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2007-11-12 14:41    文章来源：网界网

组播路由协议及其应用

作者：CNW.com.cn

IP组播通信介于IP单播和IP广播通信之间，并且能使主机发送IP信息包到IP网络中任何一组特定的主机上。这些主机都具有一种特定的IP地址，称之为IP组播组地址。支持组播的路由器会转发IP组播信息包至所有具有该组播地址的主机的接口上。

单播传送发送数据的多个拷贝，每个拷贝发送到一个接收者，主机轮流发送数据的拷贝，网络分别将它们转发至每个接收者，主机一次只能发送至一个接收者。而组播传送则只把发送数据的一个拷贝发送到多个接收者，主机发送数据的一个拷贝，可同时发送到多个接收者。网络在每个接收者的最后一个路由器或主机复制它，在一个给定的网络上每一个包只传送一次。

三、IP组播技术简介

组播首先要解决发送给谁的问题。按不同应用项目（如体育、文艺、娱乐或学习等）进行分组，组成员要向组播路由器通过IGMP协议进行注册登记，用户主机发出请示，提出具体组播地址。IP组播的地址采用D类IP地址确定组播的组。在Internet的“小数点”表示法中，组播地址范围是从224.0.0.0到234.255.255.255。为发送一份IP组播数据包，发送者要确定一个合适的组播地址，这个地址代表一个组。然后，组播数据通过普通的IP发送操作发送出去。

其次要解决的问题是如何接收组播信息，有时在同一网段中有多个组播组的成员。对于信息的发送方来说相当简单，但接收方却十分复杂。为了能够正确地接收感兴趣的组播信息数据包，主机上的应用首先要申请特定组播组的成员。这种申请通过Internet组管理协议（Internet Group Management Protocol，IGMP）传送到本网段上的路由器完成，如有必要，相关的信息还可能要传送到发送方的路由器，这取决于使用的组播路由协议。这一步完成，接收主机的网络接口卡开始侦听与新组播组地址相关的数据链路层组播地址。路由器把由发送方送来的组播数据包一跳一跳地发送到有接收者的网段上的路由器，局域网路由器根据组播信息包中的组地址转换出与它相关的数据链路层地址，并用这个地址建立数据链路层的报文。接收方的网络接口卡和网络驱动程序侦听这个地址，收到该组播包后，将IP层的组播数据包取出，传向上层TCP／IP协议堆栈，从而使数据适合用户的应用。

第三个问题是用户主机在注销对某个组的兴趣时如何通知组播路由器。如果接收方使用的是IGMPv2，会主动地通知路由器离开。但如果是IGMPv1主机，注销就不会通知路由器，这时服务器要在一定时间后向本网段发出查询，接收主机的应答，若无用户应答，路由器就认为不再有接收者，不会再向该网段上转发组播信息。

第四个问题是组播信息的转发，要根据所使用的组播路由协议建立组播转发树。根据该转发树进行组播信息的转发，当某个处于转发树中的路由器收到一个组播信息后，对要转发的组播包进行拷贝和转发。如果路由器为最后一跳，组播包就以广播的方式传送到该网段中各主机接收者。

对于IP组播的研究早在80年代就已经开始有许多组播路由协议已经投入使用。像PIM（Protocol Independent Muiticast）、MBGP（Muticast Border Gateway Protocol）以及DVMRP（Distance Vector Multicast Routing Protocol）等协议的应用都比较广泛，但是目前还没有一种可靠的组播协议已经具备了处理大范围的组分发、发送者要求的反馈或各种类型使用路由器应用的能力。

四、IP组播的特点

与单播应用相比，使用IP组播技术分发信息常常能从本质上减少整个网络带宽的需求，一个典型的例子就是音频与视频网。这些例子常常用来说明IP组播的优点，体现在以下几个方面。

1．带宽
 
对于音频与视频网来说，大量的用户经常要在大致相同的时间里访问相同的信息，如果使用IP单播，网络带宽的消耗就会呈线性增长。由于典型的MPEG-2视频信息流需要大约1Mbps～5Mbps的带宽用于流畅且逼真的影像，显然用IP组播来发送节目是一种明智的选择。因为重复数据流被单一传送所代替，从而使得网络带宽得到了更有效地使用。

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责任编辑：孙可

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