IP组播

一种组播流分发节点接收组播流的方法，包括以下步骤:A、为组播流分发节点配置多组播源，建立组播流分发节点与每个组播源之间的通信链路，在建立的通信链路中确定主备链路，配置主备链路上的组播源向组播流分发节点发送相同的组播流;B、组播流分发节点通过确定的主用链路接收组播流，检查是否能够正常接收主用链路上组播源发送的组播流，如果是，则继续接收主用链路上组播源发送的组播流;否则，执行主备倒换操作，将备用链路切换为主用链路，并通过切换后的主用链路接收该链路上的组播源发送的组播流。利用本发明，有效保证了组播流传输的可靠性以及组播业务不发生间断，并保证了双组播源在组网中的应用。

在个高校的IPTV中，应用组播流转发能有效缓解服务器压力 。

利用VLC播放器+视频采集卡可以配置组播源，在各级交换机上配置好IGMP协议可以实现组播流的转发。

使用组播流传输电视节目的高校:

上海交通大学

大连交通大学

大连外国语学院

辽宁师范大学

福建工程学院

第1章 概述 1

1.1 IP组播技术简介 2

1.2 IP组播的历史和现状 3

1.3 IP组播的优点 3

1.3.1 带宽 4

1.3.2 服务器负载 4

1.4 IP组播的缺点 4

1.4.1 不可靠的信息包传送 5

1.4.2 组播信息包的复制 5

1.5 组播应用 5

1.5.1 多媒体应用 5

1.5.2 数据分发 6

1.5.3 实时数据组播 7

1.5.4 游戏和仿真 8

1.6 小结 8

第2章 组播基础 9

2.1 组播地址 9

2.1.1 IP 组播地址 9

2.1.2 组播MAC媒体访问层地址 9

2.1.3 组播地址分配 11

2.1.4 管理权限的组播地址 13

2.2 组播转发树 13

2.2.1 有源树 14

2.2.2 共享树 15

2.3 组播转发 17

2.3.1 逆向路径转发 17

2.3.2 组播的TTL阈 19

2.3.3 管理权限的边界 20

2.4 组播路由协议分类 20

2.4.1 密集模式协议 20

2.4.2 稀疏模式协议 22

2.4.3 链路状态协议 24

2.5 组播协议概述 25

2.5.1 DVMRP 25

2.5.2 MOSPF 25

2.5.3 PIM 26

2.5.4 CBT 26

2.6 小结 27

第3章 因特网组管理协议 28

3.1 IGMPv 1 28

3.1.1 IGMPv1消息格式 28

3.1.2 IGMPv1查询-响应过程 29

3.1.3 报告响应抑制 30

3.1.4 IGMPv1查询路由器选举 30

3.1.5 IGMPv1加入过程 30

3.1.6 IGMPv1离开过程 31

3.2 IGMPv 2 32

3.2.1 IGMPv2消息格式 32

3.2.2 IGMPv2查询-响应过程 33

3.2.3 IGMPv2离开过程 33

3.2.4 IGMPv2加入过程 35

3.2.5 查询选择过程 35

3.2.6 IGMPv2查询响应调整 36

3.3 IGMPv1与IGMPv2的互操作性 36

3.3.1 V2主机/V1路由器互操作 36

3.3.2 V1主机/V2路由器 37

3.3.3 V1和V2路由器的互操作性 37

3.4 IGMPv3 38

3.5 小结 39

第4章 距离向量组播路由选择协议 40

4.1 DVMRP概述 40

4.1.1 逆向路径转发(RPF) 41

4.1.2 接口处理 41

4.1.3 隧道封装 41

4.1.4 指定转发者 43

4.2 DVMRP邻居发现 43

4.2.1 Probe消息格式 43

4.2.2 Probe消息的作用 44

4.2.3 Generation ID的作用 45

4.2.4 邻居地址 45

4.2.5 DVMRP邻居发现机制 45

4.2.6 邻居超时 46

4.3 DVMRP路由交换 47

4.3.1 Report消息格式 47

4.3.2 源网络聚合 48

4.3.3 路由度量 48

4.3.4 路由依靠性和毒性反转(Poison Reverse) 48

4.3.5 发送路由报告 49

4.3.6 接收路由报告 49

4.3.7 路由超时 50

4.3.8 路由抑制 50

4.3.9 安全关机 51

4.3.10 交换DVMRP路由报告 51

4.3.11 建立DVMRP组播转发树 53

4.4 DVMRP组播转发 56

4.4.1 组播转发项的创建和维护 56

4.4.2 RPF检查 56

4.5 DVMRP剪枝 56

4.5.1 Prune消息格式 57

4.5.2 叶路由器 57

4.5.3 源网络 57

4.5.4 剪枝重传 58

4.5.5 DVMRP剪枝过程 58

4.5.6 剪枝状态超时 60

4.6 DVMRP嫁接 61

4.6.1 Graft消息格式 61

4.6.2 Graft ACK消息格式 61

4.6.3 发送和接受Graft消息 62

4.6.4 发送和接受Graft-ACK消息 62

4.6.5 DVMRP嫁接过程 63

4.7 小结 64

第5章 PIM密集模式 65

5.1 PIM协议概述 65

5.2 PIM路由邻居 66

5.2.1 PIM Hello消息 67

5.2.2 PIM指定路由器(DR) 67

5.3 PIM-DM组播转发 68

5.3.1 源最短路径树和RPF检查 68

5.3.2 组播数据的扩散和转发 69

5.4 PIM-DM剪枝 70

5.4.1 PIM-DM剪枝触发 70

5.4.2 剪枝否决 72

5.4.3 剪枝延迟累加 72

5.5 PIM-DM嫁接 73

5.6 PIM-DM声明 74

5.7 PIM-DM的实际应用 75

5.7.1 PIM-DM配置 75

5.7.2 转发与状态 76

5.7.3 PIM-DM(*，G)状态规则 76

5.7.4 PIM-DM(S，G)状态规则 77

5.7.5 PIM-DM状态维护规则 78

5.7.6 新的PIM邻居的邻接性 79

5.8 PIM-DM增强--状态刷新 79

5.9 PIM-DM的扩展性 80

5.10 小结 80

第6章 PIM稀疏模式 81

6.1 显式加入模型 82

6.2 PIM-SM共享树 82

6.2.1 共享树原理 82

6.2.2 共享树加入 84

6.2.3 共享树剪枝 84

6.3 PIM-SM最短路径树 85

6.4 PIM加入/剪枝消息 89

6.5 PIM-SM状态刷新 89

6.6 源注册 90

6.6.1 PIM注册消息 90

6.6.2 PIM注册停止消息 91

6.6.3 源注册的要点 91

6.6.4 PIM注册过程 92

6.6.5 接收者首先加入 92

6.6.6 源首先注册 92

6.6.7 源注册示例 93

6.7 PIM-SM指定路由器 98

6.7.1 指定路由器的作用 98

6.7.2 指定路由器失败 98

6.8 RP发现 99

6.8.1 PIMv2 自举路由器 100

6.8.2 PIMv2自举路由器简介 100

6.8.3 配置PIMv2候选RP 101

6.8.4 配置PIMv2候选BSR 102

6.8.5 多个候选RP 102

6.8.6 RP选择--哈希算法 102

6.8.7 多个候选BSR 103

6.8.8 限制BSR消息 105

6.8.9 RP的位置 106

6.8.10 RP资源需求 106

6.8.11 Auto-RP和BSR的比较 107

6.9 PIM协议的包格式 108

6.9.1 PIM 控制消息封装 108

6.9.2 PIM-SM数据包头部 109

6.9.3 编码单播地址 109

6.9.4 编码组地址 110

6.9.5 编码源地址 110

6.9.6 "声明"消息 111

6.9.7 "BootStrap"消息 111

6.9.8 "备选 RP"消息 113

6.9.9 "Hello"消息 113

6.9.10 "加入/剪枝"消息 114

6.9.11 "注册"消息 116

6.9.12 "注册终止"消息 116

6.10 PIM-SM适用性/可扩展性 116

6.11 小结 117

第7章 配置PIM-SM 118

7.1 PIM-SM状态规则 118

7.1.1 PIM-SM(*，G)状态规则 118

7.1.2 PIM-SM(S，G)状态规则 119

7.1.3 PIM-SM出接口规则 119

7.1.4 PIM-SM出口计时器 120

7.1.5 PIM-SM状态维护规则 120

7.1.6 特殊PIM-SM(S，G)RP位状态规则 120

7.2 PIM-SM状态项 121

7.3 SPT-Switchover 123

7.3.1 超过SPT-Threshold 123

7.3.2 SPT-Switchback过程 124

7.4 小结 124

第8章 PIM协议的扩展 125

8.1 PIM-SM的源路由扩展 125

8.2 双向共享树PIM-SM扩展(Bidir-PIM) 128

8.2.1 DF选举 130

8.2.2 双向转发树的建立过程 131

8.2.3 组播转发规则 132

8.2.4 PIM-SM双向扩展的优缺点 132

8.3 小结 133

第9章 域间组播路由 134

9.1 历史上的Internet范围内的组播 134

9.2 简单域间组播路由 135

9.2.1 域间组播路由的问题 135

9.2.2 PIM-SM协议的域间组播支持 136

9.2.3 组播路由协议互操作模型 137

9.3 MBGP 141

9.3.1 边界网关协议BGP 141

9.3.2 BGP的组播扩展MBGP 144

9.3.3 解决方案 145

9.4 MSDP 146

9.4.1 MSDP概貌 147

9.4.2 MSDP邻居 150

9.4.3 MSDP消息 151

9.4.4 MSDP Mesh-Groups 152

9.5 解决方案 153

9.6 将来的域间组播 155

9.6.1 组播地址设置声明 155

9.6.2 边界网关组播协议 158

9.7 小结 161

第10章 局域网上的组播 162

10.1 交换式以太网的工作原理 162

10.2 抑制组播信息 163

10.3 IGMP窃听 164

10.3.1 加入路由器端口 165

10.3.2 IGMP窃听组成员加入 165

10.3.3 IGMP窃听对交换机的性能影响 166

10.3.4 IGMP窃听离开组 169

10.3.5 小结 171

10.4 Cisco组管理协议 171

10.4.1 CGMP消息 172

10.4.2 CGMP探测路由器端口 173

10.4.3 CGMP加入端口 173

10.4.4 CGMP维护组 174

10.4.5 CGMP下离开组 175

10.4.6 CGMP和组播源 177

10.4.7 CGMP的性能 178

10.4.8 小结 178

10.5 局域网交换的其他问题 178

10.6 小结 179

第11章 组播高级课题 180

11.1 组播性能考虑 180

11.1.1 组播包的复制问题 180

11.1.2 组播状态维护消耗 181

11.2 组播流量管理 182

11.2.1 速率限制过程 182

11.2.2 划定边界 183

11.3 组播信息路径控制 184

11.4 广播地址与组播地址之间的转换 186

11.5 IPv6上的组播 186

11.5.1 IPv6组播地址 187

11.5.2 组播在IPv6上的实现 190

11.5.3 组播接口 190

11.5.4 在IPv6中实现PIM 191

11.5.5 小结 193

11.6 MPLS上的组播 194

11.6.1 介绍 194

11.6.2 2层特性 194

11.6.3 在MPLS中的组播协议特性 194

11.6.4 一个节点上的2层3层混合交换 197

11.6.5 触发组播LSP的分类 198

11.6.6 多入口网络 199

11.6.7 小结 199

11.7 ATM上的组播 199

11.7.1 简介 200

11.7.2 ATM虚电路 200

11.7.3 ATM组播服务器 201

11.7.4 小结 201

11.8 小结 202

参考文献 203