可靠的多播协议

《可靠的多播协议》由会员分享，可在线阅读，更多相关《可靠的多播协议（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、Windows Server 2003可靠的多播协议组件Posted on 2005-05-25 22:07 cunshen 阅读(453)评论(0)编辑 收藏除了单播和广播支持，Internet协议（IP）（第4版）还提供一种发送和接收IP多播流量的机制。IP多播 流量是一种一对多的传送过程，比单播流量更加高效（您不必向每个接收者发送一个单独的数据包九而且 和广播流量不同，多播流量通过路由器进行转发。有关IP多播的概述，请参见IP多播概（The Cable Guy 于2002年2月发表的专栏）。典型的多播数据流使用用户数据报协议（UDP）进行发送。之所以没有使用传输控制协议（TCP），是因为

2、 TCP针对单播数据流而设计。通过UDP发送的多播数据流原本就不可靠，因为UDP不提供有保障的传输 或被丢失数据包的重新传输。除非上层协议提供了可靠性，否则基于UDP的多播数据流中丢失的数据包就 无法被检测或恢复。Internet工程任务组（IETF）可靠多播传输工作组的使命就是创建一组标准，用以从一个或多个发送者向 多个接收者传输可靠的数据流。有许多协议标准可在传输或应用层提供可靠的多播传输。现有的可靠多播 协议可归为以下几个类别：仅否定应答（NACK）1 接收者使用NACK数据包向发送者请求重传多播数据流中丢失的数据包。NACK-only协议不需要来自 -网络中的路由器的任何附加支持。基于

3、树的应答（acknowledgement，ACK）2接收者使用肯定应答来表明成功接收的多播数据包。异步分层编码（Asynchronous Layered Coding，ALC）3 发送者提供转发错误纠正（forward error correction, FEC）其中不带来自接收方或网络路由器 的消息。路由器辅助4接收方使用NACK数据包。网络中的路由器辅助丢失数据包的重传。本页内容实用通用多播（Pragmatic General Multicast，PGM）概述PGM包添加和使用可靠的多播协议PGM和可靠多播协议是如何工作的更多信息实用通用多播(Pragmatic General Multi

4、cast, PGM)概述实用通用多播(PGM)是RFC 3208中描述的一种路由器辅助类型的可靠的多播协议。支持PGM的接收 者使用NACK包来请求重传丢失的数据包。网络中支持PGM的路由器定义了一个逻辑PGM拓扑结构， 并且能够帮助恢复丢失的数据包，即代表发送者发送这些丢失的数据包。PGM拓扑结构重叠在物理IP互 联网络之上。PGM路由器定义了发送者及其接收者之间的一系列PGM跳(hop)。虽然RFC 3208中定 义了 PGM路由器，但是它并不是必需的。网络的PGM拓扑可以由发送者和接收者之间的单个逻辑跳(hop) 组成。PGM没有提供用于多播数据流的所有TCP功能。例如，PGM没有提供发

5、送或接收方的流控制、字节流窗 口或拥塞控制。PGM为支持PGM的应用程序提供了基本的可靠性。PGM是一种传输层多播协议，它使用协议号113直接运行在IP上。它没有对自己的消息或多播数据传输 使用TCP或UDP。PGM是 Windows Server 2003系列所支持的唯一可靠的多播协议。下图显示了 Windows Server 2003的TCP/IP体系结构中的PGM和其他组件之间的关系。WlhSitk 占抻 IrtMMiriWinscxk 2.2AFDTDITCPUDPPGMIPv4有关Windows网络体系结构的更多信息，请参见Windows 2000网络体系结构返回页首PGM包RFC

6、3208定义了以下类型的PGM：源路径消息(Source Path Messages，SPM)原始数据(O DATA)重传数据(RDATA)否定应答(NAK) NAK 确认（NCF） SPM、NCF和RDATA数据包包含“IP路由器警报”选项。下图显示了 PGM包的基本结构。上层协议数据 单元（protocol data unit，PDU）是由支持PGM的应用程序发送的。ODATA pickrtsIPiCua.TAUp|Mr 厢册 PDURDATA packetsR-DuifrrR&ATaUpper PDUNAK pachsls：IPNAKNtF pecketB；IPwlP R血AJert d

7、ptinnNCFPM购：iP wlF FkMlrrJen 血 onSPM查看大图。注意：由于PGM没有提供数据源身份验证或数据完整性，因此建议仅在专用intranet上使用它。源路由消息（SPM）包SPM由发送者定期发送，以便向网络中的PGM路由器提供PGM拓扑确定信息。SPM包括一个传输窗口 和前一跳PGM路由器的地址。传输窗口是对重传过程可用的数据范围。前一跳PGM路由器的地址需要用 于请求数据重传。原始数据（ODATA）和重传数据（RDATA）数据包ODATA包以发送者最初发送的形式（即按原样）包含多播数据流中的数据。由于PGM提供可靠的多播传 输，ODATA报头具有多个与TCP报头中的

8、相应字段类似的字段，包括如下： Source Port （源端口）一个16位的字段，用于识别发送者进程。Destination Port（目标端口）一个16位的字段，用于识别接收者进程。 Checksum （校验和）一个16位的字段，用于检验ODATA报头和上层协议数据单元（PDU）的位级（bit-level）完整性。与TCP或UDP校验和不同，PGM校验和没有在校验和计算中整合IP报头中的字段。 Data Packet Sequence Number （数据包序列号）一个32位的字段，它包含由发送者分配给该包的序列号。接收者使用Data Packet Sequence Number 字段来检

9、测多播数据流中丢失的数据包。RDATA数据包用于重传的多播数据。RDATA数据包和ODATA数据包使用相同的报头和字段。ODATA 和RDATA报头中的Type （类型）字段将ODATA数据包和RDATA数据包区别开来。RDATA数据包是 由发送者或由指定的本地修复者（Designated Local Repairer，DLR）发送的。DLR能够代表发送者 重传多播数据流中的包。否定应答（NAK）和NAK确认（NCF）包接收者向它最近一跳的PGM路由器发送一个NAK包来请求一个丢失的数据包，这个丢失的数据包通过它 的数据包序列号进行识别。PGM路由器通过向NAK的发送者发送一个NCF包来确认它

10、接收到了该NAK。 然后这个PGM向它的下一个最近的PGM路由器发送该NAK数据包。该PGM又使用一个NCF数据包进 行响应。这个NAK和NCF数据包交换过程将继续针对每一个PGM跳进行下去，直至到达上游的发送者 或某个DLR。NAK和NCF报头中的关键字段如下： Requested Sequence Number （请求的序列号）对于NAK数据包，这个字段就是需要重传的数据包的序列号。对于NCF数据包，这个字段就是正在被 确认的NAK的序列号。 Source Network Layer Address （源网络层地址）丢失的数据的最初发送者的单播IP地址。返回页首添加和使用可靠的多播协议为了

11、在运行Windows Server 2003系列的成员之一的计算机上使用PGM，您必须添加“可靠的多播协议” 组件并创建支持PGM的应用程序。添加可靠主播协议为了向某个连接添加可靠的多播协议，请完成以下步骤：1单击“开始”，单击“控制面板”，然后双击“网络连接”。2在“网络连接”中，右键单击该连接，然后单击“属性”。3在该连接的属性对话框中，单击“安装”。4在“选择网络组件类型”中，双击“协议”。5在“网络协议”中，单击“可靠多播协议”，然后单击“确定”。6要保存对连接属性所作的更改，请单击“关闭”。“可靠多播协议”组件将出现在该连接正在使用的项的列表中，不过没有可配置的属性。“可靠的多播协议

12、” 的驱动程序为Rmcast.sys，位于systemroot System32Drivers文件夹中。编写支持PGM的应用程序为了使用PGM，应用程序必须使用Windows Socket和PGM socket（套接字）选项。发送者应用程序 使用Windows Socket来创建一个PGM数据包，将该socket绑定到任何地址，然后连接到多播组地址。 接收者应用程序使用Windows Socket来创一个PGM数据包，将该socket绑定到多播组地址，对新的 socket进行侦听，然后使用accept（）函数来获得PGM会话的一个socket句柄。有关使用Windows Socket来创建支持

13、PGM的发送者和接收者应用程序的更多信息，请参见可靠多播编程（PGM）使用 PGM 的 Microsoft 产品包括 Message Queuing （也称为 MSMQ）和 Automated Deployment Services （自动部署服务，ADS）。注意：应用程序必须运行在一个拥有管理员特权的帐户之下才能充当PGM发送者，才能接收相同多播会 话的两个以上的流。PGM和可靠多播协议是如何工作的接收者采用以下步骤：1多播应用程序使用适当的可靠多播socket选项来打开一个侦听socket（listen socket）。2 接收者发送一个 Internet Group Management

14、 Protocol （IGMP）Membership Report（Internet 组管理协议成员报告）消息，向本地路由器通知接收者在该多播组中的成员关系。发送者采用以下步骤：1多播应用程序使用适当的可靠多播socket选项来打开一个发送socket。2多播应用程序开始发送数据。ODATA数据包从序列号0开始发送，后续的ODATA包的序列号递增1。3 ODATA数据包由支持多播的路由器从整个IPv4互联网络上转发到包含组成员的子网。接收者采用以下步骤请求多播数据流中的某个丢失的数据包：1如果检测到一个丢失的数据包，多播组成员将向最近的PGM路由器发送一个单播NAK数据包。2这个PGM路由器将

15、使用一个NCF数据包进行响应，以确认它接收到了该NAK。3路由器向客户端发送一个NCF来确认它接收到了该NAK。这个过程将逐跳重复，直至到达数据发送者或 DLR。4发送者或DLR发送一个RDATA数据包用以替代原先丢失的ODATA数据包所丢失的数据。如果网络中没有支持PGM的路由器，NAK将发送到发送者或DLR。为了维持对PGM逻辑拓扑结构的感知，发送者将定期发送一个SPM数据包，其中包含它们自己的序列号。SPM序列号按整数单位逐一递增，用于检测SPM数据包的丢失情况。SPM还包含对应于数据流的前沿（leading edge）和后沿（trailing edge）序列号。前沿序列号向接收客户端指定应该巳经接收的数据 包。后沿是能够请求重传的最旧的数据包。