使組播查詢者能夠查詢?nèi)魏我粋€(gè)屬于某特定組播組的主機(jī)，并且可使主機(jī)能夠立即離開(kāi)一個(gè)指定的組播組而不需要等待一個(gè)超時(shí)時(shí)間，也就降低了脫離延遲。,IGMP報(bào)文,成員報(bào)告,離開(kāi)報(bào)告,查詢,一般查詢,特殊查詢,IGMP類型：0 x11一般或特殊查詢；0 x16成員報(bào)告； 0 x17離開(kāi)報(bào)告。 最

10、大響應(yīng)時(shí)間：只用于成員查詢報(bào)文，它規(guī)定了發(fā)送一個(gè)響應(yīng)報(bào)文的最大的允許時(shí)間，以1/10秒為單位。 校驗(yàn)和：為了計(jì)算校驗(yàn)和，該字段首先應(yīng)該清0。 組播地址：在一個(gè)成員查詢報(bào)文中，當(dāng)發(fā)送一個(gè)普通查詢時(shí)該字段置0，當(dāng)發(fā)送特定組查詢時(shí)，該字段置為要查的組地址。在成員報(bào)告或離開(kāi)組報(bào)文中，該字段保留了被報(bào)告或離開(kāi)的IP組播地址。,2 IGMP 協(xié)議工作過(guò)程 1） 加入組播組 運(yùn)行IGMP的路由器為其直接連接的主機(jī)申請(qǐng)組成員資格，主機(jī)也可以用來(lái)通知其直接連接且支持組播的路由器，表示該主機(jī)希望接收地址為某個(gè)特定組播組地址的IP分組。 路由器通過(guò)IGMP查詢和報(bào)告報(bào)文，對(duì)每個(gè)接口維護(hù)一個(gè)表，表中記錄接口上相關(guān)主機(jī)

11、的組播組信息。 加入組播組就是一個(gè)進(jìn)程在該主機(jī)的給定接口上同某組播組相關(guān)，給定接口上的組播組中的成員主機(jī)是動(dòng)態(tài)的。,加入多播組： 主機(jī)和路由器都可以加入一個(gè)多播組。當(dāng)某個(gè)主機(jī)中的一個(gè)進(jìn)程申請(qǐng)加入一個(gè)多播組時(shí)，主機(jī)將發(fā)送一個(gè)成員關(guān)系報(bào)告報(bào)文到它所在的IP子網(wǎng)的多播路由器上；路由器接收到該申請(qǐng)后將檢查它的群組成員關(guān)系表，看該主機(jī)是否已經(jīng)在群組中。如果該主機(jī)不在群組關(guān)系表中（即第一次申請(qǐng)），隨即將自己的IP模塊做相應(yīng)的準(zhǔn)備，以便開(kāi)始接收來(lái)自該多播組傳來(lái)的數(shù)據(jù)。如果這臺(tái)主機(jī)是它所在的IP子網(wǎng)中第一臺(tái)加入該多播組的主機(jī)，則多播路由器將通過(guò)路由信息的交換加入多播分布樹(shù)。,2） IGMP 報(bào)告和查詢,組播

12、路由器,主機(jī)1,主機(jī)2,主機(jī)3,1#組,1#組，2#組,子網(wǎng),組成員 資格查詢,主機(jī)報(bào)告1#組,主機(jī)報(bào)告2#組,IGMP 報(bào)告和查詢,路由器首先利用一個(gè)可尋址到所有主機(jī)的組地址(即224.0.0.1)發(fā)送一條IGMP主機(jī)成員資格查詢(IGMP Host Membership Query)報(bào)文。 若一個(gè)主機(jī)希望加入某個(gè)組播組，它就利用該組播組的組地址回應(yīng)一條IGMP主機(jī)成員資格報(bào)告報(bào)文。,在前面的例子中，1號(hào)主機(jī)利用主機(jī)成員資格報(bào)告報(bào)文回應(yīng)了查詢報(bào)文，并指明它屬于“1號(hào)組”。3號(hào)主機(jī)用同樣方式指明它屬于“2號(hào)組”。每個(gè)組播組路由器只需要接收一條主機(jī)成員資格報(bào)告。 一種消息抑制算法可以防止相同子網(wǎng)

13、上在已經(jīng)有主機(jī)發(fā)送的情況下其他主機(jī)再次發(fā)送某特定組的主機(jī)成員資格報(bào)告，它采用隨機(jī)的延遲防止了來(lái)自同一個(gè)組播組的重復(fù)的成員資格報(bào)告把LAN和路由器的接口淹沒(méi)。,3）退出多播組 當(dāng)主機(jī)發(fā)現(xiàn)在一個(gè)特定的多播組中已經(jīng)沒(méi)有進(jìn)程時(shí)，就發(fā)送退出報(bào)告。多播路由器收到退出報(bào)告后，并不立即刪除這個(gè)群組，而是針對(duì)該群組發(fā)送查詢報(bào)文。當(dāng)在指定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到相關(guān)主機(jī)（和路由器）對(duì)該群組的成員關(guān)系報(bào)告時(shí)，就意味著在本網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)沒(méi)有該群組成員，此時(shí)，多播路由器將刪除該群組。否則繼續(xù)保留該群組。,3改善IGMP實(shí)現(xiàn)的技術(shù) 具體實(shí)現(xiàn)IGMP協(xié)議時(shí)，有許多實(shí)現(xiàn)改善該協(xié)議效率的技術(shù)。 1）主機(jī)發(fā)送IGMP報(bào)文間隔在為0-10秒范

14、圍內(nèi)隨機(jī)選擇。 主機(jī)對(duì)路由器IGMP查詢報(bào)文并不立即響應(yīng)，也是經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間間隔后才發(fā)出, 這樣可以減少響應(yīng)報(bào)文，減輕網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。,返回,11.4 組播路由,組播源向組播組發(fā)送數(shù)據(jù)包，組播路由器必須將組播數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到多個(gè)外部接口上，以便處于不同組播組的成員都能接收到各自的數(shù)據(jù)包。 組播目標(biāo)： 1.每個(gè)組成員應(yīng)該收到一個(gè)且僅一個(gè)組播包的拷貝。 2.非組成員收不到組播包的拷貝。 3.組播路由中不應(yīng)存在環(huán)路。 4.從源到目的地的路徑應(yīng)該最優(yōu)(最短路徑)。 生成樹(shù)(Spanning Tree)：通常是以源為根以組成員為葉子的樹(shù)。最短路徑生成樹(shù)。,用于組播的樹(shù)通常有兩種： 1.基于源的樹(shù) 每個(gè)組中的每個(gè)源

15、對(duì)應(yīng)一棵樹(shù)。源和組的組合決定了生成樹(shù)的個(gè)數(shù)。 若有N個(gè)組，每個(gè)組有M個(gè)不同的源，則對(duì)應(yīng)有NM棵生成樹(shù)。(M1+M2+MN) 當(dāng)一個(gè)源發(fā)送一個(gè)組播包到225.80.18.35，然后再發(fā)送一個(gè)組播包到229.10.9.23時(shí)。將形成兩棵以同一源為根的不同的樹(shù)。 采用基于源的方法的協(xié)議有： DVMRP (距離向量組播路由協(xié)議) MOSPF (OSPF的擴(kuò)展) PIM-DM (Protocol Independent Multicast-Dense Mode協(xié)議無(wú)關(guān)組播-密集模式)。,2. 組共享樹(shù) 組共享樹(shù)是組中所有成員所共享的生成樹(shù)。組決定了生成樹(shù)。組中的一個(gè)路由器被選作聚合點(diǎn)/核心點(diǎn)，以此路由器

16、為根，其它組成員為葉構(gòu)成全組共享的生成樹(shù)。 若有N個(gè)組，則對(duì)應(yīng)有N棵生成樹(shù)。(與每個(gè)組中的成員無(wú)關(guān)) 采用基于組共享樹(shù)方法的協(xié)議有： CBT(基于核心的樹(shù)) PIM-SM(協(xié)議無(wú)關(guān)組播-稀疏模式)。,返回,11.5 組播路由協(xié)議,組播路由協(xié)議的主要任務(wù)就是構(gòu)造組播的分布樹(shù)，使組播分組能夠傳送到相應(yīng)的組播組成員。,組播路由協(xié)議,基于源的樹(shù),組共享樹(shù),DVMRP,MOSPF,PIM-DM,PIM-SM,CBT,PIM,11.5.1 距離向量組播路由協(xié)議DVMRP 距離向量組播路由協(xié)議DVMRP是基于源的路由協(xié)議。是DVRP用于組播的擴(kuò)展。 在DVRP中，每個(gè)路由器并不知道最短路徑樹(shù)的情況，但知道去

17、往某目的地的最佳接口。路由是在包的傳遞過(guò)程中逐步形成的。 在DVMRP中，最優(yōu)樹(shù)也是在包的轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中逐步形成的。(一個(gè)路由器可能向多個(gè)接口轉(zhuǎn)發(fā)) 協(xié)議必須保證： 避免形成環(huán)路 避免重復(fù)包 路徑最短 支持動(dòng)態(tài)組成員 反向通路轉(zhuǎn)發(fā)(RPF),反向通路轉(zhuǎn)發(fā)(RPF)是泛洪方式的改進(jìn)。 在RPF中，路由器只轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)自從源到此路由器的最短路徑的包。其它包丟棄。 注意：RPF也是基于DVRP路由表，而路由表中的信息是目的地和接口，組播中只知道源地址。(方法：將源地址作為目的地址處理) RPF避免了環(huán)路。,最短路徑,非最短路徑,轉(zhuǎn)發(fā),不轉(zhuǎn)發(fā),RPF算法十分簡(jiǎn)單： 當(dāng)一個(gè)組播分組到達(dá)路由器的一個(gè)接口時(shí)，如果這個(gè)

18、接口是用于向發(fā)送者發(fā)送單播分組的接口，那么就把這個(gè)組播分組轉(zhuǎn)發(fā)到所有其他的接口上。否則，丟棄該分組。 例：一個(gè)組播路由器的路由表如下，若該路由器從接口2接收到一個(gè)源地址為198.134.5.22，目的地址為225.35.56.7的包，它是將其轉(zhuǎn)發(fā)還是丟棄？,問(wèn)題：雖然RPF避免了環(huán)路，但路由器會(huì)收到重復(fù)包。 原因：基于源地址 (2)反向通路廣播(RPB)。 反向通路廣播(RPB)保證每個(gè)網(wǎng)絡(luò)只收到組播包的一個(gè)拷貝。產(chǎn)生一個(gè)最短路徑廣播樹(shù)。 方法：解決一個(gè)路由器有多個(gè)父節(jié)點(diǎn)的問(wèn)題。對(duì)于特定的源，路由器只接收指定父路由器來(lái)的組播包。,問(wèn)題：泛洪廣播，沒(méi)有組成員的網(wǎng)絡(luò)也會(huì)收到組播包。 原因：產(chǎn)生樹(shù)時(shí)

19、沒(méi)有考慮組成員問(wèn)題。 (3)反向通路組播(RPM)。 反向通路組播(RPM)保證組播包只到達(dá)包含活動(dòng)組成員的網(wǎng)絡(luò)。 反向通路組播對(duì)RPB增加了修剪和嫁接操作使得能夠產(chǎn)生支持動(dòng)態(tài)組成員變化的最短路徑樹(shù)。,修剪(Pruning) 利用IGMP協(xié)議，當(dāng)路由器發(fā)現(xiàn)它所連接的網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有組成員時(shí)，便向上游路由器(向樹(shù)根方向)發(fā)修剪消息，上游路由器將該路由器從樹(shù)中修剪掉。當(dāng)路由器發(fā)現(xiàn)它所連接的樹(shù)的分枝中沒(méi)有組成員時(shí)，也作同樣的操作。修剪是有生命期的，修剪消息中有一個(gè)字段用來(lái)定義生命期，缺省值為2小時(shí)，2小時(shí)后被修剪的分枝自動(dòng)恢復(fù)。 嫁接(Grafting) 當(dāng)路由器發(fā)出了修剪消息后，又發(fā)現(xiàn)它所連接的網(wǎng)絡(luò)中有

20、成員希望接收組播包時(shí)，路由器會(huì)發(fā)送嫁接消息，使網(wǎng)絡(luò)能夠重新接收到上游路由器的組播包。,網(wǎng)絡(luò)2,網(wǎng)絡(luò)3,網(wǎng)絡(luò)1,網(wǎng)絡(luò)2,網(wǎng)絡(luò)3,網(wǎng)絡(luò)1,網(wǎng)絡(luò)2,網(wǎng)絡(luò)3,網(wǎng)絡(luò)1,網(wǎng)絡(luò)2,網(wǎng)絡(luò)3,網(wǎng)絡(luò)1,RPF,RPB,RPM（修剪后）,RPM（嫁接后）,DVMRP用于組播主干(MBONE)路由器，它使用反向通路組播算法（RPM），DVMRP的擴(kuò)展性不好，因?yàn)樗揽哭D(zhuǎn)發(fā)。 DVMRP 數(shù)據(jù)報(bào)由兩部分組成：一個(gè)小型定長(zhǎng)的首部和一個(gè)標(biāo)志數(shù)據(jù)流。 DVMRP數(shù)據(jù)報(bào)格式： 版本：版本號(hào)為1。類型：DVMRP 類型為3。 子類型：響應(yīng)=1，提供目標(biāo)路徑；請(qǐng)求=2，請(qǐng)求到達(dá)目標(biāo)路徑；非會(huì)員報(bào)告=3，提供非會(huì)員報(bào)告；非會(huì)員取消=

21、4，取消先前的非會(huì)員報(bào)告。 校驗(yàn)和：除了IP首部不計(jì)算外，校驗(yàn)和計(jì)算整個(gè)報(bào)文。校驗(yàn)和的初始值為0。,11.5.2 開(kāi)放式組播最短路徑優(yōu)先協(xié)議MOSPF 開(kāi)放式組播最短路徑優(yōu)先協(xié)議MOSPF（Multicast Open Shortest Path First）是一種基于鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，是在原 OSPF 第二版本的基礎(chǔ)上作了改進(jìn)使之支持 IP 組播路由的協(xié)議。 同OSPF類似，MOSPF定義了三種級(jí)別的路由： 1MOSPF區(qū)域內(nèi)組播路由 區(qū)域內(nèi)MOSPF利用OSPF 鏈接狀態(tài)通告中包含組播信息而工作的，通過(guò)加入新的鏈接狀態(tài)通告類型，MOSPF知道哪個(gè)組播組在起作用。 路由器使用Dijkstr

22、a算法構(gòu)造(S，G)對(duì)，建立一個(gè)分配樹(shù)并且為發(fā)送活動(dòng)源到組確定一個(gè)樹(shù)。,2MOSPF區(qū)域間組播路由 OSPF 鏈接狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)提供了一套關(guān)于自治系統(tǒng)拓?fù)涞耐暾枋?。MOSPF區(qū)域間組播路由不但用于統(tǒng)計(jì)分析區(qū)域內(nèi)成員關(guān)系，并在自治系統(tǒng)（AS）主干網(wǎng)（區(qū)域0）上發(fā)布組成員關(guān)系記錄通告，實(shí)現(xiàn)區(qū)域間組播路由。 3MOSPF 自治系統(tǒng)間組播路由 MOSPF 自治系統(tǒng)間組播路由能夠?qū)崿F(xiàn)跨AS的組播包轉(zhuǎn)發(fā)。 運(yùn)行 MOSPF 的路由器可以與非組播 OSPF 路由器混合使用，兩種類型的路由器可以互操作。,MOSPF繼承了OSPF對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓憫?yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)，但拓?fù)渥儎?dòng)使所有路由器的緩存失效，消耗大量路由器C

23、PU資源。MOSPF適用于網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)比較穩(wěn)定的環(huán)境。 MOSPF與DVMRP相比，主要是路由開(kāi)銷較小，鏈路利用率高。但另一方面，Dijkstra算法計(jì)算量大。因此，MOSPF執(zhí)行的是一種按需計(jì)算方案，即當(dāng)且僅當(dāng)路由器收到組播源的第一個(gè)組播數(shù)據(jù)包后，才對(duì)（S，G）計(jì)算，否則利用轉(zhuǎn)發(fā)緩存中的（S，G）。這樣便減少了路由器的計(jì)算量， 對(duì)于有大量組播源子網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)而言，MOSPF的擴(kuò)展性問(wèn)題有待于進(jìn)一步研究。,11.5.3 與協(xié)議無(wú)關(guān)的組播（PIM） 與協(xié)議無(wú)關(guān)的組播（PIM：Protocol Independent Multicast）有兩種模式：稀疏模式（PIM-SM）和密集模式（PIM-DM）

24、。 1稀疏模式（PIM-SM） 稀疏型與協(xié)議無(wú)關(guān)的組播協(xié)議PIM-SM將組播包發(fā)送給組播組，能夠建立一棵根為某聚合點(diǎn)（RP - rendezvous point）路由器的共享樹(shù)，并且在需要更高性能的情況下，它能夠動(dòng)態(tài)地將共享樹(shù)切換到一個(gè)以源為根的最短路徑樹(shù)中。,由圖中可見(jiàn)，每一個(gè)組有一個(gè)聚合點(diǎn)RP，組播源沿最短路徑向RP發(fā)送數(shù)據(jù)，再由RP 沿最短路徑將數(shù)據(jù)發(fā)送到各個(gè)接收端。,稀疏組播PIM-SM應(yīng)用環(huán)境： 1）組播存在域或自治系統(tǒng)的數(shù)目遠(yuǎn)小于整個(gè)互連網(wǎng)上的域或自治系統(tǒng)數(shù)目； 2）組成員分布范圍廣，超出了中繼的范圍，或超出了其它的多點(diǎn)傳送傳播的范圍限制，同時(shí)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)類似于廣域網(wǎng)環(huán)境； 3）網(wǎng)絡(luò)并

25、沒(méi)有充足的帶寬適合于密集模式方案協(xié)議，即該網(wǎng)絡(luò)的資源不足以應(yīng)付那些協(xié)議的開(kāi)銷。 雖然PIM-SM也可以用于局域網(wǎng)環(huán)境，但它們?cè)趶V域網(wǎng)中更有效率，適用于組播組中接收者較少、間歇性組播流量的情況。,PIM-SM協(xié)議格式（1998年RFC 2362）。 其中： PIM 版本 當(dāng)前PIM版本號(hào)為2。 類型 特定 PIM 信息類型。 保留 該字段值設(shè)為0，在接收端忽略。 校驗(yàn)和 16位字段，是整個(gè) PIM 信息的校驗(yàn)和。,0 4 8 16 31,2密集模式（PIM-DM） PIM-DM與DVMRP很相似，都屬于密集模式協(xié)議，使用反向通路組播機(jī)制來(lái)構(gòu)建分布樹(shù)。假定帶寬不受限制。 主要不同之處在于DVMRP

26、使用內(nèi)建的組播路由協(xié)議，PIM-DM主要采用協(xié)議獨(dú)立觀念，使用由任意下行單播路由協(xié)議組裝的路由表執(zhí)行反向路徑轉(zhuǎn)發(fā)（RPF）檢查。,11.5.4 基于核心的樹(shù)CBT 基于核心的樹(shù)(CBT)是一個(gè)組共享協(xié)議，是一些組播路由協(xié)議所采用的另一種方法。 (1)樹(shù)的形成 CBT首先選定一個(gè)核心路由器，并將其單播地址通告所有的路由器，包含有組成員的所有路由器都需要向核心路由器發(fā)送顯式的加入消息。消息通過(guò)發(fā)送者和核心路由器之間的所有路由器時(shí)，這些路由器從消息中獲得發(fā)送者的地址和包進(jìn)入的接口。當(dāng)中心路由器收到所有的加入信息后，就建立起了一個(gè)根位于中心路由器，并且分支到(也只分支到)那些具有組成員的路由器上的特定組傳遞樹(shù)。加入和建立樹(shù)的過(guò)程與任何發(fā)送源無(wú)關(guān)。當(dāng)路由器要離開(kāi)組時(shí)，它將向它的上游路由器發(fā)離開(kāi)信息，上游路由器移除該鏈路，并向其上游路由器轉(zhuǎn)發(fā)離開(kāi)信息