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1 IP多播技術及其應用( 四 )

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二、IP多播技術的基礎知識
1． IP多播地址和多播組
IP多播通信必須依靠于IP多播地址，在IPv4中它是一個D類IP地址，范圍從224.0.0.0到239.255.255.255，并被劃分為局部鏈接多播地址、預留多播地址和治理權限多播地址三類 。其中，局部鏈接多播地址范圍在224.0.0.0~224.0.0.255，這是為路由協(xié)議和其它用途保留的地址，路由器并不轉(zhuǎn)發(fā)屬于此范圍的IP包；預留多播地址為224.0.1.0~238.255.255.255，可用于全球范圍（如Internet）或網(wǎng)絡協(xié)議；治理權限多播地址為239.0.0.0~239.255.255.255，可供組織內(nèi)部使用，類似于私有IP地址，不能用于Internet，可限制多播范圍 。
使用同一個IP多播地址接收多播數(shù)據(jù)包的所有主機構成了一個主機組，也稱為多播組 。一個多播組的成員是隨時變動的，一臺主機可以隨時加入或離開多播組，多播組成員的數(shù)目和所在的地理位置也不受限制，一臺主機也可以屬于幾個多播組 。此外，不屬于某一個多播組的主機也可以向該多播組發(fā)送數(shù)據(jù)包 。

2．多播分布樹
為了向所有接收主機傳送多播數(shù)據(jù)，用多播分布樹來描述IP多播在網(wǎng)絡中傳輸?shù)穆窂?。多播分布樹有兩個基本類型：有源樹和共享樹 。
有源樹是以多播源作為有源樹的根，有源樹的分支形成通過網(wǎng)絡到達接收主機的分布樹，因為有源樹以最短的路徑貫穿網(wǎng)絡，所以也常稱為最短路徑樹（SPT） 。共享樹以多播網(wǎng)中某些可選擇的多播路由中的一個作為共享樹的公共根，這個根被稱為匯合點（RP） 。共享樹又可分為單向共享樹和雙向共享樹 。單向共享樹指多播數(shù)據(jù)流必須經(jīng)過共享樹從根發(fā)送到多播接收機 。雙向共享樹指多播數(shù)據(jù)流可以不經(jīng)過共享樹 。
3．逆向路徑轉(zhuǎn)發(fā)
逆向路徑轉(zhuǎn)發(fā)（RPF）是多播路由協(xié)議中多播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程的基礎，其工作機制是當多播信息通過有源樹時，多播路由器檢查到達的多播數(shù)據(jù)包的多播源地址，以確定該多播數(shù)據(jù)包所經(jīng)過的接口是否在有源的分支上，假如在，則RPF檢查成功，多播數(shù)據(jù)包被轉(zhuǎn)發(fā)；假如RPF檢查失敗，則丟棄該多播數(shù)據(jù)包 。
4．Internet多播主干（MBONE）網(wǎng)絡
Internet多播主干（MBONE）網(wǎng)絡是由一系列相互連接的子網(wǎng)主機和相互連接支持IP多播的路由器組成 。它可以看成是一個架構在Internet物理網(wǎng)絡上層的虛擬網(wǎng)，在該虛擬網(wǎng)中，多播源發(fā)出的多播信息流可直接在支持IP多播的路由器組之間傳輸，而在多播路由器組和非多播路由器組之間要通過點對點隧道技術進行傳輸 。
三、IP多播路由及其協(xié)議
1． IP多播路由的基本類型
多播路由的一種常見的思路就是在多播組成員之間構造一棵擴展分布樹 。在一個特定的“發(fā)送源，目的組”對上的IP多播流量都是通過這個擴展樹從發(fā)送源傳輸?shù)浇邮苷叩?，這個擴展樹連接了該多播組中所有主機 。不同的IP多播路由協(xié)議使用不同的技術來構造這些多播擴展樹，一旦這個樹構造完成，所有的多播流量都將通過它來傳播 。
根據(jù)網(wǎng)絡中多播組成員的分布，總的說來IP多播路由協(xié)議可以分為以下兩種基本類型 。第一種假設多播組成員密集地分布在網(wǎng)絡中，也就是說，網(wǎng)絡大多數(shù)的子網(wǎng)都至少包含一個多播組成員，而且網(wǎng)絡帶寬足夠大，這種被稱作“密集模式”（Dense-Mode）的多播路由協(xié)議依靠于廣播技術來將數(shù)據(jù)“推”向網(wǎng)絡中所有的路由器 。密集模式路由協(xié)議包括距離向量多播路由協(xié)議（DVMRP：Distance Vector Multicast Routing Protocol）、多播開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議（MOSPF：Multicast Open Shortest Path First）和密集模式獨立多播協(xié)議（PIM-DM：Protocol-Independent Multicast-Dense Mode）等 。

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