组播路由协议的原理

多播概述

1.1组播定义

单播，多播和广播是计算机网络上的三种基本通信方法。

单播是使彼此感兴趣的两个主机进行通信的一种方式。主机无法接收其他不感兴趣的主机发送的信息。它属于点对点通信。

广播是指主机将信息发送到子网中的所有主机，并且子网中的所有主机都可以从主机接收广播信息，这是点对点通信。

多播介于两者之间。主机将信息发送到一组主机，并且组中的所有主机都可以接收该信息。它属于点对多点通信。

从这个意义上讲，广播可以视为具有最大组范围的多播。当然，两者之间仍然存在重大差异：首先，广播仅限于子网，并且不会由路由器转发。其次，默认情况下，主机是接收者，并且多播方法要求主机主动加入。

可以通过单播和多播实现点对多点通信的解决方案。

单播可以通过建立多个点对点连接来实现点对多点传输。此方法将在源点（服务器）和每个接收点之间建立连接。从服务器开始，将有多个数据流流向分散的接收点。这种方法会增加服务器的负载并提高服务器的性能要求。同时也会造成网络中大量的流量，从而增加网络的负载并导致网络拥塞。

不是组播。发送方仅发送数据包的副本。之后，仅将数据包复制和分发到需要复制和分发的地方。每个网段中只有一个数据流。这样可以减轻服务器的负担并节省网络带宽。

接下来，看看哪些环境适合使用多播技术。本课程仅介绍IP实现的组播。

1.2组播应用

IP多播的最早应用是音频/视频会议。但是音频/视频会议只是许多IP多播应用程序之一。此内的多播应用程序中使用。因此，在域中，主要使用PIM-SM，PIM-DM和DVMRP协议。

域间多播路由有两种解决方案：短期解决方案和长期解决方案。短期计划包括三个协议MBGP / MSDP / PIM-SM：MBGP（组播边缘网关协议），用于在自治域之间交换组播路由信息； ISP中使用的MSDP（多播源发现协议）在它们之间交换多播源信息；域内组播路由协议PIM-SM。讨论最多的长期解决方案是MASC / MBGP / BGMP，它基于现有的多播服务模型。其中，MASC实现域间组播地址的分配，MBGP在域之间传输组播路由信息，BGMP完成域间路由树的结构。另。 IANA控制IP多播地址的分配。并非所有D类地址都可以分配给用户。 IANA保留两个地址范围：224.0.0.0〜224.0.0.255和239.0.0.0〜239.255.255.255。先前地址范围中的所有地址都有特殊用途，例如：224.0.0.1表示所有多播成员（包括路由器），224.0.0.2表示所有多播路由器。您可以为特定目的向IANA申请专用的IP多播地址，例如：224.0.0.13表示所有PIM路由器。后一个地址范围用作专用多播字段的管理权限地址，就像专用地址网段（例如用于单播的1 0.x.x.x / 8）一样。

多播IP地址解决了在网络层寻址的问题，但是通信最终取决于数据链路层和物理层。那么如何在数据链路层处理多播呢？

在物理层，还存在用于多播的专用MAC地址。就以太网而言，以24位前缀0x01005Exx.xxxx开头的MAC层地址都是多播地址。

组播具有网络地址和物理地址，还需要建立从IP地址到MAC地址的映射。

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