组播基础(IGMP)

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学习完此课程，您将会：
理解组播的概念及应用
掌握IGMP协议的工作原理及报文结构 掌握二层组播原理及配置
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第1章 组播概述及应用
第2章 组播技术基础 第3章 组播协议介绍
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报告抑制过程
HOST C 224.1.1.1 HOST B 224.1.1.1 HOST A 224.1.1.1
X 抑制
报告
X 抑制
查询
• 路由器周期性地向224.0.0.1发送查询 • 主机发送单个组的报告 • 组的其他成员监听到报告后抑制报告发送
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第1章 组播概述及应用 第2章 组播技术基础
第3章 组播协议介绍
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第3章 组播协议介绍
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组播概述
单播、广播与组播对点对多点的不同实现
USER A
不接 收
USER B
Source
USER C 组播 单播 广播
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离开组播组
(IGMP v1)
HOST C HOST B HOST A
无回应,超时
普遍组查询
主机“默不作声”地离开组（不发报告了） 路由器发送3个普遍组查询(间隔60秒) 路由器没有收到这个组的IGMP报告
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组播的发展
• • • • • • • 股票和商品交易 流多媒体 电子教学 企业资源应用 数据仓库和内容同步 任何一对多数据 push 应用 • • • • • • • 宽带接入 视频会议 数字TV 数字视频 娱乐 网上游戏 PDAs 和家用电器
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IGMP V2 各种报文详细介绍
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IGMP v3 简介
RFC 3376发布于2002年 尚未得到广泛支持 服务于Source Specific Multicast
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组播协议分类
主机-路由器之间的组成员关系协议
IGMP（Internet Group Management Protocol）
路由器-路由器之间的组播路由
协议。
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加入组播组
HOST C HOST B HOST A 224.1.1.1 加入报告 组播组成员
组播路由器

主机发送 IGMP Report加入组：
成员加入一个组播组不用等待路由器发出成员查询报文时再响应加入，可以主动发动成员报 告表示加入。这样在组内没有其它组成员的情况下缩短了端系统加入组播组的延迟（潜 伏期）。
2014-3-25
内部公开
课程编码 组播基础
ISSUE 2.0
www.huawei.com
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随着流媒体、视频等业务在 Internet 上的相继开展， IP 组播技 术和应用开始快速发展。本文主要 分析 IP 组播技术的产生背景、应 用、基本概念和特点，以及相关的 组播技术与基本配置。
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离开组播组
(IGMP v2)
HOST C HOST B 224.1.1.1 HOST A
离开组报告
224.0.0.2
特定组查询 224.1.1.1
• 主机向224.0.0.2发送离开组消息（包含离开的组） • 路由器向这个组（224.1.1.1）发送特定组查询 • 3秒钟内没有收到该组的报告 • 组224.1.1.1超时（离开）
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IGMP中路由器、主机动作
组播路由器
HOST
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
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IGMPv1 包格式
0 3 4 7 8 4位 4位 IGMP 版 IGMP 本 (1) 类型 (1-2) 15 16 未用 16 位校验和 8byte 31
组播寻址机制 组播路由
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组播模型的分类
根据IP 组播中源和目的的不同，可以分为三种模型，即：
������ ������ ������
ASM（Any-Source Multicast） SFM（Source-Filtered Multicast） SSM（Source-Specific Multicast）
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参考资料
31162160-VRP 配置指南 IP路由
(VRP5.30_04)
00260383-SmartAX MA5600&MA5603 多业
务接入设备 特性描述
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组播协议体系结构
主机-组播路由器 IGMP PIM-DM PIM-SM DVMRP 组播路由器-组播路由器 MBGP 域间组播路由协议 MSDP IGMP Snooping/Proxy二层组播 协议
D 类组播地址范围是从224.0.0.0 到239.255.255.255
地址范围
224.0.0.0－224.0.0.255 224.0.1.0－238.255.255.255 239.0.0.0－239.255.255.255 用户组播地址
含义
为路由协议预留的永久组地址
本地管理组地址(属于私有地址)
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第2章 组播技术基础
2.1 组播的体系结构
2.2 组播编址及转发
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组播编址
IANA规定D 类地址用于标识组播组，使用在组播报文的目
地址字段。
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组播技术的优缺点
优点
增强效率，控制网络流量，减少服务器和CPU负载
优化性能，消除流量冗余，节约网络带宽、降低网 络负荷
分布式应用，使多点传输成为可能
缺点
组播应用基于UDP
尽最大努力交付
无拥塞控制 数据包的无序交付
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组播概述
IP 组播技术实现了 IP 网络中点到多点的高效数
据传送， 它是利用一种协议将 IP 数据包从一个 组播源传送到多个目的地，只在网络的最远分 支处将信息的进行拷贝，最终到达接收者处。 因此组播能够有效地节约网络带宽、降低网络 负载，在实时数据传送、多媒体会议、数据拷 贝、游戏和仿真等诸多方面都有广泛的应用。
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组播的应用
多媒体
流媒体 培训、联合作业场合的通信
视频/音频会议
IPTV、BTV
数据仓库
金融应用（股票）
任何的“点到多点”数据发布应用
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域内组播路由协议
组 播 协 议
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组播机制构成
功能描述
如何知道哪里有组播接收者？
相关技术
主机注册
如何知道从哪里可以获得组播信息？
如何知道要将组播信息传输到哪里？ 如何传输组播信息？
组播源发现技术
含义
224.0.0.5
224.0.0.6 224.0.0.9
OSPF 路由器
OSPF DR RIP-2 路由器
224.0.0.13
224.0.0.19 ～ 224.0.0.255
所有PIM 路由器
未指定
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32 位组地址（D类IP 地址，查询报文中该域为0 ）
IGMP报文格式
版本： 即IGMP版本号，在IGMPv1中应为0x1 类型： IGMP报文类型 1=主机成员查询 2=主机成员报告 组地址： 在报告报文中指定为组播组地址，在查询报文中该字段为0
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本地链路地址,传输时 TTL = 1
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常见的永久组地址
永久组地址
224.0.0.0 224.0.0.1 224.0.0.2 不分配 系统地址，包括系统内所有主机和路由器 所有组播路由器的地址
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0 8位 IGMP 报文类型
7 8 最大响应时间
15 16 16 位校验和
31
8byte
32 位组地址
IGMPv2 包格式
类型： 0x11 成员查询 0x12 版本1成员报告 0x16 版本2成员报告 0x17 离开组 最大响应时间 在发出响应报告前的以1/10秒为单位 的最长时间，缺省值为10秒。 组地址 组播组地址（如果是通用查询则为 0.0.0.0）
版本
IGMP v1
IGMP v2
RFC
应用环境
RFC 1112 Windows 95支持
RFC 2236 Windows98后的版本及大多数UNIX系统
IGMP v3
RFC 3376 2002年10月成为正式标准
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3.1 IGMP协议原理
3.2 IGMP Snooping协议原理
3.3 IGMP Proxy协议原理
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组播组管理协议
IGMP协议：Internet Group Management Protocol 定义了主机与路由器之间建立和维护组播成员关系的机制
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第1章 组播概述及应用
第2章 组播技术基础
第3章 组播协议介绍
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第2章 组播技术基础
2.1 组播的体系结构
2.2 组播的编址
2.3 组播的转发
IP地址到以太网MAC地址的映射
IANA 规定:
组播MAC 地址的高25bit 为0x01005e，MAC 地址的低23bit 为组 播IP地址的低23bit
此5位不作映射，因此32位IP 地址映射成同一个MAC地址 32位组播IP地址
1110
组播IP地址后23位 映射到MAC地址中 48位组播MAC地址（以太网/FDDI） 0000000100000000010111100