群組和每個源的信息狀態(tài)，并且隨著Internet網(wǎng)絡(luò)的越來越復(fù)雜給組播的進一步的發(fā)展帶來了困難。
[0043]后來，出現(xiàn)了一些設(shè)計精巧的組播路由協(xié)議(如PIM-DM、PIM-SM),使組播IP包能正確而又迅速地發(fā)送給成千上萬的接收者，IP組播的技術(shù)和應(yīng)用開始快速發(fā)展。
[0044]組播的應(yīng)用:
目前，IP組播可以運行在任意構(gòu)造的網(wǎng)絡(luò)之上，包括因特網(wǎng)、ATM、幀中繼、SMDS和衛(wèi)星，涉及網(wǎng)絡(luò)的許多領(lǐng)域，能應(yīng)用在視頻和電信會議、多媒體種類、新聞發(fā)
布和那些來自太空的遠程實況廣播。公共互聯(lián)網(wǎng)中的一些團體經(jīng)常會用到IP組播，此外IP組播還被用于Internet2等私有IP網(wǎng)絡(luò)中的一些特殊應(yīng)用。
[0045]鏈路本地組播是指將IP組播包發(fā)往處于同一物理的或虛擬的數(shù)據(jù)鏈路層的若干主機組。
[0046]由于這種組播不需要復(fù)雜的路由，因此其應(yīng)用要廣泛得多。在IPv6中，它被用于地址解析，而在零配置網(wǎng)絡(luò)中，它取代了低效的廣播協(xié)議，完成服務(wù)發(fā)現(xiàn)、名字解析和地址沖突解析的功能。
[0047]IP組播會議的第一次大規(guī)模演示是在1992年3月的第23屆IETF大會上，當(dāng)時它被用于向全世界的研究人員和感興趣的觀察員們廣播一些會議。
[0048]之后，IETF的一些會議就被有選擇地繼續(xù)在MBONE和一些私有組播網(wǎng)絡(luò)上多播。
[0049]組播安全性是一個重要的問題。標(biāo)準的、實用的通信安全解決方案一般采用的是對稱加密。
[0050]但是將其應(yīng)用于IP組播流量可能會使任何一個接收方都擁有冒充發(fā)送方的能力。
[0051 ] 這顯然是令人無法接受的。
[0052]IETF的MSEC工作組正在開發(fā)用以解決這一問題的安全協(xié)議，這些協(xié)議大多都是在IPsec協(xié)議集的體系框架內(nèi)開發(fā)的。
[0053]IPsec不能被用于組播方案，這是因為IPsec安全關(guān)聯(lián)是被綁定到兩個而非多個主機的。
[0054]IETF提出了一個新的協(xié)議一TESLA，就組播安全性而言，這個協(xié)議是靈活且令人信服的。
[0055]在組播方式中，信息的發(fā)送者稱為“組播源”，信息接收者稱為該信息的“組播組”，支持組播信息傳輸?shù)乃新酚善鞣Q為“組播路由器”。
[0056]加入同一組播組的接收者成員可以廣泛分布在網(wǎng)絡(luò)中的任何地方，S卩“組播組”沒有地域限制。
[0057]需要注意的是，組播源不一定屬于組播組，它向組播組發(fā)送數(shù)據(jù)，自己不一定是接收者。
[0058]多個組播源可以同時向一個組播組發(fā)送報文。
[0059]假設(shè)只有Host B、Host D和Host E需要信息，采用組播方式時，可以讓這些主機加入同一個組播組(Multicast group)，組播源向該組播組只需發(fā)送一份信息，并由網(wǎng)絡(luò)中各路由器根據(jù)該組播組中各成員的分布情況對該信息進行復(fù)制和轉(zhuǎn)發(fā)，最后該信息會準確地發(fā)送給Host B、Host D和Host E。
[0060]組播路由器負責(zé)監(jiān)視一個組播組中的所有成員，看他們是否想繼續(xù)它們在組播組中的成員身份。
[0061]組播路由器定時的發(fā)送詢問信息到組播地址224.0.0.1.在這條信息中，組地址域設(shè)定為0.0.0.0.這意味著這種詢問是面向一個主機所在所有組播組，而不是一個組播組。
[0062]組播路由器希望從每一個組播組都獲得一個應(yīng)答
具有組播能力的網(wǎng)絡(luò)由支持本地組播的局域網(wǎng)通過具有組播能力的路由器連接而成。
[0063]IP組播路由的關(guān)鍵是為每一個組播組建立組播的分配樹，當(dāng)組播的分配樹建立好時，每個組播路由器只要將該組的數(shù)據(jù)沿著分配樹進行傳播就可以了。
[0064]組播應(yīng)用大致可以分為三類:點對多點應(yīng)用，多點對多點應(yīng)用和多點對點應(yīng)用。
[0065]點對多點應(yīng)用是指一個發(fā)送者，多個接收者的應(yīng)用形式，這是最常見的組播應(yīng)用形式。
[0066]典型的應(yīng)用包括:
媒體廣播:如演講、演示、會議等按日程進行的事件。其傳統(tǒng)媒體分發(fā)手段通常采用電視和廣播。
[0067]這一類應(yīng)用通常需要一個或多個恒定速率的數(shù)據(jù)流，當(dāng)采用多個數(shù)據(jù)流(如語音和視頻)時，往往它們之間需要同步，并且相互之間有不同的優(yōu)先級。
[0068]它們往往要求較高的帶寬、較小的延時抖動，但是對絕對延時的要求不是很高。
[0069]媒體推送:如新聞標(biāo)題、天氣變化、運動比分等一些非商業(yè)關(guān)鍵性的動態(tài)變化的信肩、O
[0070]它們要求的帶寬較低、對延時也沒有什么要求。
[0071]信息緩存:如網(wǎng)站信息、執(zhí)行代碼和其他基于文件的分布式復(fù)制或緩存更新。它們對帶寬的要求一般，對延時的要求也一般。
[0072]事件通知:如網(wǎng)絡(luò)時間、組播會話日程、隨機數(shù)字、密鑰、配置更新、有效范圍的網(wǎng)絡(luò)警報或其他有用信息。
[0073]它們對帶寬的需求有所不同，但是一般都比較低，對延時的要求也一般。
[0074]狀態(tài)監(jiān)視:如股票價格、傳感設(shè)備、安全系統(tǒng)、生產(chǎn)信息或其他實時信息。
[0075]這類帶寬要求根據(jù)采樣周期和精度有所不同，可能會有恒定速率帶寬或突發(fā)帶寬要求，通常對帶寬和延時的要求一般。
[0076]多點對多點的應(yīng)用:
多點對多點應(yīng)用是指多個發(fā)送者和多個接收者的應(yīng)用形式。通常，每個接收者可以接收多個發(fā)送者發(fā)送的數(shù)據(jù)，同時，每個發(fā)送者可以把數(shù)據(jù)發(fā)送給多個接收者。
[0077]典型應(yīng)用包括:
多點會議:通常音/視頻和白板應(yīng)用構(gòu)成多點會議應(yīng)用。
[0078]在多點會議中，不同的數(shù)據(jù)流擁有不同的優(yōu)先級。傳統(tǒng)的多點會議采用專門的多點控制單元來協(xié)調(diào)和分配它們，采用組播可以直接由任何一個發(fā)送者向所有接收者發(fā)送，多點控制單元用來控制當(dāng)前發(fā)言權(quán)。
[0079]這類應(yīng)用對帶寬和延時要求都比較高。
[0080]資源同步:如日程、目錄、信息等分布數(shù)據(jù)庫的同步。它們對帶寬和延時的要求一般。
[0081]并行處理:如分布式并行處理。它對帶寬和延時的要求都比較高。
[0082]協(xié)同處理:如共享文檔的編輯。它對帶寬和延時的要求一般。
[0083]遠程學(xué)習(xí):這實際上是媒體廣播應(yīng)用加上對上行數(shù)據(jù)流(允許學(xué)生向老師提問)的支持。
[0084]它對帶寬和延時的要求一般。
[0085]討論組:類似于基于文本的多點會議，還可以提供一些模擬的表達。
[0086]分布式交互模擬:它對帶寬和時延的要求較高。
[0087]多人游戲:多人游戲是一種帶討論組能力的簡單分布式交互模擬。它對帶寬和時延的要求都比較高。
[0088]Jam Sess1n:這是一種音頻編碼共享應(yīng)用。它對帶寬和時延的要求都比較高。
[0089]多點對點應(yīng)用是指多個發(fā)送者，一個接收者的應(yīng)用形式。
[0090]通常是雙向請求響應(yīng)應(yīng)用,任何一端(多點或點)都有可能發(fā)起請求。
[0091]典型應(yīng)用包括:
資源查找:如服務(wù)定位，它要求的帶寬較低，對時延的要求一般。
[0092]數(shù)據(jù)收集:它是點對多點應(yīng)用中狀態(tài)監(jiān)視應(yīng)用的反向過程。
[0093]它可能由多個傳感設(shè)備把數(shù)據(jù)發(fā)回給一個數(shù)據(jù)收集主機。帶寬要求根據(jù)采樣周期和精度有所不同，可能會有恒定速率帶寬或突發(fā)帶寬要求，通常這類應(yīng)用對帶寬和延時的要求一般。
[0094]網(wǎng)絡(luò)竟拍:拍賣者拍賣產(chǎn)品,而多個竟拍者把標(biāo)價發(fā)回給拍賣者。
[0095]信息詢問:詢問者發(fā)送一個詢問，所有被詢問者返回應(yīng)答。通常這對帶寬的要求較低，對延時不太敏感。
[0096]Juke Box:如支持準點播(Near-On-Demand)的音視頻倒放。通常接收者采用“帶外的”協(xié)議機制(如HTTP、RTSP、SMTP，也可以采用組播方式)發(fā)送倒放請求給一個調(diào)度隊列。它對帶寬的要求較高，對延時的要求一般。
[0097](四)成分及組成
組播技術(shù)是IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸三種方式之一，在介紹IP組播技術(shù)之前，先對IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯尾ァ⒔M播和廣播方式做一個簡單的介紹:
組播
單播(Unicast)傳輸:在發(fā)送者和每一接收者之間實現(xiàn)點對點網(wǎng)絡(luò)連接。
[0098]如果一臺發(fā)送者同時給多個的接收者傳輸相同的數(shù)據(jù)，也必須相應(yīng)的復(fù)制多份的相同數(shù)據(jù)包。
[0099]如果有大量主機希望獲得數(shù)據(jù)包的同一份拷貝時，將導(dǎo)致發(fā)送者負擔(dān)沉重、延遲長、網(wǎng)絡(luò)擁塞；為保證一定的服務(wù)質(zhì)量需增加硬件和帶寬。
[0100]組播(Multicast)傳輸:在發(fā)送者和每一接收者之間實現(xiàn)點對多點網(wǎng)絡(luò)連接。
[0101]如果一臺發(fā)送者同時給多個的接收者傳輸相同的數(shù)據(jù)，也只需復(fù)制一份的相同數(shù)據(jù)包。
[0102]它提高了數(shù)據(jù)傳送效率。減少了骨干網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞的可能性。
[0103]廣播(Broadcast)傳輸:是指在IP子網(wǎng)內(nèi)廣播數(shù)據(jù)包，所有在子網(wǎng)內(nèi)部的主機都將收到這些數(shù)據(jù)包。
[0104]廣播意味著網(wǎng)絡(luò)向子網(wǎng)每一個主機都投遞一份數(shù)據(jù)包，不論這些主機是否樂于接收該數(shù)據(jù)包。
[0105]所以廣播的使用范圍非常小，只在本地子網(wǎng)內(nèi)有效，通過路由器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制廣播傳輸。
[0106]組播解決了單播和廣播方式效率低的問題。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的某些用戶需求特定信息時，組播源(即組播信息發(fā)送者)僅發(fā)送一次信息，組播路由器借助組播路由協(xié)議為組播數(shù)據(jù)包建立樹型路由，被傳遞的信息在盡可能遠的分叉路口才開始復(fù)制和分發(fā)。
[0107]IP組播三種的傳遞方式:
1.密集組播
2.稀疏組播
3.源特定組播
現(xiàn)在的組播算法往往具備結(jié)合前兩種模式的能力。
[0108]組播協(xié)議分為主機-路由器之間的組成員關(guān)系協(xié)議和