1、IPTV,-IPTV網(wǎng)絡(luò)部分協(xié)議系統(tǒng) 謝衛(wèi)華,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分TCP/IP協(xié)議系統(tǒng),TCP/IP簡(jiǎn)介 TCP/IP起源于60年代末美國(guó)政府資助的一個(gè)分組交換網(wǎng)絡(luò)研究項(xiàng)目，到90年代已發(fā)展成為計(jì)算機(jī)之間最常應(yīng)用的組網(wǎng)形式。它成為被稱作“全球互聯(lián)網(wǎng)”或“因特網(wǎng)(Internet)”的基礎(chǔ)，該廣域網(wǎng)（WAN）已包含超過(guò)100萬(wàn)臺(tái)遍布世界各地的計(jì)算機(jī),IPTV網(wǎng)絡(luò)部分TCP/IP協(xié)議系統(tǒng),TCP/IP協(xié)議系統(tǒng) TCP/IP是一個(gè)四層協(xié)議系統(tǒng) 鏈路層：網(wǎng)絡(luò)接口層，包括操作系統(tǒng)中的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和計(jì)算機(jī)中對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口卡。 網(wǎng)絡(luò)層：互聯(lián)網(wǎng)層，處理分組在網(wǎng)絡(luò)中的活動(dòng)IP協(xié)議（網(wǎng)際協(xié)議），ICMP協(xié)議（Inte

2、rnet互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議）以及IGMP協(xié)議(Internet組管理協(xié)議) 運(yùn)輸層：主要為兩臺(tái)主機(jī)上的應(yīng)用程序提供端到端的通信。TCP(傳輸控制協(xié)議)和UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議） 應(yīng)用層：負(fù)責(zé)處理特定的應(yīng)用程序細(xì)節(jié)。,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分TCP/IP協(xié)議系統(tǒng),TCP/IP協(xié)議系統(tǒng) 常見的應(yīng)用層協(xié)議 Telnet 遠(yuǎn)程登錄 FTP 文件傳輸協(xié)議 SMTP 簡(jiǎn)單郵件傳送協(xié)議 SNMP 簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 HTTP 超文本傳輸協(xié)議 HTTPS超文本安全傳輸協(xié)議 DNS域名解析協(xié)議 NFS網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)協(xié)議,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分TCP/IP協(xié)議系統(tǒng),TCP/IP協(xié)議系統(tǒng) 協(xié)議通訊層次,TCP/IP協(xié)議棧的層次結(jié)構(gòu)應(yīng)

3、用,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分TCP/IP協(xié)議系統(tǒng),TCP/IP協(xié)議系統(tǒng) 上述的層次模型中特點(diǎn) FTP是一種應(yīng)用層協(xié)議，TCP是一種運(yùn)輸層協(xié)議，IP是一種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，而以太網(wǎng)協(xié)議則應(yīng)用于鏈路層上 網(wǎng)絡(luò)接口層處理有關(guān)通信媒介的細(xì)節(jié)（以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)等），應(yīng)用層處理特定的應(yīng)用程序 傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層是解決不同網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)問(wèn)題,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分TCP/IP協(xié)議系統(tǒng),TCP/IP協(xié)議系統(tǒng) 不同組網(wǎng)方式的互聯(lián),不同組網(wǎng)方式互聯(lián)應(yīng)用,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分TCP/IP協(xié)議系統(tǒng),TCP/IP協(xié)議系統(tǒng) 路由器的概念 路由器的好處是為不同類型的物理網(wǎng)絡(luò)提供連接：以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的鏈接和FDDI（光纖分布式數(shù)據(jù)接口）等等 一個(gè)

4、路由器具有兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口層（因?yàn)樗B接了兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)）。任何具有多個(gè)接口的系統(tǒng)，英文都稱作是多接口的(multi homed) 大多數(shù)的TCP/IP實(shí)現(xiàn)也允許一個(gè)多接口主機(jī)來(lái)?yè)?dān)當(dāng)路由器的功能，但是主機(jī)為此必須進(jìn)行特殊的配置,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分TCP/IP協(xié)議系統(tǒng),TCP/IP協(xié)議系統(tǒng) 網(wǎng)橋的概念 網(wǎng)橋是在鏈路層上對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連，而路由器則是在網(wǎng)絡(luò)層上對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連 網(wǎng)橋使得多個(gè)局域網(wǎng)（ L A N）組合在一起，這樣對(duì)上層來(lái)說(shuō)就好像是一個(gè)局域網(wǎng),IPTV網(wǎng)絡(luò)部分TCP/IP協(xié)議系統(tǒng),TCP/IP協(xié)議系統(tǒng) TCP/IP的一些相關(guān)協(xié)議,IGMP是Internet組管理協(xié)議， 它用來(lái)把一個(gè)UDP數(shù)

5、據(jù)報(bào) 多播到多個(gè)主機(jī),ICMP是Internet控制報(bào)文協(xié)議 用于在IP主機(jī)、 路由器之間 傳遞控制消息,ARP（地址解析協(xié)議）和 RARP（逆地址解析協(xié)議） 用來(lái)轉(zhuǎn)換IP層和網(wǎng)絡(luò)接口層 使用的地址,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分TCP/IP協(xié)議系統(tǒng),TCP/IP協(xié)議系統(tǒng) IP地址 IPv4地址長(zhǎng)32 bit,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分TCP/IP協(xié)議系統(tǒng),TCP/IP協(xié)議系統(tǒng) IP地址 公有地址（Public address）由Inter NIC（Internet Network Information Center 因特網(wǎng)信息中心）負(fù)責(zé)。這些IP地址分配給注冊(cè)并向Inter NIC提出申請(qǐng)的組織機(jī)構(gòu)。通過(guò)它直接訪

6、問(wèn)因特網(wǎng) 私有地址（Private address）屬于非注冊(cè)地址，專門為組織機(jī)構(gòu)內(nèi)部使用。 以下列出留用的內(nèi)部私有地址 A類 -55 B類 -55 C類 -55,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分TCP/UDP,TCP/IP協(xié)議系統(tǒng) IPV6 IPv6采用了長(zhǎng)度為128位的IP地址 個(gè)IPv6的IP地址由8個(gè)地址節(jié)組成，每節(jié)包含16個(gè)地址位，以4個(gè)十六進(jìn)制數(shù)書寫，節(jié)與節(jié)之間用冒號(hào)分隔，其書寫格式為X：X：X：X：X：X：X：X，其中每一個(gè)代表4位十六進(jìn)制數(shù) IPv6還為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信

7、設(shè)計(jì)了一種具有分級(jí)結(jié)構(gòu)的地址，這種地址稱為可聚合全局單點(diǎn)廣播地址(aggregatable global unicastaddress) IPV6也用IP地址開頭的幾位來(lái)進(jìn)行分級(jí),IPTV網(wǎng)絡(luò)部分TCP/IP協(xié)議系統(tǒng),TCP/IP協(xié)議系統(tǒng) 互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（ Internet Network Information Center），稱作Inter NIC 互聯(lián)網(wǎng)上的每個(gè)接口必須有一個(gè)唯一的I P地址，因此必須要這個(gè)機(jī)構(gòu)為接入互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)分配I P地址 IP地址大類有三類：?jiǎn)尾サ刂罚康臑閱蝹€(gè)主機(jī)）、廣播地址（目的端為給定網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)）以及組播地址（目的端為同一組內(nèi)的所有主機(jī)）,IPTV網(wǎng)絡(luò)

8、部分TCP/IP協(xié)議系統(tǒng),TCP/IP協(xié)議系統(tǒng) 域名系統(tǒng)（DNS） 域名系統(tǒng)（DNS）是一個(gè)分布的數(shù)據(jù)庫(kù)，由它來(lái)提供IP地址和主機(jī)名之間的映射信息 系統(tǒng)還提供一個(gè)逆函數(shù)給定主機(jī)的I P地址，查看它所對(duì)應(yīng)的主機(jī)名,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分TCP/IP協(xié)議系統(tǒng),TCP/IP協(xié)議系統(tǒng) 數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)封裝 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的物理特性是其長(zhǎng)度必須在461500字節(jié)之間,以TCP為例的數(shù)據(jù)幀封裝,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分TCP/IP協(xié)議系統(tǒng),TCP/IP協(xié)議系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的解封裝,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分TCP/IP協(xié)議系統(tǒng),TCP/IP協(xié)議系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的類型 重復(fù)型服務(wù)器通過(guò)以下步驟進(jìn)行交互： 并發(fā)型服務(wù)器采用以下步驟,I1. 等

9、待一個(gè)客戶請(qǐng)求的到來(lái)； I2. 處理客戶請(qǐng)求； I3. 發(fā)送響應(yīng)給發(fā)送請(qǐng)求的客戶； I4. 返回I1步。,C1. 等待一個(gè)客戶請(qǐng)求的到來(lái)； C2. 啟動(dòng)一個(gè)新的服務(wù)器來(lái)處理這個(gè)客戶的請(qǐng)求； 在這期間可能生成一個(gè)新的進(jìn)程、任務(wù)或線程。 生成的新服務(wù)器對(duì)客戶的全部請(qǐng)求進(jìn)行處理。 處理結(jié)束后，終止這個(gè)新服務(wù)器； C3. 返回C1步。,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分TCP/IP協(xié)議系統(tǒng),TCP/IP協(xié)議系統(tǒng) TCP和UDP采用16 bit的端口號(hào)來(lái)識(shí)別應(yīng)用程序 FTP服務(wù)器的TCP端口號(hào)都是21，每個(gè)Telnet服務(wù)器的TCP端口號(hào)都是23，每個(gè)TFTP(簡(jiǎn)單文件傳送協(xié)議)服務(wù)器的UDP端口號(hào)都是69 大多數(shù)TCP

10、/IP實(shí)現(xiàn)給臨時(shí)端口分配10245000之間的端口號(hào)。大于5000的端口號(hào)是為其他服務(wù)器預(yù)留,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分TCP/IP協(xié)議系統(tǒng),TCP/IP協(xié)議系統(tǒng) TCP概念 TCP協(xié)議提供的是可靠的、面向連接的傳輸控制協(xié)議，即在傳輸數(shù)據(jù)前要先建立邏輯連接，然后再傳輸數(shù)據(jù)，最后釋放連接 TCP特性 TCP提供端到端、全雙工通信 采用字節(jié)流方式，如果字節(jié)流太長(zhǎng)，將其分段 提供緊急數(shù)據(jù)傳送功能,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分TCP/IP協(xié)議系統(tǒng),TCP/IP協(xié)議系統(tǒng) UDP概念 UDP 用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議，是 一種無(wú)連接的傳輸層協(xié)議，提供面向事務(wù)的簡(jiǎn)單不可靠信息傳送服務(wù) UDP特性 UDP是一個(gè)無(wú)連接協(xié)議，傳輸數(shù)據(jù)之前源端和

11、終端不建立連接 由于傳輸數(shù)據(jù)不建立連接，因此也就不需要維護(hù)連接狀態(tài)，包括收發(fā)狀態(tài)等，因此一臺(tái)服務(wù)機(jī)可同時(shí)向多個(gè)客戶機(jī)傳輸相同的消息 UDP使用盡最大努力交付，即不保證可靠交付，因此主機(jī)不需要維持復(fù)雜的鏈接狀態(tài)表,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分IGMP協(xié)議,IGMP協(xié)議概況 是因特網(wǎng)協(xié)議家族中的一個(gè)組播協(xié)議，用于 IP 主機(jī)向任一個(gè)直接相鄰的路由器報(bào)告他們的組成員情況，IGMP 信息封裝在 IP 報(bào)文中，其 IP 的協(xié)議號(hào)為 2。IGMP 具有三種版本，即 IGMP v1、v2 和 v3。,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分IGMP協(xié)議,IGMP 報(bào)文封裝 IGMP也被當(dāng)作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,I

12、PTV網(wǎng)絡(luò)部分IGMP協(xié)議,IGMP 報(bào)文封裝,IGMP類型為1說(shuō)明是由組播路由器發(fā)出的查詢報(bào)文， 為2說(shuō)明是主機(jī)發(fā)出的報(bào)告報(bào)文。 檢驗(yàn)和的計(jì)算和ICMP協(xié)議相同。 組地址為D類IP地址。 在查詢報(bào)文中組地址設(shè)置為0，在報(bào)告報(bào)文中組地址 為要參加的組地址,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分IGMP協(xié)議,組播進(jìn)程概念 進(jìn)程是操作系統(tǒng)執(zhí)行的一個(gè)程序，該進(jìn)程在一個(gè)主機(jī)的給定接口上加入了一個(gè)組播組 進(jìn)程必須以某種方式在給定的接口上加入某個(gè)組播組。進(jìn)程也能離開先前加入的組播組。這些是一個(gè)支持組播主機(jī)中任何API所必需的部分。,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分IGMP協(xié)議,組播路由器報(bào)告和查詢過(guò)程 組播路由器使用IGMP報(bào)文來(lái)記錄與該路由

13、器相連網(wǎng)絡(luò)中組成員的變化情況 當(dāng)?shù)谝粋€(gè)進(jìn)程加入一個(gè)組時(shí)，主機(jī)就發(fā)送一個(gè)IGMP報(bào)告 進(jìn)程離開一個(gè)組時(shí)，主機(jī)不發(fā)送IGMP報(bào)告，即便是組中的最后一個(gè)進(jìn)程離開 組播路由器定時(shí)發(fā)送IGMP查詢來(lái)了解是否還有任何主機(jī)包含有屬于組播組的進(jìn)程 主機(jī)通過(guò)發(fā)送IGMP報(bào)告來(lái)響應(yīng)一個(gè)IGMP查詢，對(duì)每個(gè)至少還包含一個(gè)進(jìn)程的組均要發(fā)回IGMP報(bào)告,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分IGMP協(xié)議,組播路由器報(bào)告和查詢過(guò)程 使用這些查詢和報(bào)告，報(bào)文組播路由器對(duì)每個(gè)接口保持一個(gè)表，表中記錄接口上至少還包含一個(gè)主機(jī)的組播組 當(dāng)路由器收到要轉(zhuǎn)發(fā)的組播數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，它只將該數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)到（使用相應(yīng)的組播鏈路層地址）還擁有屬于那個(gè)組主機(jī)的接口上,IP

14、TV網(wǎng)絡(luò)部分IGMP協(xié)議,IGMP協(xié)議的執(zhí)行 當(dāng)一個(gè)主機(jī)首次發(fā)送IGMP報(bào)告（當(dāng)?shù)谝粋€(gè)進(jìn)程加入一個(gè)組播組）時(shí)，并不保證該報(bào)告被可靠接收（因?yàn)槭褂玫氖荌P交付服務(wù)） 當(dāng)一個(gè)主機(jī)收到一個(gè)從路由器發(fā)出的查詢后，并不立即響應(yīng)，而是經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間間隔后才發(fā)出一些響應(yīng) 如果一個(gè)主機(jī)在等待發(fā)送報(bào)告的過(guò)程中，卻收到了發(fā)自其他主機(jī)的相同報(bào)告，則該主機(jī)的響應(yīng)就可以不必發(fā)送了,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分IGMP協(xié)議,IGMP協(xié)議的執(zhí)行 組播應(yīng)用必須能夠設(shè)置要傳送數(shù)據(jù)報(bào)的TTL值，這意味著程序設(shè)計(jì)接口必須為用戶進(jìn)程提供這種能力 一個(gè)應(yīng)用程序可實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)特定服務(wù)器的擴(kuò)展環(huán)搜索( expanding ring search)。第一個(gè)組播數(shù)據(jù)報(bào)以TTL等于1發(fā)送。如果沒(méi)有響應(yīng)，就嘗試將TTL設(shè)置為2，然后3，等等。在這種方式下，該應(yīng)用能找到以跳數(shù)來(lái)度量的最近的服務(wù)器,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分IGMP協(xié)議,IGMP協(xié)議的執(zhí)行 路由器的IGMP查詢被送到目的I P地址。該地址被稱為所有主機(jī)組地址,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分IGMP協(xié)議,IGMP協(xié)議的執(zhí)行,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分IGMP協(xié)議,IGMP協(xié)議的執(zhí)行,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分IGMP協(xié)議,IGMP協(xié)議的執(zhí)行,IPTV網(wǎng)絡(luò)部分IGMP協(xié)議,IGMP協(xié)議的調(diào)試信息 使用net stat命令來(lái)報(bào)告每個(gè)接口上的多播組成員情況,IPT