二层组播应用
第10章 二层组播配置
第10章 二层组播配置本章主要介绍二层组播相关的配置，主要包括二层组播公共部分、二层静态组播、IGMP Snooping、IGMP Proxying以及MVR。
本章主要内容：z二层组播公共部分z二层静态组播z IGMP Snoopingz IGMP Proxyingz MVR10.1二层组播公共部分二层组播公共部分为二层组播的应用模块提供支持。
本节主要内容：z简介z基本指令描述z监控和调试10.1.1简介二层组播的应用模块（例如二层静态组播、IGMP Snooping协议）通过静态配置或者动态学习获得各自的二层组播表，然后将这些信息传递给二层组播公共模块。
二层组播公共模块将这些信息综合到一起，形成二层组播转发软件表，最后将转发信息刷新到交换芯片中，形成二层组播的硬件转发表。
二层组播公共部分的主要任务就是维护二层组播转发表和交换芯片硬件转发表。
10.1.2基本指令描述命令描述配置模式[no] l2-multicast drop-unknown 配置二层组播转发丢弃属于指定VLAN的未知组播包config-vlan[no] l3-multicast drop-unknown 配置三层组播(IP)转发丢弃属于指定VLAN的未知组播包config-vlan[no] snmp-server enable traps l2-multicast [change] 配置发送二层组播TRAP消息config注：命令描述前带“*”符号的表示该命令有配置实例详细说明。
config-vlan指VLAN配置模式。
config指全局配置模式。
[no] l2-multicast drop-unknown在VLAN配置模式下配置二层组播转发丢弃属于指定VLAN的未知组播包。
使用本命令的no形式恢复二层组播转发处理属于指定VLAN的未知组播包的默认行为，在VLAN内泛洪。
l2-multicast drop-unknownno l2-multicast drop-unknown【缺省情况】在VLAN上无二层组播转发丢弃未知组播包的配置。
交换机组播功能的设置
交换机组播功能的设置1. 什么是组播？组播协议允许将一台主机发送的数据通过网络路由器和交换机复制到多个加入此组播的主机，是一种一对多的通讯方式。
IP 组播的好处、优势？组播协议的优势在于当需要将大量相同的数据传输到不通主机时，1能节省发送数据的主机的系统资源和带宽；2组播是有选择地复制给又要求的主机；3 3. 组播可以穿越公网广泛传播，而广播则只能在局域网或专门的广播网内部传播；4 4. 组播能节省网络主干的带宽单播：主机之间“一对一”的通讯模式，网络中的交换机和路由器对数据只进行转发不进行复制。
如果10个客户机需要相同的数据，则服务器需要逐一传送，重复10次相同的工作。
但由于其能够针对每个客户的及时响应，所以现在的网页浏览全部都是采用IP单播协议。
网络中的路由器和交换机根据其目标地址选择传输路径，将IP单播数据传送到其指定的目的地。
广播：主机之间“一对所有”的通讯模式，网络对其中每一台主机发出的信号都进行无条件复制并转发，所有主机都可以接收到所有信息（不管你是否需要），由于其不用路径选择，所以其网络成本可以很低廉。
有线电视网就是典型的广播型网络，我们的电视机实际上是接受到所有频道的信号，但只将一个频道的信号还原成画面。
在数据网络中也允许广播的存在，但其被限制在二层交换机的局域网范围内，禁止广播数据穿过路由器，防止广播数据影响大面积的主机。
组播：主机之间“一对一组”的通讯模式，也就是加入了同一个组的主机可以接受到此组内的所有数据，网络中的交换机和路由器只向有需求者复制并转发其所需数据。
主机可以向路由器请求加入或退出某个组，网络中的路由器和交换机有选择的复制并传输数据，即只将组内数据传输给那些加入组的主机。
这样既能一次将数据传输给多个有需要（加入组）的主机，又能保证不影响其他不需要（未加入组）的主机的其他通讯。
2.二层组播设置1、 IP 组播技术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-路由器之间的组播路由协议。
二层交换机用途
二层交换机用途二层交换机主要用途如下：1. 实现局域网扩展：二层交换机可以将多个局域网连接在一起，通过交换机进行数据转发，实现局域网的扩展。
局域网扩展后，用户可以在不同的局域网之间进行通信，增加了局域网的规模和覆盖范围。
2. 提供高带宽传输：二层交换机的数据传输速度通常很快，可以提供高带宽的传输。
这对于需要大量数据传输的场景非常重要，如数据中心、企业内部的大数据交换等。
高带宽的传输能够满足用户对于实时、高效数据传输的需求。
3. 实现虚拟局域网（VLAN）：二层交换机支持VLAN技术，可以将一个物理局域网划分为多个逻辑上的虚拟局域网，不同的VLAN之间的数据相互隔离，提高了网络的安全性。
VLAN还可以根据不同的需求进行隔离和管理，方便网络管理员对于网络资源的控制和管理。
4. 实现局域网的冗余备份：二层交换机支持链路聚合（LACP）和冗余路径选择（STP）等技术，可以实现多个链路的冗余备份。
当物理链路出现故障时，二层交换机可以自动切换到备用链路，确保网络的高可用性和数据的连续性。
5. 提供数据过滤和安全策略：二层交换机支持MAC地址过滤、端口安全、流量控制等功能，可以对网络上的数据进行过滤和筛选，增强网络的安全性。
通过配置二层交换机的策略，可以限制非法用户的访问、防止网络攻击和数据泄露等安全问题。
6. 实现负载均衡：二层交换机支持流量分析和负载均衡技术，可以根据网络的负载情况自动调整流量的分配，避免网络拥塞和性能瓶颈问题。
负载均衡可以提高网络传输的效率和稳定性，保证用户获得更好的网络体验。
7. 实现广播和组播功能：二层交换机可以将广播和组播的数据包转发到相应的目的地，确保网络上的广播和组播消息能够被正确分发。
广播和组播功能对于一些特定的应用场景非常重要，如视频会议、多媒体流媒体等。
总之，二层交换机在局域网和数据中心等网络环境中扮演着重要的角色。
它不仅可以提供高带宽、高效的数据传输，还可以提供网络安全、负载均衡、冗余备份等各种功能，为网络的正常运行和优化提供了有力的支持。
二层组播的配置「典型」
二层组播的配置「典型」二层组播的配置「典型」关于二层组播的知识，那么店铺今天我们以一个典型的二层组播配置来实践一下。
二层组播配置案例需求1.三台S3600-SI以及一台S3600-EI组成二层组播网络，SwtichA 选用S3600-EI,SwitchB,SwitchC, SwitchD选用S3600-SI;2.多个组播源可接在这四台S3600系列产品的任何一台，接收端只接在SwitchA上，实现在SwitchA上接收任何组播源发送的组播数据的`功能。
组网图如下：二层组播的典型配置S3600-EI的vlan 1的虚接口地址为：192.168.0.1/24二层组播配置步骤1 H3C 3500 3600 5600系列交换机的配置SwitchA配置：1.在系统视图下使能igmp-snooping[SwitchA]igmp-snooping enable2.在系统视图下使能未知组播丢弃功能[SwitchA]unknown-multicast drop enable3.进入vlan 1虚接口视图[SwitchA]int vlan 1[SwitchA-Vlan-interface1]ip address 192.168.0.1 244.进入vlan 1视图，作相关操作[SwitchA-Vlan-interface1]quit[SwitchA]vlan 1[SwitchA-vlan1] igmp-snooping enable[SwitchA-vlan1] igmp-snooping querier[SwitchA-vlan1] igmp-snooping general-query source-ip192.168.0.1SwitchB 配置：1.在系统视图下使能igmp-snooping[SwitchB]igmp-snooping enable2.在系统视图下使能未知组播丢弃功能[SwitchB]unknown-multicast drop enable3.进入vlan 1视图，在vlan 1视图下起igmp-snooping 功能[SwitchB]vlan 1[SwitchB-vlan 1]igmp-snooping enableSwitchC ，SwitchD的配置同SwitchB，在此不再赘述。
组播技术研究及其在二层交换机中的实现
望 接 愎蛆 地 址 为 ＧＤ 的 纽播 组 的 数 据 耐 ， 可 以 是 对 成 员 Ａ 电 资 格 查 诲 消 息 的 回答 发 送 的 ｌ Ｐ数 据 包 中 古 有 下 列 内 容 ：
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第２ ３卷 第 ｝ 期
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小 型 微 型 计 算 机 系 统
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组播技术在GPON中的应用
３．２ ＧＰｏＮ对下行组播数据的处理 当ＯＬＴ从上层路由器接收到一个组播帧后，首先查找组播地址表，ＯＬＴ的组播
地址表跟０ＮＵ的地址表不同，它是将组播地址与ＯＮＵ的ＩＤ号对应（见表２），也就 是ＯＬＴ只负责将组播信息传送给相应的ＯＮＵ，它并不知道目的地址指的是是哪台主 机。由表２可见，ＯＮＵｌ中有主机加入组播组２２４．１．２．３，ＯＮＵ２．中有主机加入组播 组２２４．１．２．５，而与ＯＮＵ３相连的主机加入了组播组２２４．１．２．４。当ＯＬＴ接收到上 层路由器发来的ＭＡＣ地址为２２４．１．２．３的组播帧后，会转发给０ＮＵｌ，收到ＭＡＣ地 址为２２４．１．２．５的组播帧后转发给０ＮＵ２，而收到ＭＡＣ地址为２２４．１．２．４的组播帧 后，会转发给ＯＮＵ３。由于ＯＬＴ具备了Ｓｎｏｏｐｉｎｇ功能，就不会将组播信息广播给所 有的ＯＮＵ，节省了带宽资源。
｛２００７信息通信网技术业务发展研讨会》论文集
路由器Ａ ＯＬＴ
ＯＮＵｌ
主机１
ＳＴＢＩ
图２主机１和ＳＴＢｌ离开过程
（３）机项盒ＳＴＢｌ仍然是组２２４．１．２．３的成员，因此它收到询问信息，并且 做出响应通知路由器组成员仍然存在。这里用到了报告抑制机理，为了避免响应 冲突，尤其是当多个组成员同时存在的时候，只有一个组成员向路由器进行报告。
ＩＧＭＰ是Ｉｎｔｅｒｎｅｔ组管理协议，它应用于ＩＰｖ４网络系统中，向相邻的组播路 由器报告组播成员消息。根据ＩＧ～ｆｌ：＇协议，ＩＰ组播路由器与相邻主机交换以下三种 ＩＧＭＰ消息来管理组播组成员：成员关系查询消息（Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ Ｑｕｅｒｙ：Ｏｘｌｌ），成 员关系报告消息（Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ Ｒｅｐｏｒｔ：Ｏｘ２２／Ｏｘｌ６），离开组消息（Ｌｅａｖｅ Ｇｒｏｕｐ：
（２００７信息通信网技术业务发展研讨会》论文集
二层组播转发原理与IGMP Snooping介绍
2. 二层组播转发原理 ....................................................................................................................5 3. IGMP 与 IGMP Snooping ............................................................................................................5
图 1 IP 组播与单播转发模型对比
1.2 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 IP 组播，其范围是从 224.0.0.0 到 239.255.255.255。IP 组播地址前四位均为 1110。见表 1
版权所有：深圳市新格林耐特ห้องสมุดไป่ตู้发部
八位组（1） 1110XXXX
3.2.1 IGMPv1 的报文格式..............................................................................................6 3.2.2 报文介绍与处理说明...........................................................................................6 3.3 IGMPv2 介绍 .....................................................................................................................7 3.3.1 IGMPv2 报文格式说明..........................................................................................7 3.3.2 报文介绍与处理说明...........................................................................................7 3.4 IGMPv3 介绍 .....................................................................................................................8 3.4.1 IGMPv3 报文格式说明..........................................................................................8 3.4.2 IGMPv3 查询报文介绍..........................................................................................8 3.4.3 IGMPv3 报告报文介绍........................................................................................10 3.4.4 IGMPv3 报文处理说明........................................................................................13 3.5 IGMP 三个版本对比.......................................................................................................14 4. IGMP Snooping 介绍 ................................................................................................................14 4.1 IGMP Snooping 概述 ......................................................................................................14 4.2 IGMP Snooping 基本概念 ..............................................................................................15 4.3 IGMP Snooping 的处理过程 .........................................................................................15 后记 ................................................................................................................................................16
二层交换机功能
二层交换机功能二层交换机主要用于局域网中数据帧的转发。
它是一种光纤交换机，使用物理地址进行数据帧的发送和接收。
以下是二层交换机的主要功能：1. MAC地址学习：二层交换机通过监听接收到的数据帧，学习源MAC地址和它所连接的接口。
这样，交换机就能够建立一个MAC地址表，存储着每个MAC地址对应的接口。
2. 数据帧转发：当收到一个数据帧时，二层交换机会检查数据帧的目的MAC地址，并在MAC地址表中查找对应的接口。
然后，交换机会将数据帧转发到该接口，从而实现快速的数据传输。
3. 广播和组播：当交换机收到一个广播或组播帧时，它会将该帧转发到所有的接口（除了来源接口）。
这样，所有与交换机相连的设备都能接收到广播或组播消息。
4. 冲突域隔离：二层交换机将每个端口划分为一个独立的冲突域。
这意味着每个设备能够独立发送和接收数据帧，而不会与其他设备的数据帧产生冲突。
5. VLAN划分：二层交换机可以将局域网划分为多个虚拟局域网（VLAN），实现不同VLAN之间的数据隔离。
这种划分可以提高网络的安全性和可管理性。
6. 端口安全：二层交换机可以配置端口安全功能，限制连接到每个接口的设备数量，防止非法设备的接入。
7. 冗余备份：交换机可以使用冗余链路进行备份，实现网络的高可用性。
当一条链路故障时，备份链路会自动接管数据传输。
8. 优先级划分：二层交换机可以对数据帧进行优先级划分，保证重要数据的传输质量和延迟要求。
9. 环路检测：二层交换机可以通过使用生成树协议（如STP）来检测和消除网络中的环路，避免数据帧在网络中无限循环。
10. 管理和监控：交换机提供了管理接口和监控工具，可以对交换机进行配置和监视。
管理员可以通过这些接口了解网络状态，并对交换机进行故障排查和性能优化。
总之，二层交换机在局域网中起到了至关重要的作用，通过学习和转发数据帧，实现了高速、可靠的数据传输。
它的功能多样化，能够提供灵活的配置和管理方式，满足不同网络环境的需求。
DGS-1210-28组播设置介绍
DGS-1210-28组播设置介绍英文菜单：打开IE浏览器进入DGS-1210-28交换机的WEB管理界面后，先后选择“L2 Functions”——>“Multicast”——>“IGMP Snooping”选项，进入“IGMP Snooping Configuration”界面；其中，“IGMP Snooping”项选中“Enable”，勾选“Report to all ports”，点击“Apply”按钮执行：在上图的“IGMP Snooping VLAN Settings”栏中，点击VLAN ID “1”，对其进行设置：将上图中“Querier State”和“Fast Leave”都选中“Enable”，点击右边的“Apply”按钮执行操作，然后点击下边的“Back”按钮返回上一界面。
如上图，点击界面左侧的“Multicast Filtering Mode”项，进入“Multicast Filtering”设置界面。
在VLAN ID栏输入当前VLAN “1”，选中“FilterUnregistered Groups”，点击“Apply”按钮执行：点击工具条上的“Save”项，选中“Save Configuration”，进入“Save Configuration”界面：在上图中点击“Save Config”按钮，弹出配置保存成功提示窗口：在上图中点击“Conti n ue”按钮返回。
中文菜单：打开IE浏览器进入DGS-1210-28交换机的WEB管理界面后，先后选择“二层功能”——>“组播”——>“IGMP侦听”选项，进入“IGMP侦听配置”界面；其中，“IGMP侦听”项选中“启用”，勾选“报告给所有端口”，点击“应用”按钮执行：在上图的“IGMP侦听VLAN设置”栏中，点击VLAN ID “1”，对其进行设置：将上图中“Querier状态”和“快速离开”都选中“启用”，点击右边的“应用”按钮执行操作，然后点击下边的“返回”按钮返回上一界面。
以太网组播中二层事件处理机制的分析与设计
看成一个端 口． Ｌ ＮＤ ｗＮＵ 事件 与端 口 则Ｖ Ａ ０ ／Ｐ
ｕ ／ ０ 事件 没有本 质 区别。 Ｄ ｗＮ Ｐ 当一 个Ｖ Ａ 中 ＬＮ
由图１ 可知 ． 组播 转发表中每 一个转发表项
图３ 图２ 对应 的组播 转发 表
所有端 口都变成Ｄ ｗＮ ． Ｌ Ｎ ０ 时 该Ｖ Ａ 也就 会变成 由三部分组 成 ： Ｌ Ｎ Ｉ 、 Ｖ Ａ 组地址 与 出端 口。 Ｄ 由
这 组播 组对应 多个 出端 口。 下面 以图２ 所 种二 层事件。 如， 掉交换机 端 Ｅ上的 网线 ， 择不 同的路径 过环 ， 时就称 为发生 了链路 改 组播 组 。 例 拔 ｌ 第３ 则端 口的状 态就会 由ｕ 变成Ｄ ＷＮ 等等 。 变事件。 节中有更为详细的描述 。 Ｐ Ｏ ， 当 产生二层事件时 ， 交换机必须做 相应 的处理 。 交 换机 对二层事件 处理是 否得 当， 以及 处理 响应 的速度 ， 直接影响 网络的可靠性、 快速收敛性 。 示 的网络图为例进行分析 。
包 时． 数据包 只能在 数据包入端 口所在 的ＶＬ Ｎ 不做任何 处理 ． Ａ 当有组播数据来 时， 交换机仍 会
◆端 口Ｄ Ｌ Ｔ 事件 ：删 除端 口时产 生端 内转发， ＥＥＥ 然后根 据数据 包 中的组地址 检索 组播 向 端 口Ｐ 转 发。 由 于 端 口Ｐ 物 理 上 已 经 １ 而 １ ３ Ｅ ＥＥ １Ｄ Ｌ Ｔ 事 件 ， 当带 电拔 出单板 时 ． 会产 生 转 发表 ． 就 最后将 数据包 转发 到检索 结果 中的所 Ｄ ＷＮ 。 Ｏ 掉 组播 数据流 根本无法 达到与端 口Ｐ １
数据流过环选择路径 时必须有所取舍。 才得 以实现 对组播 数据 的按需转 发。 当由 为了简 化 在网络结构 的七层模 型 中． 第二层 对应数 时 ，
H3C关于组播配置示例
组播配置举例组播配置举例关键词：IGMP、IGMP Snooping、组播VLAN、PIM、MSDP、MBGP摘要：本文主要介绍组播功能在具体组网中的应用配置，包括以下两种典型组网应用：域内的二、三层组播应用情况，以及域间的三层组播应用情况。
缩略语：目录1 特性简介2 应用场合3 域内二、三层组播配置举例3.1 组网需求3.2 配置思路3.3 配置步骤3.3.1 Router A的配置3.3.2 Router B的配置3.3.3 Router C的配置3.3.4 Router D的配置3.3.5 Switch A的配置3.3.6 Switch B的配置3.3.7 Switch C的配置3.4 验证结果4 域间三层组播配置举例4.1 组网需求4.2 配置思路4.3 配置步骤4.3.1 Router A的配置4.3.2 Router B的配置4.3.3 Router C的配置4.3.4 Router D的配置4.3.5 Router E的配置4.3.6 Router F的配置4.4 验证结果5 相关资料5.1 相关协议和标准1 特性简介组播是指在IP网络中将数据包以尽力传送的形式发送到某个确定的节点集合，其基本思想是：源主机只发送一份数据，其目的地址为组播组地址；组播组中的所有接收者都可收到同样的数据拷贝，并且只有组播组内的主机可以接收该数据，而其它主机则不能收到。
作为一种与单播和广播并列的通信方式，组播技术能够有效地解决单点发送、多点接收的问题，从而实现了IP网络中点到多点的高效数据传送，能够节约大量网络带宽、降低网络负载。
以下是对各常用组播协议的简单介绍：1. IGMPIGMP是TCP/IP协议族中负责IP组播组成员管理的协议，用来在IP主机和与其直接相邻的组播路由器之间建立、维护组播组成员关系。
IGMP运行于主机和与主机直连的路由器之间，其实现的功能是双向的：一方面，主机通过IGMP通知路由器希望接收某个特定组播组的信息；另一方面，路由器通过IGMP周期性地查询局域网内的组播组成员是否处于活动状态，实现所连网段组成员关系的收集与维护。
组播介绍(V1,V2,V3,IGMP)
学习目标：*理解组播的概念及技术*掌握IGMP协议及配置*掌握PIM协议及配置为什么要强调组播，因为在现实情况中，越来越多的一些应用都是基于一个特定群组。
这里要注意的是它不是全部用户，而是特定组，一组用户，这些特定群组的应用包括多媒体会议、数据群发、游戏、视频点播等，在这种情况下，如果使用以前所说的单播也好，广播也好，都不符合实际应用的情况，不管是单播还是广播都会大大的增加网络冗余的一些数据流量，为了实现这么一个特定群组的服务，最好的方式就是根据实际情况将应用的成员划分到一个群组里面，而数据的分发仅限于群组内部，这样就可以以尽可能少的数据流来实现群组的应用，这就是我们所说的组播技术。
组播的定义：组播是介于单播和广播之间的一种通讯方式，是主机向一组主机发送信息，这一组主机可以是全部主机也可以不是全部主机，主要看是否所有主机都需要接收这组信息，存在于某个组的所有主机都可以接收到组发送的信息，是一种点到多点的通讯方式，单播是点到点，广播是点到所有点，所以这三者是有区别的。
从这个意义上来说呢，可以这样认为：广播是一个最大化的组播。
当然两者还是有区别的，路由器在处理这两种数据包的处理方式是不同的，广播是不会被路由器所转发的，但是组播是可以穿越不同的网段。
另外广播发出后主机是被默认为是接收者，组播不一样，组播我发不发给你，你能不能去收，是需要看用户有没有一个加入行为，你要加入这个组才能接收这个组的信息。
单播与组播实现点对多点传输的比较：在没实现组播之前，我们是采用单播或者广播来实现，单播可以通过建立多个点到点的连接来实现点到多点的传输，这样的话，在中间节点的路由器，在针对单播传输的时候，都要维持一个会话，当然也就需要占用一份带宽，也就是说从发送方开始，就有多份数据发向不同的接收点，这种方式最大的网络负荷在服务器端，它增大了对服务器性能的要求，同时还会在网络中造成非常大的流量，从而增加了网络的负载。
那么如果我们采用广播的花会有什么问题呢，广播在通讯的时候有个特性，它只在有分叉的时候才会被复制并传输，但是广播缺省认为所有终端都要接收这个数据，这就会造成某个用户根本就不需要这个数据流，但是通过广播发送的数据流还是会转发一份给他，那么这也就浪费了有关的带宽。
第08章 二层组播技术
hostB
hostA hostC
Multicast Source Router
Switch
(with
IGMP
Proxy)
Video server B
图8-4 IGMP代理的典型应用示意图
如上图所示，在交换机没有运行IGMP代理时，交换机会将终端ABC的IGMP报告转发至路由器，还会将路由器的查询报文转发给下游终端。
交换机上运行IGMP代理之后，上游的查询不会被转发至下游终端，终端ABC的IGMP报告也不会被转发给路由器。
交换机自己向下游发送查询，综合终端ABC 的报告形成成员数据库，根据成员数据库的组记录形成报告发送给路由器。
路由器收到的代理报告和收到下游终端ABC的报告的效果是一样的，却减少了路由器收到的IGMP报告报文的数量，减轻了路由器的压力。
8.5MVR及其应用
本节主要讲述MVR的原理和应用。
本节主要内容：
l相关术语解析
l介绍
Router A Switch A Video
Terminal A Switch B
Video server
Video Terminal B Video Terminal C Video Terminal D Video Terminal E Video
Terminal F
Router A Switch A Video
Terminal A Switch B
Video server
Video Terminal B Video Terminal C Video Terminal D Video Terminal E Video
Terminal F。
基于二维网状结构的应用层组播协议研究
ｒｔｍｓｔ ｅｐ ｔ ｅ ｒ ａ ｈ ｄ ｓａ ｔ ｅ ｔ ａ ｉｎ ｓｓ ｏ ｓｐ ｓｉ ｌ ．Ｓ ｍｕ ａｉｎ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｈ ｔ ｈ ｌ ｃ ｓ ｒｔ ｃ ｌｓ ｖ ｓ ｃ ｎｒ ｌｃ ｓ ，ｒ 一 ｉ ｈ ｏ ｈ ｌ ｈ ｍ ｅ ｃ ｉ ｎ ｓｉ ｔ ｓ ａ ｏ ｎ ａ ｏ ｓｂｅ ｉ ｌｔ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｔ ａ ｅ ｍｕ ｔ ａ ｔｐ ｏｏ ｏ ａ ｅ ｏ ｔ ｏ ｔ ｅ ｔ ｄ ｎ ｏ ｏ ｓ ｔ ｉ ｏ
播技术在成员主机之间构建以网络层单播为基础的应 用层 覆盖 网络 ， 组播 路由和转 发控制任 务完全 由成员 主机承担 。由于不
需要额外 的基础设施支持 ， 易部署性 成为应 用层组播 最大 因此
的优势 。
出到域内其 它成员 的跳数 总和最 小的结点 担任域首 ， 为数据 作 转发的关键结 点 ， 相距较远的域首组织成 网状结构 ； 为了进一步 提高系统的可靠性 ， 每个域选取一个副域首 ， 由到其它成员跳数 总和次小 的结点担任 ；
第２ ８卷 第 ９期
２ １ 年 ９月 ０１
计 算机应 用与软 件
Ｃｏ ｕｔｒＡｐ ｌｃ ｔｏ ｓ ａ ｄ Ｓ ｆｗａ ｅ ｍｐ ｅ ｐ ｉａｉ ｎ ｎ ｏ ｔ ｒ
Ｖｏ ． ８ Ｎｏ ９ １２ ． Ｓ ｐ．２ １ ｅ ０１
基 于二 维 网状 结 构 的应 用 层 组 播 协 议研 究
许建真 王 明 梁克会
（ 南京 邮电大学计算机学院 江苏 南京 ２０ ０ ） １ ３ ０
摘
要
为 了改善 网状优先 的应用层组播 协议 可扩展 性差 等缺 点， 出一种 新的应用组播 协议 ， 提 协议 采用特殊 的二维层次结构 。
在低层 ， 距离近 的结点划分 为同一个域 ， 内成员组织成车轮状， 将 域 域成 员只和邻居结 点交换 信息 ， 减少 了维 护通 信量。在高层 ， 将 距离较远的域首组织成 网状结构 ， 上下层通过不 同的路 由算法并行地传输数据 ， 使得数 据可 以尽 快到达远处 的结 点， 提高 了 输效 传 率。仿真结果表 明， 该组播协议具有较小 的控制开销 、 链路压力 和端 到端延迟 。
组播技术(单播、广播、组播)
单播、广播、组播随着Internet 的不断发展，数据、语音和视频信息等多种交互业务与日俱增，另外新兴的电子商务、网上会议、网上拍卖、视频点播、远程教学等对带宽和实时数据交互要求较高的服务逐渐兴起，这些服务对信息安全性、可计费性、网络带宽提出了更高的要求。
在网络中，存在着三种发送报文的方式：单播、广播、组播。
下面我们对这三种传输方式的数据交互过程分别进行介绍和对比。
1.1.1 单播方式的信息传输过程采用单播（Unicast）方式时，系统为每个需求该信息的用户单独建立一条数据传送通路，并为该用户发送一份独立的拷贝信息，如图1-1：假设用户B、D 和E 需要该信息，则信息源Server 必须分别和用户B、D、E 的设备建立传输通道。
由于网络中传输的信息量和要求接收该信息的用户量成正比，因此当用户数量很庞大时，服务器就必须要将多份内容相同的信息发送给用户。
因此，带宽将成为信息传输中的瓶颈。
从单播信息的传播过程可以看出，单播的信息传输方式不利于信息规模化发送。
1.1.2 广播方式的信息传输过程如果采用广播（Broadcast）方式，系统把信息传送给网络中的所有用户，不管他们是否需要，任何用户都会接收到广播来的信息，如图1-2：假设用户B、D 和E需求该信息，则信息源Server 通过路由器广播该信息，网络其他用户A 和C 也同样接收到该信息，信息安全性和有偿服务得不到保障。
从广播信息的传播过程可以看出，广播的保密性和有偿性比较差。
并且当同一网络中需求该信息的用户量很小时，网络资源利用率将非常低，带宽浪费严重。
因此，广播不利于对特定用户进行数据交互，并且还严重的占用带宽。
1.1.3 组播方式传输信息综上所述，单播方式适合用户较少的网络，而广播方式适合用户稠密的网络，当网络中需求某信息的用户量不确定时，单播和广播方式效率很低。
IP组播技术的出现及时解决了这个问题。
当网络中的某些用户需要特定信息时，组播信息发送者（即组播源）仅发送一次信息，借助组播路由协议为组播数据包建立组播分发树，被传递的信息在距离用户端尽可能近的节点才开始复制和分发，如图1-3。
组播深入解析
二层组播相关协议包括IGMP和GMRP协议。
让我们从分析组播MAC地址开始，逐步而深入的了解二层组播。
组播MAC地址所谓组播MAC地址，是一类逻辑的MAC地址，该MAC地址代表一个组播组，所有属于该组的成员都接收以该组对应的组播MAC地址为目的地址的数据帧。
注意的是，组播MAC地址是一个逻辑的MAC地址，也就是说，在网络上，没有一个设备的MAC地址是一个组播MAC地址。
组播MAC地址跟单播MAC地址（物理MAC地址）的区别是，组播MAC地址六个字节中，最高字节（第六字节）的最低位为1，而单播MAC地址则为0，如下图所示：为了更进一步了解组播的概念，我们先从MAC层的数据帧接收过程说起。
MAC层数据帧的接收在网卡的内部保留一张接收地址列表（可以理解为一个可读写的随机存储器），其中至少有两个MAC地址，即网卡的物理MAC地址和全1的广播MAC地址。
每当计算机想接收一个组播数据，也就是说要加入一个组播组，那么上层软件会给网络层一个通知，网络层做完自己的处理后，也会发一个通知给数据链路层，于是，数据链路层根据网络层想加入的组播组的组地址（一般是一个组播的IP地址），根据一定的规则映射为一个组播的MAC地址，然后把该MAC地址加入接收地址列表。
每当数据链路层接收到一个数据帧的时候，就提取该数据帧的帧头，找出目的MAC地址，跟接收地址列表中的地址项目比较，如果在列表中遇到一个地址，跟该数据帧的目的MAC地址是相同的，就停止比较，接收该数据帧，并把该数据帧放到上层协议对应的接收队列中；如果在整个接收列表中没有找到一个匹配的MAC地址，则丢弃该数据帧。
现假设接收到的数据帧是发给自己的单播数据帧，于是该数据帧的目的MAC地址就是自己的硬件地址。
数据链路层接收到该数据帧，跟接收列表中的地址比较，第一次比较就会通过，因为接收地址列表中的第一个MAC地址就是自己的硬件地址。
所以在任何情况下，发给自己的数据帧一定能接收下来；假设接收到的数据帧是一个广播数据帧，则在比较的时候，最后一项是匹配的，因为接收地址列表中肯定包含一个广播的MAC地址，这样就保证了任何广播数据报都会被正确接收；假设上层软件想接收组播组G的数据，经过一番映射到数据链路层之后，数据链路层会在自己的接收数据列表中添加一项组播组G对应的MAC地址，假设为MAC_G，当计算机接收到一个数据帧，该数据帧的目的地址为MAC_G的时候，该数据帧会被接收并传递到上层，因为接收列表中有一项MAC_G记录。
园区网上的组播
理功能的同时， Ｈ Ｍ 的路由器和以太网交换机通信功能， 利用 Ｇ Ｐ 实现用户信息在路由器（ Ａ ２０Ｉ ８５）， Ｍ ５０、 Ｎ ８０￣ 以太网交换机的传 Ｓ ｔ 递， 达到全网用户管理的目的。
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园 区 网上 的 组 播
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组播协议最开始考虑的是在 Ｉ 层 以上的协议 ， Ｐ 在协议的对
湘 报文， 得到组员一Ｍ Ｃ Ａ 地址对应表： 在使用时， 需要配置指定上 行端口。 只要正确配置使用这种方式就能够基本蒲足以太网接人的 应用。首先， 太网接入应该是一个汇聚的模型． 所有用户一般 是需要访问上行端口，这种方式需要分析所有其他端 口 的上行 报文， 一般说来， 用户上网的主要数据流量是下行， 上行数据流 量相对不多。所以， 这种方式主要开销在专用 Ｃ Ｕ Ｐ 分析上行数 据流， 数据量约为 ｌ Ｂ ／／ Ｏ ｉ ｓ用户。然后 Ｃ 处理程序把分析结 ｋｌ 果加到上行端口的 Ｍ Ｃ Ａ 转发表里， 完成对二层组播数据的正确 转发。
华为公司的二层以太网交换机设备 Ｑｉ ａ Ｓ ＯＦ支持 ｕｗｙ ． ３ ｄ ？ Ａ ＩＭ Ｏ ＰＮ 。 Ｇ ＰＳ Ｏ ＩＧ 每个可以支持约 １ 个 上用户观看组播。 Ｎ ０
（）ｔ Ｍ ２Ｉ Ｐ Ｇ
此方式主要由路由器根据收到的Ｉ） 加入信息向二层交 ＧＩ Ｐ 换机传达组员一Ｍ Ｃ Ａ 列表：
路由器收到了主机发来的ＩＭ Ｇ Ｐ加人信息，根据自己的组 员—— 列表和 Ｉ—Ｍ ｃ列表，可以生成一个组员一Ｍ ｃ列 Ｐ Ａ Ａ 表，然后把这个列表通过路由器和以太网交换机的通信协议传
递到以太网交换机上：
甘肃移动PTN承载OLT二层组播业务分析
甘肃移动PTN承载0LT二层组播业务分析理运营等方面的要求。
同时，针对〇LT组 播业务的承载也一直是PTN设备全面部 署的重要发展方向和动力。
现网场景及推荐方案甘肃移动PTN承载0LT二层组播业务能够很好地满足业务高效开 通、节省带宽、业务可靠性和运维管理方面的要求。
场景1: 0LT在PTN配置专线业务上联BRAS中国移动通信集团甘肃有限公司I连旅随着甘肃移动数据宽带业务的快速 发展，同时在网络电视、在线直播、远程 教育、远程医疗、网络电台、实时视频会 议等互联网信息服务业务曰渐增多的情 况下，组播有着巨大的需求，组播业务也 将逐渐得到推广和普及。
组播特性介绍组播是指在IP网络中将数据包以尽 力传送（best-e ffo rt)的形式发送到网 络中的某个确定节点子集，这个子集称为 组播组（multicast group)。
组播的基本 思想是，源主机只发送一份数据，这份数 据中的目的地址为组播组地址；组播组 中的所有接收者都可接收到同样的数据拷贝，并且只有组播组内的主机（目标主机）可以接收该数据，网络中其它 主机不能收到。
组播组用D类IP地址(224.0.0.0-239.255.255.255)来 标识。
组播技术有效地解决了单点发送多 点接收的问题，实现了IP网络中点到多点 的高效数据传送，能够大量1?约网络带 宽、降低网络负载，可以方便地提供一些 增值业务，如在线直播、网络电视等对带 宽和数据交互的实时性要求较高的信息 服务。
这些应用场景均可采用PTN网络 进行承载，因此PTN承载网络需要能够PTN为点到点专线；OLT通过PTN对接BRAS,PTN作为路由设备。
业务为点到点，故此场景不需变更业务配置，但需核查链路带宽使用率；建议每条IP T V业务在原有带宽基础上增加250M(原有带宽利用率建议通过utraffic工具进行准确估算），示意图如图1所示。
场景2:多台OLT通过PTN汇聚上联BRAS图1 O LT在PTNE置雜业务上联BRAS有效支持组播转发。
二层组播协议介绍
成员端口：又称组播组成员端口，表示交换机上朝向组播组成员一侧的端 口。交换机将本设备上的所有成员端口都记录在 IGMP Snooping转发表 中。
IGMP SNOOPING
IGMP SNOOPING动态端口老化定时器
IGMP SNOOPING
IGMP SNOOPING工作机制： 普遍组查询 IGMP查询器定期向本地网段内的所有主机与路由器（224.0.0.1）发送 IGMP普遍组查询报文，以查询该网段有哪些组播组的成员。 在收到 IGMP普遍组查询报文时，交换机将其通过 VLAN内除接收端口以外 的其它所有端口转发出去，并对该报文的接收端口做如下处理： 1.如果在路由器端口列表中已包含该动态路由器端口，则重置其老化定时器。 2.如果在路由器端口列表中尚未包含该动态路由器端口，则将其添加到路由 器端口列表中，并启动其老化定时器。
IGMP PROXY
IGMP PROXY
组播VLAN
组播VLAN
FAQ
什么是组播MAC地址？ IEEE规定48位比特最高字节的最后一位为1的MAC地址为组播MAC地址 IANA规定组播MAC地址的高 24位为 0x01005E，第 25位为 0，低 23位为 IPv4组播地址的低 23位
IGMP SNOOPING 和IGMP PROXY的区别？
群组地址 224.0.0.1 查询组地址 加入组地址 224.0.0.2 224.0.0.1
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四、二层组播应用
组播Server 问题：比较没有启用IGMP snooping 和启用后的区别
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－－－IGMP sno脑教育基地
一、组播技术的介绍
什么是组播 组播是一种数据包传输方式，当有多台主机同时成为一个数据包的接受者时， 出于对带宽和CPU负担的考虑，组播成为了一种最佳选择。
组播如何进行工作 组播通过把224.0.0.0-239.255.255.255的D类地址作为目的地址，有一台源主 机发出目的地址是以上范围组播地址的报文，在网络中，如果有其他主机对于这个 组的报文有兴趣的，可以申请加入这个组 ，并可以接受这个组，而其他不是这个组 的成员是无法接受到这个组的报文的。
组播和广播的区别 如同上个例子，当有多台主机想要接收相同的报文，广播采用的方式是把报文 传送到局域网内每个主机上，不管这个主机是否对报文感兴趣。这样做就会造成了 带宽的浪费和主机的资源浪费。而组播有一套对组员和组之间关系维护的机制，可 以明确的知道在某个子网中，是否有主机对这类组播报文感兴趣，如果没有就不会 把报文进行转发，并会通知上游路由器不要再转发这类报文到下游路由器上。
三、组播的分类
二层组播：IGMP snooping
192.168.0.3/24
二层交换网络内
组播 Server 192.168.0.1/24
192.168.0.2/24 三层组播：IGMP 192.168.0.1/24 192.168.0.3/24 三层交换网络内 172.16.10.1/24 组播 Server 172.16.10.2/24 192.168.0.2/24
二、单播、组播、广播的区别 单播、组播、
组播和单播的区别 为了让网络中的多个主机可以同时接受到相同的报文，如果采用单播的方式， 那么源主机必须不停的产生多个相同的报文来进行发送，对于一些对时延很敏感的 数据，在源主机要产生多个相同的数据报文后，在产生第二个数据报文，这通常是 无法容忍的。而且对于一台主机来说，同时不停的产生一个报文来说也是一个很大 的负担。如果采用组播的方式，源主机可以只需要发送一个报文就可以到达每个需 要接受的主机上，这中间还要取决于路由器对组员和组关系的维护和选择。