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组播基本概念讲解

讲解 基本概念 组播
2023-09-14 09:15:39 时间

目录

单播、广播、组播的区别

组播网络

组播网络设备

组播网络架构

组播IP地址

组播模型——2种模型

组播IP报文

组播IP与MAC映射规则

组播MAC与单播MAC区分


单播、广播、组播的区别

单播:一对一。   源发送一份单播报文,只能被单个主机接收

广播:一对所有。 源发送一份广播报文,所有主机都接收

组播:一对多。   源发送一份组播报文,可以被多个主机接收

组播还支持多到一、多到多

目前组播主要应用域IPTV、多媒体会议等网络业务中

以下介绍主要是“一对多”的场景


组播网络

组播网络设备

组播源:向组播组发送组播报文

组播路由器:运行组播路由协议,创建、维护组播表并转发组播数据

接收端:通过加入组播组,接收组播组发送的组播报文

每个组播地址就是一个组播组

组播网络架构

组播源到组播路由器      

        组播路由器运行组播路由协议(PIM、DVMRP、MOSPF、MSDP、MVPN等)

组播路由器到组播路由器  

        组播路由器运行组播路由协议(PIM、DVMRP、MOSPF、MSDP、MVPN等)

组播路由器到接收端      

        组播路由器运行组播路由协议(IGMP)、组播路由器运行组播路由协议

组播IP地址

组播IP地址的作用

  1. 标识某一个组播应用/业务(组播源)
  2. 代表接收此组播业务的所有主机(接收端)

组播地址为D类地址,范围是224.0.0.1~239.255.255.255

永久组播地址:

所代表的含义已固定,不可更改。

供路由协议、拓扑查找等使用,不用于组播转发。

临时组播地址:

组播地址可以被重复使用。

即当一个地址被应用于某个应用时,当此应用关闭不再使用时,此地址就可以被回收,可以被再次应用到其它应用中

本地管理地址:

仅在本地管理域内有效。

在不同的管理域内重复使用相同的本地管理组地址不会导致冲突

组播模型——2种模型

ASM 任意源组播地址

  1. 接收端只能选择加入的组播组地址,而无法选择组播源地址
  2. 通过不同的组播地址来区分不同的组播业务,组播地址利用率不高
  3. 接收端不需要维护组播源的信息

例如:

可以选择加入组播地址224.0.0.1,无法指定组播源地址

                     组播地址224.0.0.2

SSM  指定源组播地址

  1. 接受端可以选择加入的组播组地址,也可以选择加入的组播源地址
  2. 不同的组播源可以使用相同的组播地址提供不同的组播服务,提高了组播利用率
  3. 接受端需要维护组播源与组播组的对应关系

例如:

可以选择加入组播地址232.0.0.1 组播源地址1.1.1.1

组播地址232.0.0.1 组播源地址1.1.1.2

组播地址232.0.0.2 组播源地址1.1.1.1

选用ASM还是SSM模型取决于客户端的能力(看客户端是否具有指定组播源的能力)

组播IP报文

DIP     组播IP地址。由组播业务/应用事先确定好

SIP     单播IP地址。 发送该组播报文的主机的IP地址

SMAC   发送该组播报文的主机的MAC地址

DMC    由DIP(组播IP地址)自动映射而来

组播IP与MAC映射规则

组播IP地址的后23bit就为MAC地址的后23bit

MAC地址剩余的25bit:前24bit固定为01-00-5e,第25bit为0

 

例如:

存在的问题:

由于组播IP地址32bit,其中前4bit固定,后23bit映射,所以中间5bit在映射为MAC时会丢失。这样就会导致32个组播IP地址会共享一个组播MAC

例如:224.1.1.10和225.1.1.10的组播MAC是一致的

如何解决:

在进行组播地址规划时保证后23bit不冲突


组播MAC与单播MAC区分

上述讲的01-00-5e开头的组播MAC地址只是针对于部分组播IP地址而言的,是为组播IP地址做映射而划分出来的一段组播地址。

例如:ISIS发送报文是通过组播发送的,而其目的MAC为0180开头的,非01-00-5e

所以不是所有的组播MAC都是01-00-5e开头,但是所有的组播地址第1字节的最后1位都为1