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一、IP組播技術簡介 組播技術指的是單個發(fā)送者對應多個接收者的一種網絡通信。組播技術中,通過向多個接收方傳送單信息流方式,可以減少具有多個接收方同時收聽或查看相同資源情況下的網絡通信流量。 傳統(tǒng)的IP通信主要包括單播和廣播有兩種方式。對于單播和廣播來說,不僅會將信息發(fā)送給不需要的主機而浪費帶寬,也可能由于路由回環(huán)引起嚴重的廣播風暴,同時還會浪費大量帶寬,增加了服務器的負載。所以,傳統(tǒng)的單播和廣播通信方式不能有效地解決單點發(fā)送多點接收的問題。 IP組播是指在IP網絡中將數(shù)據包發(fā)送到網絡中的某個確定的組播組。IP組播是指源主機只發(fā)送一份數(shù)據,數(shù)據中的目的地址為組播地址;組播組中的所有接收者都可接收到同樣的數(shù)據拷貝,并且只有組播組內的主機可以接收該數(shù)據,網絡中其它主機不能收到。 IP組播有效地解決了單點發(fā)送多點接收的問題,能夠大量節(jié)約網絡帶寬、降低網絡負載。更重要的是,可以利用網絡的組播特性方便地提供一些新的增值業(yè)務,包括遠程醫(yī)療、網絡電臺、遠程教育、在線直播、網絡電視、視頻會議等信息服務領域。 在IP多媒體業(yè)務日漸增多的情況下,隨著互聯(lián)網建設的迅猛發(fā)展和新業(yè)務的不斷推出,IP組播有著巨大的市場潛力,組播業(yè)務也將逐漸得到推廣和普及。 二、二層組播IGMP Snooping協(xié)議 IGMP Snooping稱為互聯(lián)網組管理協(xié)議,它是運行在數(shù)據鏈路層設備上的組播約束機制,主要用于管理和控制組播組。 運行IGMP Snooping的設備通過對收到的IGMP報文進行分析,為端口和MAC組播地址建立起映射關系,并根據這樣的映射關系轉發(fā)組播數(shù)據。當二層設備沒有運行IGMP Snooping時,組播數(shù)據在二層被廣播;當二層設備運行了IGMP Snooping后,已知組播組的組播數(shù)據不會在二層被廣播,而在二層被組播給指定的接收者。 IGMP Snooping是通過監(jiān)聽IGMP協(xié)議包,提取相應的信息,形成組播成員關系表,然后對組播業(yè)務按照組成員關系進行轉發(fā),保證組成員收到正確的組播業(yè)務,而其余主機無法收到。 IGMP Snooping相對于路由器和主機是透明的,它僅僅監(jiān)聽兩者之間的IGMP報文,來建立自己的組播成員關系表。 三、跨VLAN組播的優(yōu)勢 跨vlan組播技術是在現(xiàn)有IGMP Snooping基礎上開發(fā)出來的,實現(xiàn)了在VLAN之間的組播,即:組播數(shù)據不受VLAN的限制,凡是該組成員,不論是否在同一個VLAN內,都可以收到該組的組播數(shù)據。 如圖1所示:PC1、PC2分別位于交換機的1、2號端口,分別處于vlan1、vlan2,并同時使用了IPTV。如果PC1、PC2同時收看某個頻道的節(jié)目,那么他們就處于同一個組播組,但是由于他們屬于不同的VLAN,所以組播數(shù)據源和路由器、交換機都必須轉發(fā)兩份數(shù)據,造成了帶寬浪費。 實現(xiàn)了跨VLAN組播功能以及組播代理功能后,服務器、路由器、交換機需要轉發(fā)的組播流量就降下來了。實現(xiàn)了跨VLAN組播功能的交換機能夠把一個組的組播數(shù)據在多個VLAN內轉發(fā),這樣,交換機自身的負擔就輕了。 同時在交換機上使用組播代理功能:以該交換機的管理VLAN為代理VLAN,交換機收到的所有report包都從這個VLAN發(fā)送到路由器,這樣路由器就認為該組播組只存在于這一個VLAN內,它發(fā)送組播數(shù)據的時候也就只需要在一個VLAN內發(fā)送一份數(shù)據。而且組播代理功能,能夠控制交換機發(fā)往路由器的report報文的數(shù)量,在指定超時時間內不重復發(fā)送,不增加路由器的負擔。 四、實驗部分，略 五、IPTV業(yè)務是一種新興的多媒體業(yè)務,在廣泛建設寬帶網絡的情況下,各運營商都要求用戶的端口VLAN和組播VLAN不能是同一個VLAN,即就是所謂的跨VLAN組播,協(xié)議在單播VLAN里面?zhèn)魉?業(yè)務走的是組播VLAN,這樣可以大量的節(jié)省局端設備上的組播VLAN的數(shù)量,同時也可以提高干線鏈路的帶寬利用率,隨著三網融合和移動互聯(lián)網的發(fā)展,IPTV和移動電視業(yè)務將成為人們不可缺少的應用,在高帶寬需求的情況下,使用跨VLAN組播可以提高鏈路的利用率,節(jié)省網絡帶寬。 |
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