可控大规模组播服务系统
可控多媒体组播服务系统的设计与实现
２ 可 控多媒体组 播服务 的关键 技术
尽管组 播技术 在推广多媒体服务方面有着巨大优势 ， 并
布组播服务信息， 但有着增 加网络额 外负载以及存在安全性
问题等缺点。 ｅ 面等方式易于实现并提供一定的安全性 ， ｗ顷
但动态性不强 ， 并且存在 着单点故障 问题。本文提 出基于多
媒体组播服务系统的层 次结构， 综合利用Ｓ Ｐ Ａ 协议以及Ｗ ｂ ｅ 页
通信观察 ・
可控多媒体组播服务系统的 设计与实现
■ 陆正军 曹 争 殷鹏鹏
摘 要 ： 组播 是一种针对 多 点传输 和多方协 作应 用的组 通信模 型， 有着 高效的数据 传输 效率， 日 在 益兴起 的多媒体 服务方 面有着 巨 大的应 用前 景。 然而， 由于缺乏有 效和 安全 的控制 ， 多媒 体组播 服务 的推广却十分缓 慢 。 文提 出了 本 一种 可控 多媒体 组播 服务 系统 ， 能 够较 好地 对多媒 体组播 服务进行 有效和安 全 的控 制， 并能够ｆＷ ｂｑ＇ 多媒体 组播服 务提供极 大的方便 ｌ ｅｈｆ接收 ２
本文所提出 下提 出了一种可控 多媒体组播服务系统， 能够较好地对 多媒 再根 据授权结果判断是 否放行该下行组播报文。 体 组播服务进行 有效和安全 的控制 ， 能够 基于Ｗ ｂ 并 ｅ 向用户 的多媒体组播服务系统主要关注组播源数量有限并相对 固定 静态长期授权方式更加方便高效。 提 供服务， 这有利于多媒体组播服务的快速推 广。 全文 的结 的—对多的组播应用， 组播服务信息的发布主要有两种方式 。 一种是通 过会话 构安排如下： 第二小节对可控 多媒体组播服务的关键技术进
根 据认证 节点 的实体主要 有： 组播发送者、 播接收者、 组 组播控
IPv6组播技术
1 Pv6中可控组播技术介绍对于IPv6的可控组播技术而言，在实现中首先要符合组播路由协议(PIM)、组播组管理协议(MLD)等基本组播协议的要求。
在此基础之上，建立IPv6可控组播的技术模型，确定在一个可控组播的部署环境中，对组播源及组播接收者的控制。
在IPv6可控组播技术应当能够提供以下功能：∙对组播源严格控制，阻止未被授权的组播流的发送。
∙对组播接收者严格控制，阻止未授权用户组播流量的获取。
∙对用户身份控制，能够针对用户的身份进行组播组的授权。
∙组播控制权限能够根据用户的在线情况实时下发，避免设备的压力过大。
∙抑制二层组播报文，使其无法在接入层泛滥。
∙与现有的认证计费系统配合，达到平滑升级的目的。
∙在现有的设备上平滑升级支持IPv6可控组播功能在IPv6的组播环境中，组播的组管理协议和组播路由协议在原理上没有发生变化，为了适应IPv6报文的特点，相关协议进行了一些适配性的修改。
同时，IPv6的组播地址与对应的组播MAC地址发生了一些变化，同IPv4的组播相比，IPv6组播的IP地址与组播的MAC 的对应关系不存在32比1的问题，这样在IPv6网络中，IPv6的组播地址分配会更加合理。
因此，在IPv6的可控组播中，需要对这些变化进行处理，才能够实现可控组播的功能。
如上所述，在IPv6的可控组播涉及到的技术主要有：组播源控制，组播组控制。
同时，当IPv6网络中开启组播业务时，要考虑到组播地址的分配问题。
下面将对IPv6网络中可控组播所涉及的技术及可控组播的实现过程进行分析。
1.1 IPv6的组播地址同IPv4组播一样，在IPv6中，使用组播组地址来确定一个组播组的接收者，接收者接收IPv6组播时，必须要知道IPv6的组播组地址，这样通过MLD协议的管理，接收者才能够获取IPv6的组播流。
IPv6的组播组地址格式如图1所示：图1 IPv6组播地址格式最高的8个bit为0xFF，标识此地址为组播地址。
4-VLAN转换、QinQ、可控组播
1
在桥端口处理输入数据时使用的缺省vid， 可以修改。 在桥端口处理输入数据时使用的缺省 ，该vid可以修改。 可以修改
FFF
保留vid，任何设备不能将FFF配置成端口 配置成端口pvid或者是 或者是vlan条目的 。 条目的vid。 保留 ，任何设备不能将 配置成端口 或者是 条目的
8
光通信专家
7
光通信专家
VLAN帧标记格式 帧标记格式
Vid取值 取值 0 意义
空的vid，表示该标签头所包含的信息中 是无效的 是无效的， 空的 ，表示该标签头所包含的信息中vid是无效的，但是优先级信息是有 效的。 是保留的， 配置成端口pvid或者是 或者是vlan条目的 效的。该vid是保留的，任何设备不能将 配置成端口 是保留的 任何设备不能将0配置成端口 或者是 条目的 vid。 。
基本原理 功能实现方法 1. VLAN 1：1 转换 1： 2. VLAN N：1 转换 N：
VLAN转换
3
光通信专家
VLAN概念 概念
☻ VLAN (Virtual Local Area Network) 即虚拟局域网 是一种通过将局域网 内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的 年颁布了用以标准化VLAN实现方案的 实现方案的802.1Q协议 新兴技术 IEEE于1999年颁布了用以标准化 于 年颁布了用以标准化 实现方案的 协议 标准草案。 标准草案。 ☻ VLAN是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的一种协议，它在以太 是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的一种协议， 是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的一种协议 网帧的基础上增加了VLAN头， 用VLAN ID把用户划分为更小的工作组， 把用户划分为更小的工作组， 网帧的基础上增加了 头 把用户划分为更小的工作组 限制不同工作组间的用户二层互访， 限制不同工作组间的用户二层互访， 每个工作组就是一个虚拟局域网 虚 拟局域网的好处是可以限制广播范围， 拟局域网的好处是可以限制广播范围， 并能够形成虚拟工作组动态管理 网络。 网络。
FD1108S可控组播配置指南
四、组播 VLAN 参数配置
epon# multicast-vlan 100
//进入组播 vlan 视图，组播 vlan 可配范围<1-4094>，最多可配 256 个
1、组播节目配置方式
命令功能： igmp match mode 命令用于设置基于组播 VLAN 的组播节目配置方式。组播节目可以通过静态配置，也可以动态生
epon# igmp-snooping static <operation> <multicast_ip> <vlan> <port> //配置端口静态加组
<operation>
- operation, <add|del>
<multicast_ip>
- multicast ip address, <x.x.x.x>
epon(btv)# igmp preview-profile delete all
IV 预览模板属性：
命令格式：
epon(btv)# igmp preview-profile add preview-index 1 duration 20 interval 20 time 5 //增加模板索引 1，预览时长 20s、预览间隔 20s、预览次数 5 次
III 删除模板：
epon(btv)# igmp preview-profile delete preview-index 1
FD1108S 可控组播配置指南
一、全局配置
epon# swmode vlan enable //vlan 使能
epon# vlan 100
//进入 vlan100 视图
支持IPTV业务的可控组播设计
文 章 编 号 ：０ ２ ８ ９ （０ ７ １ － ０ ０ ０ １０ — ６ ２２ ０ ） １０ ６ — ３
支持 Ｉ Ｔ Ｐ Ｖ业务的可控组播设计
张 鹏 ，张 兴 明
（ 家数 字 交换 系统 工 程 技 术 研 究 中 心 ， 河 南 郑 州 ４ ０ ０ ） 国 ５ ０ ２
种在线信息咨询 、 娱乐 、 教育 、 商务功能 ， 具有 了传统 电视
和 因特 网 的相 关 特 性 ，可 将 其 视 为 传 统 电 视业 务 和 电信
新兴业务的结合体 ， 可同时传输语 言 、 数据 、 图像信号 ， 因
此 ， Ｖ 业 务 具 有 较 好 的发 展 前 景 。 但 是 ， 目前 实 现 Ｉ Ｉ１ 业 务 还存 在 一 定 困难 ，主要 在 于 传 统 的 Ｉ 播 技 Ｐ Ｐ组
【 ｂ ｔ ｃ】Ａ ｃｒｉ ｏ ｔｅ ｇｎｒｌｓ ｕｔｒ ｏ ｃｅｓ ｃｎ ｅ ｉｇ ｒｕｅ Ａ Ｒ ，ｔｉ ｐ ｐｒｐｏｏｅ ｃｅ ｅ ｏ ｏｔ ｌ ｂｅ Ａ ｓｒ ｔ ｃｏｄｎ ｔ ｈ ｅｅａ ｔ ｃ ｅ ｆａｃｓ ｏｖ ｒ ｎ ｏｔｒ（ Ｃ ） ｈｓ ａｅ ｒｐｓｓ ａ ｓｈ ｍ ｆｃｎｒ ｌ ｌ ａ ｇ ｒ ｕ ｇ ｏａ
少 个用户在接 收组播 流量 ， 因此 ， 需要在 第二层 （ 数据链 路 层 ） 备上 对组 播用户 的认 证 、 人或 离开信 息进 行 设 加
有效控 制。
术并没有考虑对用户的管理 ， 表现在认证难 （ 播协议没 组
有认 证 功 能 ， 户 可 随 意 的 加 人 或 离 开 ）计 费难 （ 播 协 用 、 组 议 没 有计 费部 分 ， 法 知 道 用 户 何 时加 人 或 离 开 ， 无 法 无 也 统 计 某 个 时 间 到 底 有 多 少 用 户 在 收 看 Ｉｒ Ｐ１ Ｉ Ｖ节 目 ）管 理 、
东北大学：六维空间吸引用户
IPv6技术升级子项目的建设，全面提高了东北大学在IPv6下一代互联网上的技术水平和服务能力，满足了东北大学各学科发展对IPv6网络的需求，使校园网成为东北大学建设成“多科性、研究型、国际化”的国内一流、国际知名的高水平学术型大学的重要基础设施和公共服务支撑平台，同时，也为CNGI-CERNET2网络成为优秀的CNGI示范网络作出贡献。
东北大学校园网在进行技术升级前已经实现了IPv4/IPv6双栈协议网络 70%的教学楼馆覆盖，在IPv6网络上提供了包括BT在内的多个网络资源和服务，吸引了大多数的教师和学生开始尝试使用IPv6的网络，同时，参与了很多IPv6网络上关键技术的科研攻关。
在2008年9月份顺利通过了CNGI-CERNET2驻地网建设项目验收，并且在IPv6用户数上名列前茅。
IPv6升级建设在已有的东北大学IPv6驻地网建设的基础上，结合互联网技术，特别是IPv6技术发展的新特点，以及东北大学未来教学、学科建设以及科研对网络服务的新需求，本期建设内容分为以下几个方面。
技术方案1．拓扑设计校园网采用环形万兆核心三层网络拓扑结构。
主干网共5个节点，采用万兆互联、多环形拓扑结构；汇聚层共7个节点，其中3个负载较重的节点采用万兆上联、千兆备份结构，其余节点采用双千兆上联结构；接入层采用单千兆光纤上联结构。
总体拓扑与目前网络基本一致，本期建设主要是更换2个核心节点设备，升级部分千兆链路为万兆，并在网络中心建设纯IPv6子网，如图1所示。
2．主干网和接入网设计(1)主干网技术设计方案主干网节点采用万兆多环形结构，通过Cisco 7609独立光纤1Gbps上联CERNET网络，通过Cisco 12404独立光纤1Gbps上联CNGI-CERNET2网络。
(2)汇聚层技术设计方案汇聚层采用双光纤链路上联方案。
对负载较重的3个节点采用一条万兆链路、一条千兆链路上联，其余节点采用双千兆上联。
使用BGP4+协议对业务路由进行更新。
组播解决方案
3.安全性提升：多层次的组播安全策略，有效保护数据传输过程，降低安全风险。
4.灵活扩展：组播网络架构设计具有良好扩展性，可适应未来业务发展和网络扩张的需求。
五、结论
本方案为组播网络部署提供了一套全面、合规、高效的解决方案。通过细致的网络架构设计、设备配置优化、安全策略部署以及实施运维措施，将确保组播技术在各类业务场景中的顺利应用，为用户带来显著的网络性能提升和安全保障。本方案的执行将对提升我国网络技术水平，促进信息化建设具有重要意义。
-协议选择：根据网络规模和业务特性，选择适宜的组播路由协议，如PIM-SM或PIM-DM。
3.网络设备配置与优化
-交换机：确保交换机支持组播IGMP（Internet Group Management Protocol）和IGMP Snooping，优化组播数据在局域网内的传输。
-路由器：配置支持组播的路由器，包括启用组播路由协议、设置正确的组播访问控制策略。
-防火墙：合理配置防火墙，允许必要的组播流量通过，同时防止非法组播流的侵入。
4.安全策略
-访问控制：实施严格的组播地址和端口控制，防止未授权的组播流量进入网络。
-加密传输：对敏感的组播数据进行加密处理，确保数据传输的安全性。
-安全监控：建立组播流量的监控机制，定期进行网络安全审计，及时响应和处理安全事件。
3.降低网络成本：通过优化网络设备配置，降低网络设备投资。
4.提高安全性：合理的组播安全策略，保障组播传输的安全性和可靠性。
五、总结
本方案针对组播传输中存在的问题，提出了一套合法合规的组播解决方案。通过优化网络架构、设备配置、安全策略等方面，确保组播传输的高效性和安全性。实施本方案，将有助于提高网络资源的利用率，降低网络成本，为我国信息化建设提供有力支持。
组播的应用场景
组播的应用场景
组播是一种网络通信方式，它可以将数据同时发送给多个接收者。
组播的应用场景非常广泛，其中一些主要应用场景包括：
1. 视频直播：组播技术可以用于视频直播，这种情况下，视频
流可以被同时传输到多个用户，而不需要每个用户单独接收数据流。
2. 多媒体课堂：在学校或企业中，老师或培训师可以使用组播
技术，将课程内容同时发送给多个学生或员工，这样可以节省带宽和时间成本。
3. 点对多点通信：组播技术可以用于点对多点的通信场景，比
如视频会议或在线游戏中，可以将数据同时发送给多个用户。
4. 网络监控：组播可以用于网络监控，比如在大型企业或机构中，可以使用组播技术将监控画面同时传输到多个监控室。
5. 大规模软件分发：组播可以用于大规模软件分发，比如操作
系统更新或应用程序的安装程序，可以同时发送给多个计算机，从而节省网络带宽和时间。
总之，组播技术具有很多应用场景，可以为用户提供高效、稳定、快速的数据传输服务。
- 1 -。
电信组播方案
电信组播方案概述随着互联网的发展和传输技术的提升，网络通信已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
为了满足用户对高质量、高速率的数据传输的需求，电信组播方案应运而生。
通过组播技术，用户可以在广域网中传输数据，实现高效且经济的数据分发。
组播技术的优势组播技术相比传统的单播通信方式具有显著的优势。
首先，在组播中，数据流只需要一次发送就可以同时传输给多个接收者，减少了对网络带宽的占用。
其次，组播采用了一对多的传输模式，减少了源端的负载。
而在传统单播中，每个数据包只能传输给一个接收者，相同的数据流需要多次传输，无疑增加了网络流量和源端的负载。
此外，组播还具有较强的容错能力和扩展性，使得它成为了大规模多媒体传输的理想选择。
组播方案的实现电信组播方案的实现需要考虑到以下几个方面。
1. 协议选择选择适合的组播协议是组播方案的第一步。
当前比较常用的组播协议有IGMP（Internet Group Management Protocol）、PIM （Protocol Independent Multicast）等。
IGMP负责管理主机的成员关系，而PIM则负责路由器的数据包转发。
根据实际需求，可以选择单一的协议或者多个协议的组合。
2. 网络架构组播方案的网络架构是指组播网络的拓扑结构和设备部署。
一般来说，组播网络可以采用树状、星状、环状等多种结构，根据具体的需求来选择最合适的架构。
同时，合理的设备部署也是确保组播传输效果的重要因素，包括路由器、交换机等网络设备的配置和布局。
3. IP地址规划在组播方案中，IP地址的规划是至关重要的。
为了实现可靠的数据传输，必须为组播源和组播组分配独立的多播IP地址。
同时，还需要为接收者分配相应的单播IP地址，以实现接收数据的功能。
IP地址规划要考虑到网络中设备的数量、带宽需求和网络扩展性等因素。
4. 安全性和权限控制在组播方案中，安全性和权限控制是必不可少的。
为了保护数据的机密性和完整性，可以使用VPN（Virtual Private Network）等加密技术来保护组播传输的数据。
可控组播管理研究
第 ３ 卷 第 ５ １ 期
２０ ０ ７年 １ Ｏ月
武 汉理工大学学报鸯 ） （
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＷ ｕ ａ ｉｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｈ ｎ Ｕｎ ｖ ｒｉｙ ｏ ｃ ｎ ｌｇ ｏ
（ ｒ ｎ ｐ ｒａｉｎ Ｓ ｉ ｃ Ｔ ａ ｓ ｏ ｔｔ ｃ ｎ ｅ＆ Ｅ ｇｎ ｅｉ ｇ ｏ ｅ ｎ ｉｅ ｒ ） ｎ
提供视 ／ 音频服务 ， 出一套可控组 播的管理 方案． 提 分析 比较 ２种不 同的组 播协议 ：Ｇ ｒ ｘ Ｉ ＭＰＰ ｏ ｙ和
Ｉ ＧＭＰｓ ｏ ｐｎ ｎ ｏ ｉｇ协 议 ， 出 ２ 协 议 的 差 别 和 不 足 ， 述 了 接 入 网 中 引入 组 播 控 制 和 管 理 的 必 要 指 种 阐
备来说 ， 目前 二层设 备 主要应 用 在 接人边 缘 ， 如果
但是 ， 在组 播服 务的发 展 中 ， 有一 些 天然 的 缺 陷 ， 要 的 问题 在 于组 播 相 关 的协 议 忽 略 了服 务 主 提供 商 的控 制和 管理 需求 ， 因为历 史 的原 因 ， 播 组 协议 是针 对 Ｌ ＡＮ 环境设 计 的． 是在 目前 可运 营 但 的 网络 中 ， 制 和管 理 设 备对 于 运 营商 而 言 至 关 控 重 要 ． 控组播 目前成 为业界 的研究 热 点． 中就 可 文
性， 讨论了相关的可控组播参数 ， 给出一 套实际 的可控组播 的管理 方案 ， 分别对 如何 实现组播 以 并
及 对 其 控 制 做 了说 明和 论 述 ． 关 键 词 ： 播 ； ｍｐ 管 理 ； 数 ； 制 组 ’ ｘ ｇ ； 参 控 中 图法 分 类 号 ： ３３ ０ ＴＰ ９ ． ３
而 不会 泛滥 到其 他 ， 图 １ 示． 见 所
MA5600产品概述
目录第1章产品简介 (1)第2章产品特点 (2)2.1 大容量和高集成度 (2)2.2 强大的组播业务 (2)2.3 灵活的Triple play解决方案 (3)2.4 完善的批发业务解决方案 (3)2.5 丰富的接口类型 (3)2.6 高QoS保证 (4)2.7 完善的用户管理 (4)2.8 灵活的组网方式 (5)2.9 高可靠性 (5)2.10 强安全性 (6)2.11 良好的维护管理性能 (6)第3章系统结构 (7)3.1 硬件结构 (7)3.1.1 机柜 (7)3.1.2 机框 (7)3.1.3 单板 (8)3.2 功能模块 (9)3.2.1 主控模块 (9)3.2.2 ADSL2+接入模块 (9)3.2.3 SHDSL接入模块 (10)3.2.4 以太网业务处理模块 (10)3.2.5 ISU智能业务处理模块 (10)3.2.6 环境监控模块 (10)第4章维护管理 (12)4.1 简单灵活的维护系统 (12)4.2 命令行方式 (12)4.3 网管方式 (13)4.3.1 iManager N2000网管系统运行环境 (13)4.3.2 iManager N2000特色管理功能 (14)4.3.3 iManager N2000网管组网应用 (14)第5章组网应用 (17)5.1 xDSL接入组网应用 (17)5.2 内置ISU组网应用 (18)5.3 级联组网应用 (19)5.4 QinQ组网应用 (20)5.5 VLAN Stacking组网应用 (21)5.6 Triple play组网应用 (22)5.6.1 内置BRAS应用 (22)5.6.2 外置BRAS应用 (23)第6章系统参数 (24)6.1 物理参数 (24)6.2 系统配置 (25)6.3 系统性能 (25)6.4 业务特性 (25)6.5 可靠性指标 (28)6.6 系统接口 (28)6.7 协议和标准 (29)附录A 缩略语 (31)第1章产品简介随着用户对电信业务的需求与日俱增，提供大容量、高速率、高带宽、高质量的数据、视频、话音、多媒体业务成为接入网发展的方向。
基于10G EPON的IPTV可控组播的实现方式研究
赛带网络 ｌ
文 章 编 号 ：０ ２ ８ ９ （ ０ 】 Ｏ — ０ ５ ０ １０ — ６２ ２ １ ）３ ０８ —４
基于 １ Ｐ Ｎ的 Ｉ Ｔ ０Ｇ Ｅ Ｏ Ｐ Ｖ可控组播的实现方式研究
王 余 浩
（ 苏 省 灌 云县 文广 体 局 有 线 电视 台 ， 苏 灌 云 ２ ２ ０ ） 江 江 ２ ２ ０
ＷＡＮＧ Ｙｕ ａ ｈｏ
（ｈ Ｖ Ｓａｉｎ ｏ ｕｔｒ Ｂｏｄ ａｔ ｇ ａｄ 却 ｏｔ Ｃ ｕ ｃｌ ｕｎ ｕ ｏｎｏ，Ｊａｇｕ Ｇ ａｙ ｎ ２ ２ ０，Ｃ ｉａ Ｔ ｅ Ｔ ｔｔ ｆ Ｃ ｌ ｅ ｒａｃｓ ｎ ｎ ｏ ｕ ｉ ｒ ｏ ｎ ｉ ｓ ，Ｇ ａｙ ｎ Ｃ ｕ ｔ＇ ｉ ｓ ｕｎ ｕ ２ ２ ０ ｈｎ ） ｎ
ｍｕ ｔ ａ ｔｉ Ｇ Ｅ ＯＮａ ｅ ｇｖ ｎ ｎ ｈ ｏ ｔ ｌａ ｄ ｍａ ａ ｅ ｎ ｔ ｏ ｓ ｏ ｌｅｓ ｎ １ Ｐ ｉ ０ ｒ ｉｅ ．ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｎ ｎ ｇ ｍｅ ｔｍｅｈ ｄ ｆ Ｉ ｏ
ｅ ｅ ｄｅ ＯＡ Ｍ ｓ ａ ｅ ｒ ｏｐ ｓ ｄ． ｘｔｎ ｄ ｍｅ ｓ ｇ ａ ｅ ｐｒ ｏ ｅ
ｍｕ ｉ ａ ｔ ｂ ｓ ｄ ｏ ＧＭＰ ｃ ｎ ｒ ｌ ｄ ｍｅ ｓ ｇ ｎ ｈｅ ｓ ａｅ ｎ Ｉ ｏ ｔ ｌ ｓａ ｅ ａ ｄ ｏｅ
【 ｙ ｗ ｒ ｓ ０Ｇ Ｅ Ｏ ； Ｐ Ｖ Ｉ ＭＰ Ｏ Ｍ； ｏｔ ｌｄ ｍｕ ｉ ｓ Ｋｅ ｏ ｄ 】１ Ｐ Ｎ ＩＴ ； Ｇ ； Ａ ｃｎｒ ｌ ｈｃ ｔ ｏｅ ａ
【 ｓｒｃ】 １ Ｐ Ｎ ｉ ｒｇｒｅ ｓｎｘ ｅ ｅａ ｏ Ｏ ｅｈ ｏｏｙ ｗ ｉ ａ ｅｔ ｈ ｒａ ｂｎ ｃｅｓｎ ｅｓｏ ｉ ｏｓｒｉ ｓ Ａｂｔａｔ ０Ｇ Ｅ Ｏ ｓ ｅａｄｄａ ｅｔｇｎｒｔ ｎＰ Ｎ ｔ ｎｌｇ， ｈｃ ｃｎ ｍ ｅ ｔｅｂｏｄ ａ ｄａｃｓ ｅｄ ｆ ｄ ｅｖｃ ｉ ｃ ｈ ｖｅ ｅ
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。
可控大规模组播服务系统初试锋芒
开通 ，在组播服 务的边缘需要增加组播转单播 的转换设 备， 在没有组播 的网络 中同样存在 占， 过多网络带宽 ， Ｌ ｆ ｊ ＝ 加 重组播转换设 备负载 的问题。 因此 ， 为了组播服务能顺利 地推广需要全网开通组播服务。
存 Ｃ Ｇ— Ｅ Ｎ Ｔ Ｎ ＩＣ Ｒ Ｅ ２主 干 网 中 ，已经 开通 基 于 ＰＭ— Ｉ
２ 主 干 网组 播 网管 系统 ．
主干 网组播网管系统主要监控和管理主干网组播 服
通 面存在的问题 ， 使得组播服 务的大规模应 川推 广受 到了 对 主 Ｔ 网组 播 组 的访 问 。 过 对 组 地 址 特定 流 量 的设 置 ，
一
了 一
定 的限 制 。 从 组 播 协 议 的 特 点 可 以看 出 ，若 组 播 服 务 不 在 全 网
控制某类应用带 宽在 允许 的范围之 内。
Ｓ １ ＝ Ｉ Ｊ 都是高带宽的多媒体应Ｈ 。用户的迅速增加 ，导致互联网 Ｓ Ｍ这两种 不同组播协议 以及组播协 议与 单播 协 议之Ｉ 】
主干带宽拥挤 ，服务器负载急剧增加 ，为缓解带宽瓶颔和 的转换 ，满足多路并发组播视频流 的传输需要 。实现主 服务器负载能力， 人们提出多种解决方案： 增加主Ｔ带宽 ， ］ 网Ｓ Ｍ组 播协议与开通组播服务 的校 园网内的 Ｓ Ｍ或 二 Ｓ Ｓ Ｓ Ｓ 在服务器使用负载均衡技术等等。其叶组播服务凭借其独 Ａ Ｍ组播协议之 间的互通 ，主干网 Ｓ Ｍ组播协议 与未开 ｜ 单播协议 ）之间 的互通 。根据组 特的优势，在不增加主干网络带宽和服务器的前捉下，解 通组播服 务的校园网 （ 决用户急剧增长所带来的带宽拥挤和服务器资源紧缺现象。 播组地址 的分配方 案中的组播组地址编码规则 ，在 主干 但是 ，组播技术在 可扩展性 、可管理性 和可控性 方 网上对组播发送者 的源 Ｉｖ 地址进行验证 ，控制发送 者 Ｐ６
中国电信 EPON 组播功能 要求
组播功能1.1 组播实现方式 (1)1.2 组播协议 (2)1.3 IGMP Snooping方式下的相关功能要求 (2)1.4 组播控制 (5)1.5 组播性能要求 (15)1.6 组播相关的扩展OAM功能要求 (15)1.1 组播实现方式在EPON系统中，采取SCB＋IGMP的方式实现组播业务的分发，利用基于OAM的组播控制报文实现实现组播业务的控制和管理功能。
（1）在PON接口上，OLT通过广播LLID信道以单拷贝广播（SCB）方式将组播内容分发给所有ONU。
（2）E PON系统应支持采用如下2种组播控制方式：IGMP snooping方式和本规范规定的动态可控组播方式。
系统工作于这两种方式中的一种，OLT通过扩展的MulticastSwitch OAMPDU 设置ONU的组播控制方式。
（3）I GMP snooping 方式就是OLT利用IGMP Proxy、ONU利用IGMP Snooping实现对组播组成员的管理。
主要是通过IGMP Report/Leave和query消息实现组播组成员的动态加入/退出和维持。
EPON系统通过UNI端口的组播VLAN配置实现简单的用户组播权限控制，更复杂的业务权限控制由IPTV业务平台实现。
（4）动态可控组播方式的核心思想是OLT基于IGMP控制报文携带的用户标识信息进行用户鉴权，并通过扩展OAM消息控制ONU对组播数据报文的转发控制。
主要原理如下所述。
OLT维持一个用户组播业务权限控制表，集中管理用户的组播业务访问权限。
OLT利用用户的LLID和上行的IGMP Report报文携带的VLAN ID进行端口（用户）识别，并基于组播权限控制表判断该端口（用户）是否具有所申请的组播业务的访问权限及其参数。
OLT通过扩展的组播控制OAM报文将端口（用户）对该组播频道的访问权限下发到ONU，由ONU执行对该端口（用户）的组播业务流的转发或关断操作。
组播权限控制统一由OLT侧网管系统进行集中管理，OLT是组播权限管理的主体，ONU 是组播权限管理的执行者。
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国内外现状和技术发展趋势
CERNET2基本建成主干网组播服务，但尚未做 到可控 日本IPv6网络提供组播服务，但尚未做到可控 TEIN2主干网络支持ASM/SSM组播协议 GEANT2试验性开通组播服务，目前尚未实现全 网组播服务 组播应用需求越来越高，对组播稳定性、可扩展 性和安全性的要求进一步提高 需要建立大规模可控组播服务系统 目前尚无可控组播商业应用
建设内容
主干网可控组播服务
组播控制
控制发送者对主干网组播组的访问 控制某类应用带宽在允许范围内
组播网关
主干网SSM组播协议与开通组播服务的校园
网内SSM或ASM组播协议之间互通 主干网SSM组播协议与未开通组播服务的校 园网（单播协议）之间的互通
建设内容
Байду номын сангаас
主干网可控组播服务
建设目标、规模和建设期
项目建设规模
为全国100所学校提供IPv6可控组播服务 全网组播源可控，数量达100个以上 可控组播用户每学校达到200个以上，全网共
计2万以上
建设背景
2004年12月CNGI-CERNET2正式开通 在CNGI-CERNET2主干网上开通了基于IPv6 SSM 的组播服务 2008年底建成连接CNGI-CERNET2的100个驻地 网 “CNGI大规模路由和组播技术的研究与试验”获 得成功 为大规模实施可控组播服务奠定了基础
建设意义和必要性
组播技术是互联网应用的重要支撑技术之一 组播服务可以节省传输带宽 组播服务可以降低服务器处理负载 目前在可扩展性、可管理性和可控性方面存在一 定问题，使得组播服务大规模应用推广受到了一 定限制 真正实现组播技术对应用支持，需要在全网部署 组播服务 组播服务必须是可控的，对组播源、组及应用带 宽实施控制和管理
主要技术指标
组播控制交换机
不少于2GE端口 24FE端口 支持IPv6线速转发 支持校园网组播接收端访问控制
网管系统
支持不少于15台可控组播交换机网管能力 组播源地址分配和控制 组播组地址分配和控制 网关管理和控制 组播服务运行状况和日志
主要技术指标
校园组播网管控制
15台IPv6 组播交换机
S
S
S
组播 源
组播 接收
组播 接收
组播 接收
技术方案
主干网部分
主干网运行IPv6
SSM协议，通过组播发送端的源地址对 组播组的访问进行控制 通过组播组地址中的控制位来控制组播组的流量，实现 应用流量控制 在核心节点上部署组播转换网关，负责组播转换，与校 园网组播转换网关进行相应的组播转换 组播网管系统 主干网全网组播通达性监控和管理 对主干网的组播组、组播源以及各组播组所占用流量 进行控制 分配组播地址
组播网管
组播地址管理 组播源管理 组管理 组播服务质量管理 跨域结算管理 运营计费管理
建设内容
校园网可控组播服务
组播控制
控制发送者对校园网组播组的访问 控制某类应用带宽在允许范围内
组播网关
主干网SSM组播协议与开通组播服务的校园网内 SSM或ASM组播协议之间的互通 主干网SSM组播协议与未开通组播服务的校园网 （单播协议）之间的互通 校园网组播协议与终端设备之间无缝衔接
主要技术指标
校园网可控组播服务
组播源可控
IPv6源地址验证
组播组可控
组播组地址控制
组播带宽可控
0.1M/1M/10M/100M
主要技术指标
校园网可控组播服务
组播网关
支持ASM/SSM/单播协议之间转换 不少于2GE端口 支持SNMP协议 校园网组播协议与终端设备之间无缝衔接
校园网组播控制交换机（研制）
100所校园网组播服务接入控制 1500台
不少于2个GE接口 24个FE接口 支持IPv6 2.5层单播和组播地址控制 带有MLD snooping (IGMP snooping）、IPv6 ACL (IPv4 ACL)、IPv6 QoS (IPv4 QoS)、ND snooping、 SNMP和XML 控制功能
项目分工
项目开发期
东北大学
校园网组播网管系统研发
清华大学
转播转发网关系统研发 主干网组播网管系统研发
锐捷、华为
可控组播交换机研制
项目分工
项目运行期
国家网络中心负责主干网系统运行维护和管理 25个核心节点负责主干网相关系统的运行维护和
组播组可控
组播带宽可控
组播网关
支持ASM/SSM/单播协议之间转换 不少于2GE端口 支持SNMP协议
主要技术指标
主干网可控组播服务
网管系统
可网管网关数目不低于50台 组播源地址分配和控制 组播组地址分配和控制 网关管理和控制 组播服务运行状况和日志
技术方案
校园网部分
部署组播转换网关
在校园网支持SSM组播协议环境下，组播转换网关 通过SSM协议直接与主干网组播协议通信 在校园网不支持SSM协议组播协议环境下，组播转 换网关与其上连的核心节点的组播转换网关进行组 播协议报文转换 校园网组播网管系统 校园网组播通达性监控和管理 校园网组播接入交换机监控和管理 校园网组播源、组播组和组播带宽控制 组播控制交换机 组播服务访问授权 组播带宽管理
可控组播服务系统分成主干网组播服务和校园网 组播两大部分 部署方式如下图所示
子项目技术方案
25个CERNET2 主节点 主干组播 网关 CERNET2 网管中心 HDTV 源 主干组播 网管控制 校园网 校园网IPv6 SSM或U
CNGI-CERNET2 IPv6 SSM
R
组播 校园网
校园组播 网关 校园网IPv6 单栈SSM/ASM
技术方案
地址分配方式
为配合特定源组播协议，为组播源单独定义、
专门分配一块/48的IPv6地址，含64K个/64 每一个/64中的标识段（第四段）与一个园区网 /48地址中的标识段(第三段)相对应 可区分用于主干应用服务和校园网应用服务的 源地址
技术方案
具体分配如下：
园区网范围：FF35::wxxx:ABCD/96 主干网范围：FF38::wxxx:ABCD/96 全球范围： FF3e::wxxx:ABCD/96 xxx为用户自行分配的组播地址范围
用于主干网组播服务与校园网组播服务的对接 25台
不少于2GE端口 支持IPv6 SSM/ASM 支持SSM/U转换
校园网组播转发网关（研制）
100所校园网组播服务延伸 200台
不少于2个GE接口 支持IPv6 SSM/ASM、SSM/U、ASM/U转换
主要设备
主干网组播网管系统（研制）
现状分析和存在问题
特定源组播和任意源组播都没有对组播源发送速率 进行控制 恶意攻击用户可能利用这个弱点攻击整个网络，影 响正常组播应用 虽然运营商在主干网上部署了基于特定源组播系统， 但是目前大部分组播应用程序仍然是基于任意源组 播协议的 需要研究一套能够让ASM/SSM之间相互转换的机制 需要有效地管理和分配组播地址，控制组播服务质 量，对组播进行认证和计费 只有在可控环境下，组播服务才能良性发展
校园网
1路普通视频/音频流服务 流媒体码率约为1Mbps CERNET2 100个校园网内的用户接收组播应用服务
预期达到的目标和效果
实现CNGI-CERNET2 100所学校全网可控 可管组播服务系统并提供应用示范
主干网可控组播 校园网可控组播 应用示范
主要设备
主干网组播转发网关（研制）
具备商用属性的组播源 组播控制管理系统 实现组播的设备及所构成的组播网络
技术路线
组播源
与内容提供商合作 将其合法的资源进行适配IPv6网络格式的转换 对其现有的业务管理系统改造 形成可试商用的业务系统和运营模式
技术路线
组播控制管理系统
在现有组播协议标准基础上，进行协议功能的扩
可控大规模组播服务系统
东北大学 清华大学 锐捷 华为 王兴伟
2009.12.15
承担单位：东北大学、清华大学、锐捷、华为 负责人：王兴伟，包丛笑 建设期：2008年12月-2010年12月
建设目标、规模和建设期
项目建设目标
在CNGI-CERNET2已建立的IPv6
SSM组播主干网基础 上，实现主干网对组播源、组播组和组播带宽的控制 通过ASM/SSM/单播协议之间转换，把可控组播服务延 伸到本次升级的100所校园网，安装组播网管系统对组 播服务进行监控和管理 为CNGI-CERNET2用户提供组播发送和接收控制 开展基于上述系统的视频直播和视频会议等应用示范
应用示范系统
CNGI-CERNET2国家网络中心
1路高清视频流服务 流媒体码率不低于20Mbps CERNET2 100个校园网内的用户接收组播应用服务
校园网
1路普通视频/音频流服务 流媒体码率约为1Mbps CERNET2 100个校园网内的用户接收组播应用服务
主要技术指标
建设方案
建设目标
在CNGI-CERNET2已建立的IPv6 SSM组播主干 网基础上，实现主干网对组播源、组播组和组播 带宽的控制 利用ASM/SSM/单播协议之间转换把可控组播服 务延伸到本次升级的100所校园网，安装组播网 管系统对组播服务进行监控和管理 为CNGI-CERNET2用户提供组播发送和接收控制 开展基于上述系统的视频直播和视频会议等应用 示范