多播靜態路由器協議的循環問題
路由器協議還有很多值得我們學習的地方,于是我研究了一下多播靜態路由器協議的循環問題,在這里拿出來和大家分享一下,希望對大家有用。隨著全球互聯網(Internet)的迅猛發展,上網人數正以幾何級數快速增長,以因特網技術為主導的數據通信在通信業務總量中的比列迅速上升,因特網業務已成為多媒體通信業中發展最為迅速、競爭最為激烈的領域。
Internet網絡傳輸和處理能力的大幅提高,使得網上應用業務越來越多,特別是視音頻壓縮技術的發展和成熟,使得網上視音頻業務成為Internet網上最重要的業務之一。在Internet上實現的視頻點播(VOD)、可視電話、視頻會議等視音頻業務和一般業務相比,有著數據量大、時延敏感性強、持續時間長等特點。因此采用最少時間、最小空間來傳輸和解決視音頻業務所要求的網絡利用率高、傳輸速度快、實時性強的問題,就要采用不同于傳統單播、廣播機制的轉發技術及QoS服務保證機制來實現,而IP多播技術是解決這些問題的關鍵技術。
一、IP多播技術的概念
IP多播(Mulitcast,也稱多址廣播或組播)技術,是一種允許一臺或多臺主機(多播源)發送單一數據包到多臺主機(一次的,同時的)的TCP/IP網絡技術。多播作為一點對多點的通信,是節省網絡帶寬的有效方法之一。在網絡音頻/視頻廣播的應用中,當需要將一個節點的信號傳送到多個節點時,無論是采用重復點對點通信方式,還是采用廣播方式,都會嚴重浪費網絡帶寬,只有多播才是***的選擇。多播能使一個或多個多播源只把數據包發送給特定的多播組,而只有加入該多播組的主機才能接收到數據包。目前,IP多播技術被廣泛應用在網絡音頻/視頻廣播、AOD/VOD、網絡視頻會議、多媒體遠程教育、“push”技術(如股票行情等)和虛擬現實游戲等方面。
二、IP多播技術的基礎知識
1.IP多播地址和多播組
IP多播通信必須依賴于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、預留多播地址和管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,這是為路由器協議和其它用途保留的地址,路由器協議并不轉發屬于此范圍的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)或網絡協議;管理權限多播地址為239.0.0.0~239.255.255.255,可供組織內部使用,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據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送數據包。
2.多播分布樹
為了向所有接收主機傳送多播數據,用多播分布樹來描述IP多播在網絡中傳輸的路徑。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絡,所以也常稱為最短路徑樹(SPT)。共享樹以多播網中某些可選擇的多播路由器協議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據流必須經過共享樹從根發送到多播接收機。雙向共享樹指多播數據流可以不經過共享樹。
3.逆向路徑轉發
逆向路徑轉發(RPF)是多播路由器協議中多播數據轉發過程的基礎,其工作機制是當多播信息通過有源樹時,多播路由器協議檢查到達的多播數據包的多播源地址,以確定該多播數據包所經過的接口是否在有源的分支上,如果在,則RPF檢查成功,多播數據包被轉發;如果RPF檢查失敗,則丟棄該多播數據包。
4.Internet多播主干(MBONE)網絡
Internet多播主干(MBONE)網絡是由一系列相互連接的子網主機和相互連接支持IP多播的路由器協議組成。它可以看成是一個架構在Internet物理網絡上層的虛擬網,在該虛擬網中,多播源發出的多播信息流可直接在支持IP多播的路由器協議組之間傳輸,而在多播路由器協議組和非多播路由器協議組之間要通過點對點隧道技術進行傳輸。