组播介绍 (1).ppt

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组播介绍,V1.1,DL_BT05_C1_P1,2,课程目标,理解组播的基本概念了解组播组管理协议掌握交换机对组播数据流的处理,3,内容提要,组播技术概述组播环境中的寻址管理组播数据流在交换机上处理组播数据流,4,组播技术概述,多媒体数据流可以以以下几种方式通过网络：

1：

单点传送（unicast），即单播2：

广播（broadcast）3：

多点广播（multicast），即组播每一种传输方法对网络带宽都有着不同的影响。

5,单播数据流UnicastTraffic,VideoServer,基于单播的应用程序对于每个客户端都要复制一份数据,6,1.5Mbx3=4.5Mb,1.5Mbx2=3Mb,1.5Mbx1=1.5Mb,1.5Mbx1=1.5Mb,1.5Mbx1=1.5Mb,1.5Mbx1=1.5Mb,单播数据流UnicastTraffic（cont.）,VideoServer,7,单播数据流UnicastTraffic（cont.）,.,1.5Mbx100=150Mb,1.5Mbx100=150Mb,1.5Mbx100=150Mb,Receiver1,Receiver100,1.5Mbx100=150Mb,VideoServer,8,广播数据流BroadcastTraffic,我不想要这些视频流，可是我的CPU还是要去处理这些数据！

1.5Mb,1.5Mb,1.5Mb,1.5Mb,1.5Mb,1.5Mb,1.5Mb,VideoServer,没有使用多媒体应用程序的主机还是必须要处理这些广播数据流。

9,组播数据流MulticastTraffic,1.5Mb,1.5Mb,1.5Mb,1.5Mb,1.5Mb,1.5Mb,VideoServer,一个组播服务器，利用一个特殊的广播地址，可以向多个客户端只发送一份数据流。

10,IP组播的特征IPMulticastCharacteristics,发送给一个“主机组”“尽力而为”的进行传送支持动态的组成员支持不同的数量和位置支持成员可以属于多个组支持多数据流的主机,11,内容提要,组播技术概述组播环境中的寻址管理组播数据流在交换机上处理组播数据流,12,组播IP地址结构MulticastIPAddressStructure,D类地址前面4-bit为“1110”，后面28-bit位是“组地址”D类地址的范围：

224.0.0.0239.255.255.255。

（注意：

这个范围是如何计算而来？

）,MulticastGroupID,1,1,0,1,ClassD,28bits,13,预留的组播地址,预留的组播地址：

224.0.0.0224.0.0.255（公用组播地址）224.0.0.1所有主机224.0.0.2所有组播路由器etc224.0.1.0238.255.255.255（全局范围地址）239.0.0.0239.255.255.255（私有组播地址）,14,IP组播地址和MAC地址之间的映射,00000001,00000000,0,01011110,ClassDIPAddress,48-BitEthernetAddress,1110,0,7,8,15,16,23,24,31,Not,Used,Low-Order23BitsofMulti-cast,GroupIDCopiedtoEthernetAddress,01,00,5E,224,注意：

只有23-bitIP组播地址被映射到MAC地址上！

15,00001010,00001000,00000101,224,10,8,5,-,-,-,11100000,01,00,-,-,MulticastAddress:

EthernetAddress:

IP组播地址和MAC地址之间的映射示例1,5E,0A,-,08,-,05,-,00000001,00000000,01011110,00001010,00001000,00000101,16,IP组播地址和MAC地址之间的映射示例2,10001010,00001000,00000101,232,138,8,5,-,-,-,11101000,01,00,-,-,MulticastAddress:

EthernetAddress:

5E,0A,-,08,-,05,-,00000001,00000000,11011110,00001010,00001000,00000101,17,内容提要,组播技术概述组播环境中的寻址管理组播数据流在交换机上处理组播数据流,18,管理组播数据流,管理组播数据流建立和维护组IGMPv1IGMPv2,19,管理多媒体数据流,协调网络设备的多媒体运作在源头和目的之间建立路径通过网络转发组播数据流,Source,Destination,20,组的成员,HostA,HostB,HostC,HostD,我不是属于“XYZ”组的，所以我不会回答,我是属于“XYZ”组的，所以我会回答,我是属于“XYZ”组的，所以我会回答,我是属于“XYZ”组的，所以我会回答,有谁是属于“XYZ”组的？

组播使用“询问”（query）和“报告”（report）消息来建立和维护组成员,21,IGMPv1包格式PacketFormat,VersionCodeVersion=1Type:

1=成员关系查询HostMembershipQuery2=成员关系报告HostMembershipReportGroupAddress:

当用于成员关系报告时，本字段为组播组的地址当用于成员关系查询时，本字段为零，并被主机忽略,7,15,23,31,Ver,Unused,Checksum,Type,4,GroupAddress,22,IGMPv1的工作方式,IGMPv1的工作方式主要使用“查询-响应”模式，此种模式使得组播路由器能够确定在本地子网中有哪些主机对该组播组感兴趣。

23,IGMPv1的工作过程,主机发出一个“report”，表示它想加入一个组播组，比如224.1.1.1路由器在收到这个加入请求信息之后，在该端口打开该组播组224.1.1.1路由器（查询器）定期发出“query”，来维护组的成员向所有的host发送：

224.0.0.1定期发送，60秒一次主机在收到查询“query”之后，每个组都会有一个成员作出应答“report”对于某个查询“query”，每个组只会有一个主机作出应答，其他的主机将不会作出响应，这叫做“响应抑制”路由器（查询器）收到响应之后，便继续维护该组224.1.1.1如果路由器（查询器）收不到来自成员的响应，则该组就会超时关闭（timeout）组成员的离开是“安静离开”IGMPv1是靠timeout来实现组成员的离开的,24,IGMPv1加入组JoiningaGroup,主机H2和H3想要收到组224.1.1.1的组播信息流，便直接发送“report”消息，表示它想加入224.1.1.1组,H3,224.1.1.1,Report,IGMPv1,H1,H2,25,IGMPv1通用查询GeneralQueries,路由器（查询器）向224.0.0.1定期发出“query”，来维护组的成员,IGMPv1,MulticastRouter,H3,H1,H2,26,IGMPv1维护组MaintainingaGroup,IGMPv1,224.1.1.1,#2,224.1.1.1,X,#3,H3,H1,H2,Queryto224.0.0.1,#1,Report,Suppressed,27,路由器定期发送“查询”,主机安静的离开,路由器继续定期发送“查询”,IGMPv1离开组LeavingaGroup,不再收到某个组的reports,该组就会超时关闭,IGMPv1,H3,H1,H2,28,IGMPv2包格式PacketFormat,组播消息类型最大回应时间只在成员查询中才有意义。

规定在发送回应报告之前的最大延迟时间，它以1/10秒位单位。

（default=10secs）组地址在一般查询消息中为0；在特定组查询消息中为被查询的组地址；在报告消息中为组播组地址。

最大回应时间,校验和,组地址,类型,7,15,31,29,IGMPv2的消息类型,消息类型成员关系查询（Query）通用查询（GeneralQuery）特定组查询（SpecificQuery）IGMPv1的成员关系报告IGMPv2的成员关系报告离开消息,30,IGMPv2的工作过程,主机A发出一个“report”，表示它想加入一个组播组，比如224.1.1.1在路由器处理这个请求之前，会进行一个“选举”过程，在众多的路由器中选出一台，作为查询器。

选举的原则：

每个网段上IP地址最小的那个路由器将成为查询器路由器在收到这个加入请求信息之后，在该端口打开该组播组224.1.1.1，并把该组的“最后报告者lastreporter”设为A路由器（查询器）定期发出“Generalquery”，来维护组的成员向所有的host发送：

224.0.0.1定期发送，60秒一次主机在收到查询“Generalquery”之后，每个组都会有一个成员作出应答“report”对于某个查询“query”，每个组只会有一个主机作出应答，其他的主机将不会作出响应，即“响应抑制”,31,IGMPv2的工作过程（续）,路由器（查询器）收到响应之后，继续维护该组224.1.1.1，并且再次刷新“最后报告者lastreporter”这时的“最后报告者lastreporter”应该是谁呢？

如果某个组播组中有主机离开，会发出“离开leave”信息给所有路由器：

224.0.0.2路由器（查询器）收到这个“离开leave”信息之后，进行判断：

如果该离开者不是“最后报告者lastreporter”：

不去理会，继续定期发送定期发出“Generalquery”（转去第四步）如果该离开者是“最后报告者lastreporter”：

路由器（查询器）发送“SpecificQuery”消息，询问该组是否还有人（注意目的地址是什么？

）如果还有人应答：

刷新“最后报告者lastreporter”，继续维护改组（继续定期发送定期发出“Generalquery”（转去第四步）如果没有应答：

该组播超时（timeout），关闭该组。

32,IGMPv2加入组JoiningaGroup,主机H2和H3想要收到组224.1.1.1的组播信息流，便直接发送“report”消息，表示它想加入224.1.1.1组（和IGMPv1相同）,172.16.41.141,H1,172.16.41.1,172.16.41.2,172.16.41.3,RTR141,H2,33,IGMPv2加入组（续）JoiningaGroup（cont.）,172.16.41.141,H1,172.16.41.1,172.16.41.2,172.16.41.3,RTR141,E0,RTR141showipigmpgroupIGMPConnectedGroupMembershipGroupAddressInterfaceUptimeExpiresLastReporter224.1.1.1Ethernet06d17