軟件水平考試網(wǎng)絡(luò)管理員：城域網(wǎng)中的多播技術(shù)

　　在城域網(wǎng)/Internet中，采用單播方式將相同的數(shù)據(jù)包發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中的多個而不是全部接收者時，由于需要復(fù)制分組給每一個接收端點(diǎn)，隨著接收者數(shù)量的增多，需要發(fā)出的包數(shù)也會線形增加，這使得發(fā)送主機(jī)、路由設(shè)備及帶寬資源總體負(fù)擔(dān)很重，效率受到極大影響。隨著多點(diǎn)電視會議、群組通信應(yīng)用等需求的增長，為提高資源利用率，多播方式日益成為多點(diǎn)通信中普遍采用的傳輸方式。

　　多播技術(shù)主要由控制用戶加入/離開多播組的IGMP協(xié)議和構(gòu)造路由器間多播路徑的多播路由協(xié)議來支持實(shí)現(xiàn)。

　　IGMP(Internet組管理)協(xié)議

　　IGMP協(xié)議是一種注冊協(xié)議，主要完成多播用戶組的管理。利用IGMP協(xié)議，主機(jī)與直接連接的路由器打交道，通知路由器主機(jī)希望加入或離開哪一個多播組。

　　利用IGMP協(xié)議，多播路由器可以判斷出在它所直接相連的網(wǎng)段中是否存在多播組的成員。如果存在多播組成員，多播路由器就可以向上級多播路由器發(fā)送消息，申請加入一個多播組，并將上級多播路由器發(fā)送過來的多播數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給多播成員主機(jī)。IGMP目前最新的協(xié)議為版本2，該協(xié)議在RFC2236中有具體說明。

　　多播路由協(xié)議

　　多播路由協(xié)議用于實(shí)現(xiàn)多播路由器之間的多播路由信息傳遞，目前主要有兩大類的多播路由協(xié)議。

　　1. 密集模式

　　適合小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，例如城域IP網(wǎng)絡(luò)。密集模式首先假定網(wǎng)絡(luò)中的每一個路由器都想接收多播數(shù)據(jù)包，一個發(fā)自多播源的數(shù)據(jù)包會被轉(zhuǎn)發(fā)到多播路由器所有的下游接口上，直到某個下游接口被剪枝出多播組。目前密集模式協(xié)議主要有DVMRP、PIM-DM等。

　　2. 稀疏模式

　　適合于大型網(wǎng)絡(luò)，例如Internet網(wǎng)絡(luò)。與密集模式不同，稀疏模式是根據(jù)下游路由器發(fā)來的加入消息來判斷是否將多播數(shù)據(jù)包發(fā)送給下游路由器的。只有下游路由器(葉子路由器)通過IGMP協(xié)議檢測到它所直連的主機(jī)中有某個多播組成員存在的情況下，才會向上游路由器發(fā)出加入消息，這樣，上游路由器才將數(shù)據(jù)包向下游路由器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。目前稀疏模式協(xié)議主要有PIM-SM。

　　多播技術(shù)是根據(jù)路由器下游是否有多播成員來決定是否轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的，這樣，支持多播協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，由于只在路由有分支的節(jié)點(diǎn)復(fù)制數(shù)據(jù)包，與傳統(tǒng)單播協(xié)議在源端復(fù)制后再一一發(fā)送出去的方式比較，不但大大節(jié)省了帶寬資源，還減輕了源端及中間路由器節(jié)點(diǎn)處理重復(fù)分組的負(fù)擔(dān)，縮短了通信所需的處理時間，大大提高了網(wǎng)絡(luò)處理效率。