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1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedInternal DC020001 IP组播基础ISSUE 1.1HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedIP 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。Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved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
2、流程了解源路径树以及共享树等相关概念Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved第第第第1 1章章章章 什么是组播什么是组播什么是组播什么是组播第第2章章 组播地址结构组播地址结构第第3章章 组播分发树组播分发树第第4章章 组播数据转发组播数据转发Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved第第第第1 1章章章章 什么是组播什么是组播什么是组播什么是组播第第1节节 什么是组播什么是组播第第2节节 组播的优劣组播的优劣第第3节节 组播的应用组播的应用Page HUAWEI
3、TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved什么是组播？单播单播源源接收者接收者接收者接收者接收者接收者Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved什么是组播？广播广播源源接收者接收者接收者接收者接收者接收者Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved什么是组播？组播组播源源接收者接收者接收者接收者Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved第第第第1 1章章章章 什么是组
4、播什么是组播什么是组播什么是组播第第1节节 什么是组播什么是组播第第2节节 组播的优劣组播的优劣第第3节节 组播的应用组播的应用Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved组播的优劣l提高效率：控制网络流量，减轻服务器和CPU负荷l优化性能：减少冗余流量l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00.20.40.60.8流量流量Mbps120406080100客户端数量客户端数量组播组播单播单播组播的优势组播的优势Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LT
5、D.All rights reserved组播的优劣l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组播的劣势Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved第第第第1 1章章章章 什么是组播什么是组播什么是组播什么是组播第第1节节 什么是组播什么是组播第第2节节 组播的优劣组播的优劣第第3节节 组播的应用组播的应用Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved组播的应用l多媒体流媒体培训、联合作业场合的通信视频/音频会议l数据仓库l金融应用（股票）l任何
6、的“单到多”数据发布应用组播的应用组播的应用Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved第第1章章 什么是组播什么是组播第第第第2 2章章章章 组播地址结构组播地址结构组播地址结构组播地址结构第第3章章 组播分发树组播分发树第第4章章 组播数据转发组播数据转发Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved第第第第2 2章章章章 组播地址结构组播地址结构组播地址结构组播地址结构第第1节节 组播组播IP地址地址第第2节节 组播组播MAC地址地址第第3节节 组播地址映射组播地址映
7、射Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved组播IP地址l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。lIP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”组播组播IPIP地址地址Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved组播IP地址l保留的链路本地地址（ Reserved Link Local Addres
8、s ）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 224.0.0.1224.0.0.255l全局范围地址（Globally Scoped Address）用户组播地址 224.0.1.0238.255.255.255GLOP地址 233.0.0.0233.255.255.255l管理权限地址（Administratively Scope Address） 239.0.0.0239.255.255.255组播组播IPIP地址分类地址分类Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved第第第第2 2章章章章 组播地
9、址结构组播地址结构组播地址结构组播地址结构第第1节节 组播组播IP地址地址第第2节节 组播组播MAC地址地址第第3节节 组播地址映射组播地址映射Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved组播MAC地址l组播MAC地址与单播MAC地址的区别XXXX XXX1XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXXXXXXXXXX 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0XXXX XXX0XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXXXXXXXXXX X
10、XXXl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。组播组播MACMAC地址地址Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved第第第第2 2章章章章 组播地址结构组播地址结构组播地址结构组播地址结构第第1节节 组播组播IP地址地址第第2节节 组播组播MAC地址地址第第3节节 组播地址映射组播地址映射Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved组播地址映射l需要将组播IP地址映射到组播MAC地址。l组播MAC地址的高24bi
11、t为0x01005e，MAC地址的低23bit为组播IP地址的低23bit。1110 XXXX.XXXX XXXX.XXXX XXXX.XXXX XXXX01-00-5E-0XXX XXXX.XXXX XXXX.XXXX XXXX23Bits23Bits5BitsLostIPIP地址到地址到MACMAC地址的映射地址的映射Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved组播地址映射l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。0x0100.5E01.0101224.1.1.1224.129.1.1225.1
12、.1.1225.129.1.1 . . .238.1.1.1238.129.1.1239.1.1.1239.129.1.1相同的组播相同的组播MAC地址地址32 - IP组播地址组播地址映射出现的问题映射出现的问题Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved第第1章章 什么是组播什么是组播第第2章章 组播地址结构组播地址结构第第第第3 3章章章章 组播分发树组播分发树组播分发树组播分发树第第4章章 组播数据转发组播数据转发Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved组播分
13、发树l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。l组播分发树的两个基本类型：源路径树共享树概念概念Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved组播分发树l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。l为每一个组播源与接收者之间建立一棵独立的SPT。接收者接收者R1BEADF源源 S1组播路由项组播路由项(S, G), iif, oiflistS 源地址G 组地址iif 入接口oiflist 出接口列表C接收者接收者 R2源源 S2源路径树源路径树Page HUA
14、WEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved组播分发树l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。接收者接收者 R1BEAD FC接收者接收者R2(RP) PIM 汇合点汇合点RPT(RP)组播路由项组播路由项(*, G), iif, oiflist* 任何源地址G 组地址iif 入接口oiflist 出接口列表源源 S1 源源 S2SPT共享树共享树Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserve
15、d组播分发树l源路径树（SPT）占用内存较多O(S x G)，但路径最优，延迟最小l 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不同分发树的比较Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved第第1章章 什么是组播什么是组播第第2章章 组播地址结构组播地址结构第第3章章 组播分发树组播分发树第第第第4 4章章章章 组播数据转发组播数据转发组播数据转发组播数据转发Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved第第第第4 4章章章章 组播数
16、据转发组播数据转发组播数据转发组播数据转发第第1节节 组播数据转发组播数据转发第第2节节 RPFPage HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved组播数据转发l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。l组播路由使用 “反向路径转发”机制(RPF, Reverse Path Forwarding)Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved第第第第4 4章章章章 组播数据转发组播数据转发组播数据转发组播数据转发第第1节节 组播数据转
17、发组播数据转发第第2节节 RPFPage HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedRPFl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。lRPF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（反向路径转发（RPFRPF）Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedRPF源源151.10.3.21组播报文组播报文RPFRP
18、F检查失败检查失败检查失败检查失败 报文从错误接口到来报文从错误接口到来报文从错误接口到来报文从错误接口到来! !RPFRPF的例子的例子Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved组播转发RPF检查失败检查失败! 单单单单 播播播播 路路路路 由由由由 表表表表 网络网络网络网络 接口接口接口接口151.10.0.0/16151.10.0.0/16 S1 S1198.14.32.0/24198.14.32.0/24 S0 S0204.1.16.0/24204.1.16.0/24 E0 E0E0S1S0S2S1S1源源151.10.
19、3.21发出的组播数据报文发出的组播数据报文X丢弃数据报文！丢弃数据报文！RPFRPF的例子（续）的例子（续）数据报文从非正确的接口到达数据报文从非正确的接口到达!Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved 单单单单 播播播播 路路路路 由由由由 表表表表 网络网络网络网络 接口接口接口接口151.10.0.0/16151.10.0.0/16 S1 S1198.14.32.0/24198.14.32.0/24 S0 S0204.1.16.0/24204.1.16.0/24 E0 E0S1S1组播转发RPF检查成功检查成功!E0S1S0S2源源151.10.3.21发出的组播数据报文发出的组播数据报文数据报文从正确的接口到达数据报文从正确的接口到达!向所有出接口向所有出接口 (即分发树的下游即分发树的下游)转发转发RPFRPF的例子（续）的例子（续）Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedl组播的基本原理l组播地址结构l组播数据转发原理小结小结小结小结Page 谢谢
