组播原理
组播原理及配置介绍
组播带宽问题及解决方案
问题：组播流 量过大导致网
络拥堵
解决方案：优 化组播源减少 不必要的组播
流量
问题：组播组 成员过多导致
网络拥堵
解决方案：限 制组播组成员 数量合理规划
使用过滤技术：通过过滤不必要 的组播数据减少对带宽和设备的 占用提高网络性能。
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优化网络结构：合理规划组播网 络结构避免不必要的层级和转发 提高组播数据传输效率。
负载均衡：合理分配组播流量避 免网络拥塞和设备过载提高网络 稳定性和可靠性。
QoS在组播中的应用
定义：QoS（Qulity of Service）是一种 网络服务质量控制机制用于确保网络传输 的服务质量。
组播的优点
降低网络负载：组播传输只发送一份数据避免数据在网络中的重复传输有效降低网络负载。
提高数据传输效率：组播采用树状结构进行数据分发能够快速、准确地将数据传输到目标接收 者。
增强数据安全性：组播支持加密传输能够保证数据在传输过程中的安全性和保密性。
灵活的接收者管理：组播支持动态成员资格协议能够灵活地管理接收者列表实现动态添加或删 除接收者。
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组播原理及配置介绍
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添加目录项标题 组播原理 组播配置
组播应用场景 组播安全与优化 常见组播问题及解决方案
01
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02
组播原理
什么是组播
组播pim 原理
组播pim 原理
PIM（Protocol Independent Multicast）称为协议无关组播。
作为组播路由解决方案，它直接利用单播路由表的路由信息，对组播报文执行RPF（Reverse Path Forwarding，逆向路径转发）检查，检查通过后创建组播路由表项，从而转发组播报文。
PIM-DM（PIM-Dense Mode，协议无关组播-密集模式）基本工作原理：PIM-DM使用“推（Push）模式”转发组播报文，一般应用于组播组成员规模相对较小、相对密集的网络。
其关键工作机制包括邻居发现、扩散、剪枝、嫁接、断言：
1. 邻居发现：路由器通过周期性地向所有PIM路由器（224.0.0.13）以组播方式发送PIM Hello报文，以发现PIM邻居，维护各路由器之间的PIM邻居关系，从而构建和维护SPT。
2. 扩散：当PIM-DM网络中出现活跃的组播源之后，组播源发送的组播报文将在全网内扩散。
当PIM路由器接收到组播报文，根据单播路由表进行RPF检查通过后，就会在该路由器上创建（S，G）表项，并将该报文向网络中的所有下游节点转发。
3. 剪枝：当PIM路由器接收到组播报文后，RPF检查通过，但是下游网段没有组播报文需求。
此时PIM路由器会向上游发送剪枝报文，通知上游路由器禁止相应下游接口的转发，将其从（S，G）表项的下游接口列表中删除。
4. 嫁接：PIM-DM通过嫁接机制，使有新组成员加入的网段快速得到组播报文。
叶子路由器通过IGMP了解到与其相连的用户网段上，组播组G有新的组成员加入。
随后叶子路由器会向上游发送Graft报文，请求上游路由器恢复相应出接口转发，将其添加在（S，G）表项下游接口列表中。
局域网内组播的实现
局域网内组播的实现正文：介绍：局域网内组播是一种网络通信模式，通过一次发送将数据包从一个发送者传递给一组接收者。
在局域网内使用组播可以提高数据传输效率，减少网络带宽占用，实现实时的数据传输。
本文档将详细介绍局域网内组播的实现方法和步骤。
章节一、局域网内组播的基本原理1.1 组播概述组播是一种多播方式，将数据包同时发送到多个接收者。
它通过使用特殊的组播地质来区分不同组播组，并由组播路由器在局域网中进行分发。
1.2 组播地质组播地质是IPv4地质空间的一部分，范围为224：0：0：0 - 239.255.255.255：其中，224：0：0：0 - 224：0：0.255是为路由协议保留的组播地质；224：0.1：0 - 238.255.255.255是为公共用途多播组保留的组播地质；239：0：0：0 - 239.255.255.255是为私有用途多播组保留的组播地质。
1.3 组播路由组播路由是指在网络中负责组播数据的分发。
组播路由器需要维护一张组播转发表，根据组播地质和接口信息将组播数据包进行转发。
章节二、局域网内组播的配置步骤2.1 确定组播组在局域网内使用组播前，需要确定组播组的IP地质范围和组播组标识符。
可以根据需要的接收者数量和数据传输需求进行规划。
2.2 配置组播路由器组播路由器是实现局域网内组播的关键设备。
需要配置组播路由器的接口信息和组播转发表，确保数据包能够正确地传输到接收者。
2.3 配置组播发送者组播发送者需要配置发送数据的组播地质和发送端口，确保数据能够被接收者接收到。
2.4 配置组播接收者组播接收者需要加入组播组，并监听相应的组播地质和端口，以接收发送者发送的数据。
章节三、局域网内组播的优化技巧3.1 IGMP SnoopingIGMP Snooping是一种组播优化技术，通过监听主机的IGMP报文，帮助组播路由器动态维护组播转发表，减少网络流量的传输和处理。
3.2 PIM-DMPIM-DM（Protocol Independent Multicast - Dense Mode）是一种组播路由协议，通过使用洪泛和剪枝机制来建立和维护组播转发树，提高组播数据的传输效率和可靠性。
组播 原理
组播原理
组播是一种在计算机网络中进行多点通信的方式。
通过组播，发送者可以将数据一次性发送给多个接收者，而不需要为每个接收者单独发送数据。
组播的原理是利用IP协议的多播地址和UDP协议实现。
在IPv4网络中，组播地址是一个特殊的IP地址，其范围为224.0.0.0到239.255.255.255。
接收者可以通过加入特定的组播组来接收组播数据。
当发送者想要发送组播数据时，它首先会将数据封装在UDP 包中。
然后，发送者将目标IP地址设置为一个合法的组播地址，并将该UDP包发送到网络上。
路由器在网络中转发组播数据，以便它可以到达所有的接收者。
接收者在想要接收组播数据时，必须加入一个特定的组播组。
接收者会将自己的IP地址设置为组播地址，并告诉网络中的路由器他们希望接收来自该组播组的数据。
路由器会将组播数据转发到这些接收者。
组播的优点是可以减少网络带宽的使用，因为数据只需要一次发送就可以到达多个接收者。
此外，组播还可以实现实时的多媒体传输，如视频会议和流媒体。
总的来说，组播通过利用IP多播地址和UDP协议，可以在计算机网络中实现多点通信，提高网络效率，同时减少带宽的使用。
h3c交换机组播工作原理
h3c交换机组播工作原理
H3C交换机的组播工作原理是基于组播协议和交换机的组播
功能来实现的。
组播是一种将数据包从一个源发送给多个目的地的通信方式。
在H3C交换机中，组播工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 组播源地址的学习：当组播数据流从某一个接口进入交换机时，交换机会学习源MAC地址和对应的接口，并将其记录在MAC地址表中。
2. 组播转发表的建立：根据IGMP (Internet Group Management Protocol)或MLD (Multicast Listener Discovery)协议，交换机会
建立组播转发表，记录组播组和对应的接口。
3. 组播数据的转发：当收到一个组播数据包时，交换机会根据组播转发表，将数据包复制并发送给转发表上对应的接口组员。
4. 组播组内成员管理：交换机会根据IGMP或MLD协议中的
成员报告信息，动态地维护组播组的成员列表，并更新组播转发表。
总结起来，H3C交换机的组播工作原理就是通过学习组播源
地址，建立组播转发表，进行数据的复制和转发，以及根据成员报告信息动态地管理组播组的成员列表。
这样就可以实现组播数据的有效传输和管理。
组播原理及配置介绍
2
将DHCP报文发送给用户，包括用户获取的IP地址信息
3
交互DHCP续租报文
目录
组播原理-概念
组播原理-TCP/IP
应用层
传输层
封
装
网络层
数据链路层
物理层
应用程序
Tcp/Udp端口号
拆
封 装
ICMP IGMP IP ARP RARP
MAC
物理设备
IP交互依赖于路由表
MAC交互 依赖于ARP 表
组播原理-组播IP地址
IP组播地址用于标识一个IP组播组。IANA把D类地址空间分配给组播使用，范围从 224.0.0.0到239.255.255.255。
IP组播地址前四位均为“1110”，而整个IP组播地址空间的划分则如 图
组播平台建设（即组播源平台）
示意图：
四川移动省核心
Hale Waihona Puke 成都核心BRAS中兴、华为组播平台 成都台组播平台
现网已新建了3个平台，中兴、华为、成都台，预计新建4套平台，当前烽火平台还未 进行建设。 其中中兴、华为平台接入CMNET，成都台接入成都分公司。
复制点的选择
四川移动选择采用OLT作为组播复制点
BRAS作为组播复制点 缺点： BRAS-S9300-OLT的 链路带宽浪费；
OLT作为组播复制点 优点： 节约了BRASS9300-OLT的链路 带宽；
用户上线的选择
PPPOE
STB
ONU
OLT
S9300
BRAS
PPP是广域网中点对点链路协议，PPPOE是将PPP帧封装在ethernet帧中， 在交换设备和PON并不能读懂PPP帧。 PPPOE上线的缺点：PPP为点对点会话，这将导致需要BRAS对用户组播 报文基于PPP会话进行复制。PPPOE上线需要STB均支持PPPOE认证
IP地址的多播和组播技术
IP地址的多播和组播技术IP地址的多播和组播技术是互联网中用于实现数据传输和通信的重要技术手段。
多播和组播技术能够高效地将数据从发送方传输给多个接收方，提高了网络传输效率，减少了网络资源的浪费。
本文将介绍IP地址的多播和组播技术的原理和应用。
一、多播和组播的定义和区别1. 多播（Multicast）技术是指将一个数据包通过一个发送方发送到属于同一个多播组内的多个接收方的网络传输技术。
多播使用一个类D的IP地址来标识一个多播组，这样一来，只有属于这个多播组的接收方才能接收到这个数据包。
2. 组播（Broadcast）技术是指将一个数据包通过一个发送方同时发送给该网络上的所有接收方的网络传输技术。
组播使用特殊的IP地址255.255.255.255，这个地址表示“本网络上的所有主机”。
多播和组播的区别在于传输范围和目的。
多播将数据传输给属于同一个多播组的一组接收方，而组播将数据传输给网络上的所有接收方。
二、多播和组播的原理多播和组播技术是通过在网络上建立专门的多播组或组播组来实现的。
发送方将数据包发送到多播组或组播组的特定IP地址，而接收方则加入相应的多播组或组播组，以便接收来自发送方的数据包。
在网络层，多播和组播使用特殊的IP地址范围来标识多播组或组播组。
在传输层，使用UDP协议来支持多播和组播传输。
发送方通过设置数据包的目的IP地址为多播组或组播组的IP地址来发送数据包，而接收方通过加入多播组或组播组的方式来接收数据包。
三、多播和组播的应用多播和组播技术在实际应用中有很多用途，特别是在实时媒体传输和多人在线游戏等方面。
1. 视频和音频传输：多播和组播技术在视频会议、网络电视和网络广播等实时媒体传输中得到了广泛应用。
通过使用多播和组播技术，可以将视频和音频数据同时传输给多个接收方，以实现高效的实时媒体传输。
2. 多人在线游戏：多播和组播技术在多人在线游戏中起着重要的作用。
通过使用多播和组播技术，可以实现游戏数据的高效传输，减少网络延迟，提高游戏的流畅性和稳定性。
组播实现原理
组播实现原理组播是一种网络通信方式，它的实现原理是通过将数据包同时发送给多个目标地址，从而实现一对多的通信。
在传统的单播通信中，数据包只能被发送给一个目标地址，而组播可以将数据包发送给一组目标地址。
组播的实现原理基于IP协议的多播功能。
在IP协议中，每个主机都有一个唯一的IP地址，用于标识主机在网络中的位置。
而组播则使用特殊的IP地址范围来标识一组主机，这个IP地址范围是224.0.0.0至239.255.255.255。
这些IP地址被保留用于组播通信，不会被分配给单个主机。
当一个主机想要发送组播数据时，它会将数据包发送给一个特殊的组播IP地址。
路由器会根据这个组播IP地址，将数据包转发给所有加入了这个组播组的主机。
加入组播组的主机会通过IGMP协议向路由器发送通知，告知路由器它们希望接收哪个组播组的数据。
在局域网中，路由器会负责转发组播数据。
当一个路由器收到一个组播数据包时，它会检查数据包的目的IP地址，并根据路由表判断应该将数据包转发到哪些接口。
然后，路由器会将数据包复制多份，并通过相应的接口转发给接收方主机。
在广域网中，组播的实现则需要使用多播路由协议来进行路由选择。
常用的多播路由协议有DVMRP、PIM-DM、PIM-SM等。
这些协议通过建立多播树来确定数据包的转发路径，从而实现跨网络的组播通信。
组播的实现原理可以有效地减少网络带宽的消耗，因为数据包只需要在网络中传输一次，就可以被多个主机接收。
而在单播通信中，数据包需要被复制多份，分别发送给每个目标主机。
这不仅消耗了更多的带宽，还增加了网络的负载。
组播通信还具有灵活性和扩展性。
通过使用组播IP地址范围，可以轻松地扩展组播组的规模，只需要加入或离开相应的组播组即可。
而在单播通信中，需要为每个新的目标主机分配一个独立的IP地址，增加了管理和配置的复杂性。
总结起来，组播是一种基于IP协议的多播通信方式，它通过将数据包同时发送给多个目标地址，实现了一对多的通信。
TCPIP三种传送方式（单播，广播，组播）解析-电脑资料
TCPIP三种传送方式（单播，广播，组播）解析-电脑资料TCP/IP三种传送方式（单播，广播，组播）解析TCP/IP传送方式组播技术是TCP/IP传送方式的一种，。
在我们讨论组播技术之前先来看看TCP/IP传送方式。
TCP/IP传送方式有三种：单播，广播，组播。
单播（Unicast）传输：在发送者和每一接收者之间需要单独的数据信道。
如果一台主机同时给很少量的接收者传输数据，一般没有什么问题。
但如果有大量主机希望获得数据包的同一份拷贝时却很难实现。
这将导致发送者负担沉重、延迟长、网络拥塞；为保证一定的服务质量需增加硬件和带宽。
组播（Multicast）传输：它提高了数据传送效率。
减少了主干网出现拥塞的可能性。
组播组中的主机可以是在同一个物理网络，也可以来自不同的物理网络（如果有组播路由器的支持）。
广播（Broadcast）传输：是指在IP子网内广播数据包，所有在子网内部的主机都将收到这些数据包。
广播意味着网络向子网主机都投递一份数据包，不论这些主机是否乐于接收该数据包。
然而广播的使用范围非常小，只在本地子网内有效，因为路由器会封锁广播通信。
广播传输增加非接收者的开销。
二、组播技术2.1、组播技术的原理组播是一种允许一个或多个发送者（组播源）发送单一的数据包到多个接收者（一次的，同时的）的网络技术。
组播源把数据包发送到特定组播组，而只有属于该组播组的地址才能接收到数据包。
组播可以大大的节省网络带宽，因为无论有多少个目标地址，在整个网络的任何一条链路上只传送单一的数据包。
它提高了数据传送效率。
减少了主干网出现拥塞的可能性。
组播组中的主机可以是在同一个物理网络，也可以来自不同的物理网络（如果有组播路由器的支持）。
2.2、实现组播技术的前提条件实现IP组播传输，则组播源和接收者以及两者之间的下层网络都必须支持组播。
这包括以下几方面：* 主机的TCP/IP实现支持发送和接收IP组播；* 主机的网络接口支持组播；* 有一套用于加入、离开、查询的组管理协议，即IGMP （v1,v2）；* 有一套IP地址分配策略，并能将第三层IP组播地址映射到第二层MAC地址；* 支持IP组播的应用软件；* 所有介于组播源和接收者之间的路由器、集线器、交换机、TCP/IP栈、防火墙均需支持组播；2.3、组播地址在组播通信中，我们需要两种地址：一个IP组播地址和一个Ethernet组播地址。
解释组播的工作原理
解释组播的工作原理
组播是一种数据传输方式，它将数据同时发送给一组特定的目标地址，这些目标地址可以在同一个网络或不同网络中。
与单播和广播不同，组播只将数据发送给感兴趣的接收者，提高了网络带宽的利用率。
组播的工作原理如下：
1. IPv4或IPv6组播地址分配：组播使用类D地址范围，其中IPv4使用224.0.0.0到239.255.255.255的地址范围，IPv6使用FF00::/8的地址范围。
这些地址专门用于组播通信。
2. 加入组播组：主机或路由器可以通过加入特定的组播组来表明对该组的兴趣。
它可以通过Internet组管理协议（IGMP）或移动网络组管理协议（MLD）将自己加入组播组，并向组播路由器传递关于自己的信息。
3. 组播路由器的维护：组播路由器负责接收组播数据包，并根据加入组播组的主机信息和组播路由协议来确定数据的传输路径。
组播路由器维护一张组播转发表，它包含了所有加入组播组的主机和相应的出接口。
4. 组播数据传输：源主机将数据打包成组播数据包，并使用组播地址作为目标地址进行传输。
当数据包到达组播路由器时，路由器根据转发表中的信息，确定数据需要转发到哪些接口。
这样，数据包将传递给所有对该组有兴趣的接收者。
5. 组播数据的接收：加入特定组播组的主机在收到组播数据包时，会根据目标地址判断是否是自己感兴趣的数据，并进行接收和处理。
总结来说，组播的工作原理是通过加入组播组、组播路由器的维护和数据传输，实现将数据同时发送给一组特定的目标地址。
这种方式提高了网络的利用率，并支持多播流量的传输。
交换机组播视频工作原理
交换机组播视频工作原理
交换机组播视频工作原理如下：
1. 组播地址生成：在IP网络中，组播地址是一种特殊的IP地址，用于标识一组接收者。
组播地址是经过专门的组播寻址算法生成的。
2. IGMP协议：Internet组管理协议（IGMP）是一种网络层协议，用于主机向路由器报告它们对组播地址的兴趣以及路由器通知主机有关组播源的信息。
交换机需要支持IGMP协议来检测和处理对组播视频的兴趣。
3. VLAN配置：交换机可以通过虚拟局域网（VLAN）来划分
网络，将不同组播数据流隔离在不同的VLAN中。
这样可以
提高组播数据的安全性和效率。
4. 组播路由：交换机需要支持组播路由协议，如PIM （Protocol Independent Multicast）来确定组播数据转发的路径。
组播路由协议使用组播树来决定最佳路径，并确保只有对组播数据感兴趣的接收者才会收到数据。
5. 组播数据转发：当交换机接收到组播数据包时，它会根据组播地址和VLAN配置，确定该数据包应该转发到哪个端口。
交换机会根据组播路由表进行转发，确保只有对组播数据感兴趣的接收者才会收到数据。
总结起来，交换机在组播视频中的工作原理主要包括生成组播
地址、支持IGMP协议、设置VLAN配置、支持组播路由协议，并根据组播路由表将组播数据转发到对应接收者。
组播原理及配置介绍
组播原理及配置介绍组播是一种网络通信方式，能够实现一对多或多对多的通信。
其原理是将一份数据包同时发送给多个主机，而不是复制多份数据分别发送给每个主机。
组播技术在实时应用程序、视频流以及跨网络广播等场景中具有广泛的应用。
组播的原理是基于 Internet Group Management Protocol (IGMP) 和 Protocol Independent Multicast (PIM) 协议。
IGMP用于主机与网络设备之间的通信，PIM则是一种路由协议，用于组播数据包在整个网络中的传播。
组播的传输过程主要包括如下几个步骤：1.主机发送组播请求：当主机加入组播组时，它会向网络设备发送IGMP报文，请求加入特定的组播组。
2.路由器收到请求：网络设备如路由器会接收并处理IGMP报文，通过PIM协议更新组播路由表，确定组播数据应该转发到哪些接口。
3.组播数据转发：一旦路由器确定了数据的转发路径，它会将组播数据包进行复制，并沿着生成的路径发送到相应的接口。
4.主机接收组播数据：网络中的其他主机会根据自己的加入请求和IGMP报文进行过滤，只有与组播组相匹配的数据包才会被接收。
为了实现组播功能，需要进行相关的配置。
在路由器端，需要配置IGMP和PIM协议。
在 IGMP 配置中，需要启用 IGMP 管理，以便路由器能够接收和处理主机的 IGMP 报文。
PIM 配置用于启用和配置 PIM-DM （Dense Mode）或 PIM-SM（Sparse Mode）路由模式，以及指定 RPH（RP Holder）和 Rendezvous Point（RPs）等参数。
另外，在主机端，也需要进行一些配置。
主机需要配置并加入相应的组播组，在 Windows 操作系统中，可以使用 mcast.exe 命令来配置和管理组播组，并使用 netsh 命令来配置 IGMP 相关参数。
配置组播还需考虑网络拓扑、带宽和负载均衡等因素。
组播原理及配置
组播原理及配置1．组播基本原理Multicast 应⽤在⼀点对多点、多点对多点的⽹络传输中，可以⼤⼤的减少⽹络的负载。
因此，Multicast ⼴泛地应⽤在流媒体的传输、远程教学、视频/⾳频会议等⽹络应⽤⽅⾯。
Multicast 采⽤ D 类 IP 地址，即 224.0.0.0~239.255.255.255。
其中 224.0.0.0~224.0.0.255是保留地址，239.0.0.0~239.255.255.255 是私有地址，类似于 unicast 的私有地址。
Multicast的IP地址与MAC地址的映射：MAC地址有48位，前⾯24位规定为01-00-5E，接着⼀位为 0，后⾯ 23 位是 IP地址的后 23 位。
路由器间要通过组播协议（如 DVMRP、MOSPF、PIM）来建⽴组播树和转发组播数据包。
组播树有两类：源树和共享树。
多播时，路由器采⽤组管理协议 IGMP来管理和维护主机参与组播。
IGMP 协议 v1中，主机发送 report 包来加⼊组；路由器发送 query 包来查询主机（地址是 224.0.0.1），同⼀个组的同⼀个⼦⽹的主机只有⼀台主机成员响应，其它主机成员抑制响应。
⼀般路由器要发送3 次query 包，如果 3 次都没响应，才认为组超时（约 3 分钟）。
IGMPv2 中，主机可以发送leave 信息给路由器（地址 224.0.0.2）；路由器收到信息后，发送⼀个特别的 query 包，在 3秒内没收到组成员响应，就认为组超时。
由于组播的 MAC 不是具体某台主机的 MAC，根据交换机的⼯作原理，交换机会对组播数据包进⾏⼴播。
因此，对某些不参加组播的主机⽽⾔，这些都是不必要的流。
为了解决这个问题，cisco 公司开发了 CGMP协议。
该协议⽤于管理参与组播的主机。
每当有主机加⼊或离开某个组时，路由器就会把该主机的多播 IP地址（转换成组播 MAC 地址）、主机的C 地址以及消息类型（加⼊或离开）以 CGMP 消息告知交换机。
组播实现原理
组播实现原理组播（Multicast）是一种网络通信方式，它允许一台主机向一组特定的主机同时发送消息。
相比于广播（Broadcast）只能发送给所有主机的消息，组播可以选择性地发送给特定的一组主机，提供了更加灵活和高效的消息传输机制。
本文将讨论组播的实现原理，并介绍组播的应用场景和优势。
组播实现原理：组播实现依赖于因特网组管理协议（Internet Group Management Protocol, IGMP）和路由协议。
IGMP是一种协议，它允许主机加入特定的组播组，并且在网络中传递组播组的成员信息。
路由协议则负责维护和传输组播数据包，确保数据在组播组成员之间有效传递。
具体的组播实现过程如下：1.主机加入组播组：主机通过发送IGMP协议报文加入特定的组播组。
这个过程包括选择一个合适的接口，向接口发送加入组播组的请求，然后等待组播组的成员资格确认。
2.路由器转发加入报文：当主机发送加入组播组的请求后，接收到这个请求的路由器会将请求向上转发，直到达到组播组的控制器。
控制器会记录下加入组播组的主机信息，并将确认信息返回给主机。
路由器还可以根据需要加入组播组，以便接收特定的组播数据。
3.路由器构建组播树：路由器通过使用多播路由协议来构建组播树。
组播树由一系列多播路由器组成，每个多播路由器负责将数据包从源主机转发到组播组的所有成员主机。
多播路由器根据组播组成员的状态和目标主机的位置，计算出最佳的路径，以保证数据包传输的高效和可靠。
4.数据传输：当源主机想要向组播组传输数据时，它会将数据包发送到组播IP地址。
源主机的本地路由器会将数据包复制并发送到多个接口，这些接口连接着组播组的成员主机。
多播路由器将根据组播树的信息，将数据包沿着最佳路径转发给组播组的成员主机。
组播的应用场景和优势：组播广泛应用于多媒体流传输、金融交易系统、实时协同编辑、多人在线游戏等领域。
它具有以下优势：1.减少网络流量：相较于广播，组播可以选择性地将数据包发送给特定组的成员，减少了不必要的网络流量。
组播IGMP snooping原理
查询器是IGMP snooping中的核心角色，负责发送IGMP查询报文并接收组成员的报告报 文。
实现方式
在交换机上启用IGMP snooping功能后，交换机会选举一个查询器。查询器周期性地发 送IGMP查询报文，以维持与组成员的关系。
作用
通过查询报文，查询器可以了解到网络中哪些主机加入了组播组，从而进行相应的转发决 策。
提高网络性能
通过减少不必要的组播流量，IGMP Snooping可以降低网络拥塞，提高网络 性能。
节省带宽资源
通过精确控制组播数据的转发范围，IGMP Snooping可以节省宝贵的带宽资源 。
02
IGMP Snooping工作原理
Chapter
监听IGMP报文
监听主机发送的IGMP报文
交换机监听到主机发送的IGMP报文后，可以分析报文内容，获取组播组成员信 息。
记录报文信息
交换机将监听到的IGMP报文信息进行记录，包括报文类型、组播组地址、主机 MAC地址等。
建立组成员关系表
创建组成员关系表项
根据监听到的IGMP报文信息，在交换机上创建组成员关系表 项，记录组播组地址、主机MAC地址以及端口等信息。
更新组成员关系表
随着网络拓扑和主机状态的变化，交换机需要不断更新组成 员关系表，确保表项信息的准确性。
加强网络安全
IGMP Snooping能够防止非法组 播源和非法组播组成员的接入， 提高网络安全性。
技术发展趋势预测
智能化发展
未来IGMP Snooping技术将更加注重智能化发展，通过机器学习和人工智能等技术， 实现自动优化和配置。
与SDN/NFV融合
随着软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）技术的不断发展，IGMP Snooping将与这些技术融合，实现更加灵活和高效的网络组播服务。
组播的工作原理
组播的工作原理组播是一种多播网络传输技术，用于在网络中同时向多个目标主机发送相同的数据包。
其工作原理如下：1. 组播发送者：组播发送者将数据包发送到一个特定的组播组地址。
组播组地址是一个由224.0.0.0到239.255.255.255之间的IP地址范围。
2. 组播路由：组播包在网络中传输时，通过组播路由器在网络节点间传输。
组播路由器用于转发组播包，以使其到达指定的目标主机。
3. IGMP协议：IGMP（Internet Group Management Protocol）是一种用于组播监听和管理的协议。
它允许组播路由器和主机之间进行通信，以确定主机是否对特定组播组感兴趣。
4. 主机加入组播组：当一个主机要接收特定组播组的数据时，它会发送一个IGMP报文给所在网络的组播路由器，表示它对该组播组感兴趣。
路由器则根据接收到的报文，将该主机添加到组播组的成员列表中。
5. 组播数据传输：一旦主机加入组播组成功，组播发送者发送的数据包将被复制并传输到该组播组中的所有成员主机。
组播路由器会根据组播组的成员列表，将数据包转发到每个成员主机。
6. 成员离开组播组：当一个主机不再对特定组播组感兴趣时，它会发送一个IGMP报文给组播路由器，表示它要离开该组播组。
路由器会相应地将该主机从组播组的成员列表中移除。
总结起来，组播利用组播路由器和IGMP协议实现在网络中同时向多个主机发送数据包。
组播发送者将数据包发送到特定的组播组地址，组播路由器根据主机的兴趣和组播组的成员列表，将数据包传输给对应组播组的主机。
主机可以通过发送IGMP报文来加入或离开组播组，从而控制对特定组播组的接收。
组播报文转发原理
组播报文转发原理《组播报文转发原理》1. 引言嘿，你有没有想过，当你在看网络直播或者参与在线视频会议的时候，数据是怎么同时到达很多人的设备上的呢？这就涉及到一个很神奇的技术——组播报文转发。
今天呢，咱们就来把组播报文转发原理给扒个清清楚楚，从基本概念到实际应用，从可能遇到的问题到未来发展方向，都给大家讲个明白。
2. 核心原理2.1基本概念与理论背景组播这个概念呢，简单来说，就是把一个数据报文同时发送给多个接收者。
就好比你在一个教室里讲课，你想把信息同时传递给好几个学生，这就是一种组播的概念。
它的理论来源其实是为了解决网络中一对多通信的高效性问题。
以前呢，在网络发展初期，如果要把同样的信息发送给多个接收者，可能就是采用多次单播（也就是一个一个地发送）的方式，这样就很浪费网络资源。
后来，随着网络技术的发展，组播技术就应运而生啦。
2.2运行机制与过程分析咱们先来说说组播的成员关系。
在一个组播网络里，有组播源，还有组播组成员。
组播源就像是一个广播站，它要发送信息。
组播组成员呢，就像是一群等着听广播的听众。
当组播源要发送报文的时候，它不会像单播那样，针对每个接收者都建立一个单独的连接。
而是把报文发送到网络中的一个特殊的设备，这个设备叫路由器。
这路由器啊，就像是一个交通警察。
它收到组播报文后，会查看自己的路由表。
这个路由表呢，就像是交通警察手里的地图，上面标记着哪些路可以通向哪些地方。
路由器根据这个路由表来决定把报文转发到哪些接口。
这里的接口就好比是不同方向的道路。
比如说，有一部分组播组成员在A方向，另一部分在B方向，路由器就会把报文准确地转发到对应的接口，这样报文就能顺利地到达组播组成员那里啦。
再具体一点，路由器有一个很重要的功能叫组播路由协议。
这个协议就像是交通警察之间的通信规则。
不同的路由器通过这个协议来交换组播组成员的信息。
比如说，路由器A知道有一部分组播组成员在它的某个接口后面，它就会把这个信息告诉其他路由器。
组播升级原理
组播升级是一种网络设备固件（如路由器、交换机）升级的方法，它通过使用组播（Multicast）通信来同时向多个目标设备发送升级文件。
以下是组播升级的基本原理：1.组播通信：在组播升级过程中，需要使用支持组播通信的网络设备。
组播通信允许发送者将数据同时传输给多个接收者，而不是每个接收者都单独进行通信。
2.升级文件准备：首先，需要准备好包含升级所需的文件（固件文件）并确保其可用性。
这可能涉及创建或获取最新版本的设备固件，并存储在发送方处的适当位置。
3.发送方配置：在发送方设备上，需要进行相应的配置以启用组播升级功能。
这包括指定升级文件的位置、设定组播地址和端口等参数，并确保发送方能够通过组播发送数据。
4.接收方准备：在接收方设备上，需要对接收组播升级的设置进行配置。
这可能包括启用组播接收功能、指定接收方的组播地址和端口、验证升级文件的合法性等。
5.组播升级过程：一旦发送方和接收方都做好了准备，升级过程可以开始。
发送方使用组播地址和端口将固件文件发送给所有接收方。
接收方会监听该组播地址和端口，并从中接收到升级文件。
6.升级过程控制：在接收到升级文件后，接收方设备会验证文件的完整性和合法性。
如果验证通过，接收方会按照升级文件中的指令进行升级操作。
这可能涉及设备重启、加载新固件、更新配置等。
7.完成和验证：一旦升级过程完成，发送方和接收方都应该进行验证以确保升级成功。
这可以包括检查设备版本号、确认新功能是否可用，以及测试设备的正常运行。
组播升级原理的核心是通过组播通信同时向多个目标设备发送升级文件，从而提高升级效率并减少网络负载。
它可以节省时间和资源，特别适用于大规模的网络设备升级场景。
请注意，具体的组播升级实现方法和配置步骤可能因设备和网络环境而有所不同。
每个设备厂商和网络管理员可能会有自己的实现方式，请参考相关设备的文档或咨询厂商以获取更具体的指导。
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10
课程内容
第一节 组播概述 第二节 组播实现技术介绍 第三节 IGMP协议 IGMP协议 第四节 PIM-DM协议 PIM-DM协议 第五节 PIM-SM协议 PIM-SM协议
11
组播体系结构
组播协议分为主机- 路由器之间的组成员关系协议和路由器组播协议分为主机 - 路由器之间的组成员关系协议和路由器 -路由器之 间的组播路由协议。 间的组播路由协议。
IGMPv2报文格式 报文格式
0
类型
1
最大响应时间 组播组地址
2
校验和
3
以字节为单位
26
IGMP三版本比较 三版本比较
IGMP V1 查询器选举 离开方式 指定组查询 指定源、组加入 指定源、 依靠上层路由协议 默默离开 无 无
IGMP V2 自己选举 主动发出离开报文 有 无
IGMP V3 自己选举 主动发出离开报文 有 有
12
组播地址
组播IP地址 组播IP地址： 地址： 组播地址范围 224. 224.0.0.0－239.255.255.255 239.255.255. 保留组播地址 224. 224.0.0.0－224.0.0.255 224. 本地管理组地址 239. 239.0.0.0－239.255.255.255 239.255.255. 用户组播地址 224. 224.0.1.0－238.255.255.255 238.255.255.
PIM协议分为： PIM协议分为： 协议分为 PIM_DM（协议无关组播_密集模式） PIM_DM（协议无关组播_密集模式） PIM_SM（协议无关组播_稀疏模式） PIM_SM（协议无关组播_稀疏模式）
32
PIM-DM转发 转发
源 192.18.0.32
接收者
组播数据流
33
PIM-DM剪枝 剪枝
Draft-ietf-idmr-igmp- 03.txt规定了最新的 Draft-ietf-idmr-igmp-v3-03.txt规定了最新的IGMP V3 规定了最新的IGMP
22
IGMP中路由器、主机动作 中路由器、 中路由器
主动报告加入组 普遍查询 响应报告 离开组消息 指定组查询
23
IGMP中共享网段路由器动作 中共享网段路由器动作
10.10.0.1/16 查询消息
10.10.0.3/16 查询消息
竞选失败停发查询消息 路由器失效停发查询消息 重新发送查询消息
24
报告抑制过程
10.10.0.1/16 查询消息
响应报告
响应报告
响应报告
响应报告
路由器定期发送查询 子网中每个组只有一个成员发送响应报告 其它成员被抑制不再发送报告
25
组播MAC地址： 组播MAC地址： 地址 以太网： 01-00-5e-xx-xx-xx 以太网： 01-00- xx-xx-
13
IP地址到 地址到MAC地址的映射 地址到 地址的映射
此5位地址不作映射，因此32个IP 位地址不作映射，因此32个 组播地址映射成一个MAC地址 组播地址映射成一个MAC地址 32位IP组播地址 32位IP组播地址 1110
S0 S1 S2 网段 192.18.0.0/16 168.0.253.0/24 15.15.0.0/16 接口 S1 S0 S2
数据从S0到达，RPF检查失败 数据从S0到达，RPF检查失败，路由器丢弃包 检查失败， 到达
17
进一步观察： 进一步观察：RPF检查成功 检查成功
来自192.18.0.32的组播数据 来自192.18.0.32的组播数据
S0 S1 S2 网段 192.18.0.0/16 168.0.253.0/24 15.15.0.0/16 接口 S1 S0 S2
数据从S1到达，RPF检查成功 数据从S1到达，RPF检查成功，路由器转发数据包 检查成功， 到达
18
无组播功能交换机转发组播数据报
组播？？ 组播？？
19
二层交换机组播功能实现
IGMP（ IGMP（Internet Group Management Protocol）协议是主机与路由 Protocol） 器之间唯一信令协议
RFC1112规定了 RFC1112规定了IGMP V1（支持windows95） 规定了IGMP 支持windows95）
RFC2236规定了 RFC2236规定了IGMP V2（支持windows和大多数Unix最新的服务 规定了IGMP 支持windows和大多数 和大多数Unix最新的服务 包）
5 1 转发表 MAC地址 MAC地址 01－02－03 01－02－ 端口 1,2,5 2 3 4
20
课程内容
第一节 组播概述 第二节 组播实现技术介绍 第三节 IGMP协议 IGMP协议 第四节 PIM-DM协议 PIM-DM协议 第五节 PIM-SM协议 PIM-SM协议
21
IGMP——因特网组管理协议 因特网组管理协议
对组播包源地址的检查是通过查询单播路由表来实现的
15
例子：RPF检查 例子： 检查
源
192.18.0.32
接收者
RPF检查失败， RPF检查失败，数据包 检查失败 从错误接口到达
接收者
接收者
组播数据包 错误接口到达的 组播数据包
16
进一步观察： 进一步观察：RPF检查失败 检查失败
来自192.18.0.32的组播数据 来自192.18.0.32的组播数据
HM-025 组播原理
ISSUE 4.0
华为3Com培训中心
华为3Com公司版权所有 华为3Com公司版权所有，未经授权不得使用与传播 公司版权所有，
学习目标
学习完本课程，您应该能够： 学习完本课程，您应该能够： 理解组播的概念及技术 掌握IGMP协议 掌握IGMP协议 掌握PIM协议 掌握PIM协议
组播数据流 IGMP加入 IGMP加入 加入消息
40
PIM-SM剪枝 剪枝
PR/DR 源 192.18.0.32 DR 接收者
组播数据流 IGMP离开 IGMP离开 剪枝消息 停止发送组播数据流
41
PIM-SM状态维护 状态维护
版本2 版本2 路由器
28
IGMP窃听建立和维护组 窃听建立和维护组
IGMP报告 IGMP报告
1 CPU 转发表
MAC地址 MAC地址 端口 IGMP查询 IGMP查询 2
0
01－02－03 0 1 3 5 01－02－
3
4
5
29
课程内容
第一节 组播概述 第二节 组播实现技术介绍 第三节 IGMP协议 IGMP协议 第四节 PIM-DM协议 PIM-DM协议 第五节 PIM-SM协议 PIM-SM协议
组成员关系协议包括IGMP(互连网组管理协议 组成员关系协议包括IGMP(互连网组管理协议)。组播路由协议分为域 互连网组管理协议) 内组播路由协议及域间组播路由协议。 内组播路由协议及域间组播路由协议。
域内的组播协议又分为密集模式与稀疏模式。 域内的组播协议又分为密集模式与稀疏模式。域内组播路由协议主要 使用PIM-SM，PIM-DM，DVMRP协议 使用PIM-SM，PIM-DM，DVMRP协议。 协议。
30
组播路由协议概述 组播路由协议概述
DVMRP （距离矢量组播路由协议（Internet Draft）） 距离矢量组播路由协议（ Draft））
协议无关组播－密集模式（PIM-DM） Draft） 协议无关组播－密集模式（PIM-DM）（Internet Draft）
协议无关组播－稀疏模式（PIM-SM） 2362） 协议无关组播－稀疏模式（PIM-SM）（RFC 2362）
2
课程内容
第一节 组播概述 第二节 组播实现技术介绍 第三节 IGMP协议 IGMP协议 第四节 PIM-DM协议 PIM-DM协议 第五节 PIM-SM协议 PIM-SM协议
3
单播、广播与组播 单播、
主机
10.10.1.0/24 单播 组播 广播
服务器
4
单播与组播实现点对多点传输比较
单播
组播
IP组播地址后23位 IP组播地址后 位 组播地址后23 映射到MAC地址中 映射到MAC地址中 48位MAC地址（以太网/FDDI） 48位MAC地址 以太网/FDDI） 地址（ 0000000100000000010111100
14
组播转发
逆向路径转发(RPF-逆向路径转发(RPF-- Reverse Path Forwarding) 组播包的转发不是基于IP包的目的地址的 而是用RPF 检查决定 组播包的转发不是基于 IP包的目的地址的， 而是用 RPF检查决定 包的目的地址的， 是否转发和丢弃输入信息包 RPF检查的过程如下： RPF检查的过程如下： 检查的过程如下 路由器检查到达组播包的源地址， 路由器检查到达组播包的源地址 ， 如果信息包是在可返回源 站点的接口上到达， RPF检查成功 站点的接口上到达，则RPF检查成功，信息包被转发 检查成功， 如果RPF检查失败 如果RPF检查失败，丢弃信息包 检查失败，
开放式组播最短路径优先（MOSPF） 开放式组播最短路径优先（MOSPF）（RFC 1584） 1584）
其它（有核树组播路由协议＜CBTv2 <RFC2189> 其它（有核树组播路由协议＜CBTv2＞<RFC2189>等）
31
协议无关组播－PIM 协议无关组播－
PIM（Protocol Independent Multicasting）独立于单播协议（使用 PIM（ Multicasting）独立于单播协议（ 任意单播路由） 依赖单播协议进行RPF检查 任意单播路由），依赖单播协议进行RPF检查 UDP端口号： UDP端口号：103 端口号 PIM路由器组地址为：224.0.0.13 PIM路由器组地址为：224. 路由器组地址为