《IP组播基础ISSUE》PPT课件.ppt

DC020001 IP组播基础,ISSUE 1.1,Page 1,IP 组播技术实现了 IP 网络中点到多点的高效数据传送，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。,前 言,Page 2,学习完此课程，您将会： 了解什么是组播及组播的地址结构 了解组播的转发流程 了解源路径树以及共享树等相关概念,目 标,Page 3,内容介绍,第1章 什么是组播 第2章 组播地址结构 第3章 组播分发树 第4章 组播数据转发,Page 4,内容介绍,第1章 什么是组播 第1节 什么是组播 第2节 组播的优劣 第3节 组播的应用,Page 5,什么是组播？,单播,源,接收者,接收者,接收者,Page 6,什么是组播？,广播,源,接收者,接收者,接收者,Page 7,什么是组播？,组播,源,接收者,接收者,Page 8,内容介绍,第1章 什么是组播 第1节 什么是组播 第2节 组播的优劣 第3节 组播的应用,Page 9,组播的优劣,提高效率：控制网络流量，减轻服务器和CPU负荷 优化性能：减少冗余流量 分布式应用：使多点应用成为可能,例如: 收听电台广播流 所有的客户端都接收相同的8 Kbps电台广播,0,0.2,0.4,0.6,0.8,流量,Mbps,1,20,40,60,80,100,客户端数量,组播,单播,组播的优势,Page 10,组播的优劣,组播是基于UDP的 尽力而为 没有拥塞避免机制 报文重复 报文失序,组播的劣势,Page 11,内容介绍,第1章 什么是组播 第1节 什么是组播 第2节 组播的优劣 第3节 组播的应用,Page 12,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 数据仓库 金融应用（股票） 任何的“单到多”数据发布应用,组播的应用,Page 13,内容介绍,第1章 什么是组播 第2章 组播地址结构 第3章 组播分发树 第4章 组播数据转发,Page 14,内容介绍,第2章 组播地址结构 第1节 组播IP地址 第2节 组播MAC地址 第3节 组播地址映射,Page 15,组播IP地址,一个组播组就是一个IP地址，不表示具体的主机，而是表示一系列系统的集合，主机加入某个组播组 即 声明自己接收目的IP为某个IP地址的报文。 IP组播组地址 224.0.0.0239.255.255.255 “D”类地址空间 第一个字节的高四位 = “1110”,组播IP地址,Page 16,组播IP地址,保留的链路本地地址（ Reserved Link Local Address ） 保留地址 224.0.0.0 供路由协议及拓扑查找和维护协议使用的地址 224.0.0.1224.0.0.255 全局范围地址（Globally Scoped Address） 用户组播地址 224.0.1.0238.255.255.255 GLOP地址 233.0.0.0233.255.255.255 管理权限地址（Administratively Scope Address） 239.0.0.0239.255.255.255,组播IP地址分类,Page 17,内容介绍,第2章 组播地址结构 第1节 组播IP地址 第2节 组播MAC地址 第3节 组播地址映射,Page 18,组播MAC地址,组播MAC地址与单播MAC地址的区别,XXXX XXX1,XXXX XXXX,XXXX XXXX,XXXX XXXX,XXXXXXXX,XXXX XXXX,组播MAC地址，第一个字节的最后一位为1,单播MAC地址，第一个字节的最后一位为0,XXXX XXX0,XXXX XXXX,XXXX XXXX,XXXX XXXX,XXXXXXXX,XXXX XXXX,就以太网而言，IP组播帧都使用以0x0100.5Exx.xxxx的24位前缀开始的MAC层地址。,组播MAC地址,Page 19,内容介绍,第2章 组播地址结构 第1节 组播IP地址 第2节 组播MAC地址 第3节 组播地址映射,Page 20,组播地址映射,需要将组播IP地址映射到组播MAC地址。 组播MAC地址的高24bit为0x01005e，MAC地址的低23bit为组播IP地址的低23bit。,1110 XXXX.XXXX XXXX.XXXX XXXX.XXXX XXXX,01-00-5E-0XXX XXXX.XXXX XXXX.XXXX XXXX,23Bits,23Bits,5Bits Lost,IP地址到MAC地址的映射,Page 21,组播地址映射,存在当第3层IP地址映射成第2层MAC地址时导致32:1的地址不明确问题。,0x0100.5E01.0101,224.1.1.1 224.129.1.1 225.1.1.1 225.129.1.1 . . . 238.1.1.1 238.129.1.1 239.1.1.1 239.129.1.1,相同的组播MAC地址,32 - IP组播地址,映射出现的问题,Page 22,内容介绍,第1章 什么是组播 第2章 组播地址结构 第3章 组播分发树 第4章 组播数据转发,Page 23,组播分发树,什么是组播分发树？ 用来描述IP组播报文在网络中经过的路径。 组播分发树的两个基本类型： 源路径树 共享树,概念,Page 24,组播分发树,源路径树（最短路径树SPT）的根是组播信息流的来源，有源树的分支形成了通过网络到达接收站点的分发树。 为每一个组播源与接收者之间建立一棵独立的SPT。,源路径树,Page 25,组播分发树,共享树（RPT）使用放在网络的某些节点的单独的公用根。根据组播路由协议，这个根常被称为汇合点（RP）或核心，因此，共享树也可以称为RPT。,接收者 R1,B,E,A,D,F,C,接收者R2,(RP) PIM 汇合点,(RP),组播路由项 (*, G), iif, oiflist * 任何源地址 G 组地址 iif 入接口 oiflist 出接口列表,源 S1,源 S2,共享树,Page 26,组播分发树,源路径树（SPT） 占用内存较多O(S x G)，但路径最优，延迟最小 共享树（RPT） 占用内存较少O(G)，路径不是最优的，引入额外的延迟,不同分发树的比较,Page 27,内容介绍,第1章 什么是组播 第2章 组播地址结构 第3章 组播分发树 第4章 组播数据转发,Page 28,内容介绍,第4章 组播数据转发 第1节 组播数据转发 第2节 RPF,Page 29,组播数据转发,组播路由和单播路由是相反的 单播路由关心数据报文要到哪里去。 组播路由关心数据报文从哪里来。,组播路由使用 “反向路径转发”机制(RPF, Reverse Path Forwarding),Page 30,内容介绍,第4章 组播数据转发 第1节 组播数据转发 第2节 RPF,Page 31,RPF,什么是RPF？ 路由器收到组播数据报文后，只有确认这个数据报文是从自己到组播源的出接口上到来的，才进行转发，否则丢弃报文。 RPF检查 在单播路由表中查找到组播报文源地址的路由 如果该路由的出接口就是组播报文的入接口，RPF成功 否则RPF失败，报文丢弃。,反向路径转发（RPF）,Page 32,RPF,源 151.10.3.21,组播报文,RPF检查失败 报文从错误接口到来!,RPF的例子,Page 33,组播转发,RPF检查失败!,单 播 路 由 表 网络 接口 151.10.0.0/16 S1 198.14.32.0/24 S0 204.1.16.0/24 E0,E0,S1,S0,S2,S1,RPF的例子（续）,Page 34,单 播 路 由 表 网络 接口 151.10.0.0/16 S1 198.14.32.0/24 S0 204.1.16.0/24 E0,S1,组播转发,RPF检查成功!,E0,S1,S0,S2,向所有出接口 (即分发树的下游)转发,RPF的例子（续）,Page 35,组播的基本原理 组播地址结构 组播数据转发原理,小结,