文档介绍：第13章组播
要求:
1、掌握组播群组的概念和特点;
2、掌握IP组播编址机制;
3、掌握IGMP协议的作用及报文功能;
4、掌握组播选路技术:RPF、TRPF、剪枝、接枝、组播树;
5、掌握组播选路算法:RPM、CBT;
6、了解组播路由协议:DVMRP、PIM-DM、PIM-SM
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组播编址
一、为什么需要组播?
核心:有效地进行多点交付
组播的应用场合:
(1)向多个接收者传送同样数据。
(2)资源发现。
二、IP组播的特征
1、单播和广播都可看作组播的特例。
2、组播群组可跨越多个物理网络,而广播仅限于一个物理网络或共享同一前缀的若干网络。
3、每个组播群组共享一个唯一的D类地址。
4、群组成员是动态的,可随时加入或离开。
5、任意主机可向任何群组发送数据。
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三、IP组播要解决的问题
1、组播编址
2、有效的通知和交付机制
3、有效的网间转发机制
四、IP组播编址方法
1、IP组播地址格式
1110
群组标识
0 8 16 24 31
2、编址机制
(1)每个组播群组对应一个唯一的D类地址
(2)地址没有结构,也没有管理信息
(3)组播地址只能用作目的地址
(4)不生成关于组播数据报的ICMP报文
(5)地址分两类:
①永久分配;②临时分配
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3、硬件组播地址:以太网
(1)单播:MAC地址
(2)广播:48位全“1”
(3)组播:—
2、IP组播地址到以太网组播地址的映射
将IP组播地址的低23bit映射到以太组播地址的低位23bit。
问题:映射不唯一
解决:网卡驱动程序或IP层过滤
1110
低23位
0
8
31
01011110
低23位
0
.
复制
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五、组播作用域
1、两个作用域
群组作用域:群组成员范围
数据报作用域:通过的网络集合
2、作用域控制技术
(1)利用TTL的值控制范围
(2)管理辖区:规定地址空间的有效范围
-
作用域限制在一个机构内
-
作用域限制在一个网点内
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群组管理协议
一、主机和组播交付
1、主机的组播能力
0级:没有组播能力
1级:能发送但不能接收组播数据报
2级:既能发送又能接收
2、本地组播
主机把数据报放在帧中并使用硬件组播地址。
3、非本地组播
主机把数据报发给组播路由器,后者负责网间转发。
问题:主机并不能确定本次组播是否为本地的。
4、解决方法
主机仅在本地组播,由组播路由器决定是否转发。
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二、IGMP协议概述
1、作用:在主机和路由器之间使用,负责报告动态组播组成员的信息。
2、IGMP是IP层的一部分。
3、IGMP版本1:RFC1112。
4、IGMP版本2:RFC2236。
三、IGMP协议实现
1、报文格式(第2版)
类型
暂停时间
校验和
群组地址
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2、加入一个群组:成员资格报告报文(类型0x16)
说明:是主机上的某应用加入群组
(1)得知组播地址
说明:IGMP不能查找地址
(2)在相应接口上形成物理组播地址。
(3)在主机的群组信息表中作记录。(Counter)
(4)向组播路由器报告成员资格
组播地址
引用计数
状态
……
……
……
……
……
……
……
……
……
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3、离开一个群组
counter - 1
counter=0时,则向路由器发退出群组报文(类型0x17)
4、路由器查询群组成员:确认群组中是否有成员
成员查询报文(类型0x11)
①一般查询:查询全部群组,地址为‘0’
②特定查询:具体群组地址。
如何提高效率?
(1)随机延迟响应,且一旦一个主机回应,其它不再回应。
(2)在有多个组播路由器的网上,地址小的路由器为查询者。
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5、说明
(1)主机与组播路由器之间的通信都使用组播方式。
(2)主机的组播群组表中的状态会不断转换。
延迟的成员
成员
非成员
加入群组/ 启动定时器
退出群组/ 取消定时器
定时器超时/ 发送响应
查询到达/ 启动定时器
参照数变成0 / 退出群组
另一台主机应答/取消定时器
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