IP通信領(lǐng)域的一頭是IP單播通信，在此情況下，源IP主機(jī)向指定的目標(biāo)主機(jī)發(fā)送信息包，IP信息包中的目標(biāo)地址就是IP網(wǎng)絡(luò)中唯一的主機(jī)地址。

　　摘要：IP以太網(wǎng)在短短數(shù)十年，已經(jīng)從10M發(fā)展到今天的10G，以其廉價(jià)性在越來越的行業(yè)得到應(yīng)用，包括數(shù)據(jù)中心，視頻領(lǐng)域，而在視頻領(lǐng)域使用時(shí)，又由于其一發(fā)多收的特性決定其需要部署IP組播路由協(xié)議，本文重點(diǎn)介紹在IP數(shù)字前端時(shí)組播路由協(xié)議的選擇。

　　關(guān)鍵詞：IP組播,因特網(wǎng)組管理協(xié)議（IGMP）,協(xié)議無關(guān)組播（PIM）,特定源組播（SSM）

　　1IP組播介紹

　　IP通信領(lǐng)域的另一頭是IP廣播，在這里，源主機(jī)向一個(gè)網(wǎng)絡(luò)段中的所有IP主機(jī)發(fā)送信息包，IP廣播包的目標(biāo)地址的主機(jī)部分設(shè)置為全1，網(wǎng)絡(luò)部分設(shè)置成子網(wǎng)地址（參見下圖1）

　　IP組播介于IP單播和廣播通信之間，并且能使主機(jī)發(fā)送IP信息包到IP網(wǎng)絡(luò)中任何一組主機(jī)上。為此把IP組播信息包中的目標(biāo)地址安排成特殊形式的IP地址，稱之為IP組播地址。

　　組播地址范圍是224.0.0.0—239.255.255.255。

　　2因特網(wǎng)組管理協(xié)議（IGMP）

　　因特網(wǎng)組管理協(xié)議（IGMP）來源于一個(gè)博士論文中的主機(jī)成員關(guān)系協(xié)議，其第一個(gè)版本是IGMPV1，被定義為RFC1112，現(xiàn)在該協(xié)議已經(jīng)被淘汰，取而代之的是1997年被定義的RFC2236IGMPV2，增加了離組確認(rèn)和特定組查詢，而最新版本為IGMPV3，被定義成RFC4604，相對(duì)Version2來說，IGMPV3使用全新的組播地址224.0.0.22來供路由器和主機(jī)交互，而且可以支持特定源的組播，即SSM。

　　路由器通過IGMP與所連主機(jī)進(jìn)行通信，并以每一個(gè)接口為基礎(chǔ)維護(hù)組播成員關(guān)系表。只要接口上有一個(gè)主機(jī)通過IGMP發(fā)出信號(hào)想要接收組播信息，組播組成員之間的關(guān)系就發(fā)揮著作用。簡(jiǎn)單來說IGMP協(xié)議就是用來讓路由器和終端主機(jī)通信的。

　　3協(xié)議無關(guān)組播（PIM）

　　協(xié)議無關(guān)組播這個(gè)名字反映了他獨(dú)立于IP路由選擇協(xié)議的特性。也就是說，不管哪一種單播路由協(xié)議，PIM都可以使用這些信息實(shí)現(xiàn)組播轉(zhuǎn)發(fā)，因此他是協(xié)議無關(guān)的。盡管傾向于將PIM成為組播路由協(xié)議，事實(shí)上是使用現(xiàn)存的單播路由表去實(shí)現(xiàn)RPF校驗(yàn)功能，而不是維護(hù)一個(gè)分離的組播路由表。因?yàn)镻IM不必保持他自己的組播路由更新，例如組播開放式最短路徑有限（MOSPF）或距離矢量組播路由協(xié)議（DVMRP）。由于不必發(fā)送組播路由更新，所有與其他組播協(xié)議相比，PIM開銷降低了許多，PIM也是現(xiàn)在組播運(yùn)行的主要協(xié)議。

　　PIM簡(jiǎn)單來說是用于路由器和路由器之間維護(hù)組成員關(guān)系的一種協(xié)議，有了它，兩臺(tái)路由器之間才能正確的轉(zhuǎn)發(fā)組播流量。PIM分為稀疏模式和密集模式兩種，在數(shù)字IP前端中，由于PIM設(shè)備較少，一般采用密集模式便可以實(shí)現(xiàn)。

　　4特定源組播（SSM）

　　在一個(gè)組播路由網(wǎng)絡(luò)中，通過網(wǎng)絡(luò)分發(fā)組播流有兩個(gè)模式。第一個(gè)是任意源組播（ASM），第二個(gè)是特定源組播（SSM）。

　　在一個(gè)ASM的分配模型中，IP組播接收主機(jī)使用IGMP的2版本加入組播組。這個(gè)組在路由表中以G來表示。通過加入這個(gè)組，接收主機(jī)指出它想接收任意源發(fā)出的該組的流量。網(wǎng)絡(luò)從目的地址是G的任意源地址分發(fā)IP組播包。ASM需要組地址的良好分配，假定，一個(gè)ASM中的組播地址被重復(fù)設(shè)置，那么在任意源的模型下，就會(huì)收到兩份該組G的流量，造成流量擁塞。ASM通常采用239/8的地址范圍。在一個(gè)SSM的分配模型中，IP組播接收主機(jī)使用IGMP的V3版本加組播組，在這個(gè)請(qǐng)求當(dāng)中，除了會(huì)指定一個(gè)組地址，標(biāo)明我需要哪個(gè)組的流量，還會(huì)附加一個(gè)特定源的地址，以標(biāo)明我需要接收哪個(gè)源發(fā)來的。SSM可以使用重復(fù)的組播地址，運(yùn)行在不同源主機(jī)，相同組播地址的SSM組，不會(huì)有任何干擾。默認(rèn)的SSM地址范圍是232/8，然而，用戶可以自由配置。

　　可控的部署協(xié)議特定源組播（SSM）。

　　在一個(gè)接收設(shè)備決定從一個(gè)特定的源加入一個(gè)特定的組播流時(shí)的步驟。當(dāng)一臺(tái)主機(jī)想接收一個(gè)發(fā)源于一個(gè)特定地址S的組播GroupG，它將會(huì)發(fā)送一個(gè)（S，G）請(qǐng)求加入第一跳（firsthop）。第一跳將向發(fā)送端建立一個(gè)組播樹（SourcePathTree）。這個(gè)生成樹在源與目的地址之間是最短的路徑。組播樹依據(jù)單播路由表的信息建立。

　　一旦最短的路徑樹被建立，流量可以開始從源向目的站進(jìn)行流動(dòng)。有一點(diǎn)需要注意的是甚至即使源不發(fā)送通信流量，組播條目在源與接收設(shè)備之間仍然存在。

　　5IP數(shù)字前端架構(gòu)

　　數(shù)字電視中，安全性和冗余性一直都是廣電工作人員最關(guān)心的問題。

　　在過去的數(shù)字前端中，通過ASI信號(hào)傳輸，安全性可以得到很高的保障，冗余性的部署就不是那么容易，如果熱備的話需要增加幾乎一倍的設(shè)備，冷備的話需要及時(shí)更換設(shè)備，以保證正常播出。

　　在IP前端中，由于集成度大大增加，每臺(tái)設(shè)備可以處理30-40個(gè)MPTS，采用熱備的方式投入成本減少，配合SSM的組播來實(shí)現(xiàn)熱備更容易，極大保證業(yè)務(wù)的穩(wěn)定性和冗余性。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]IP組播設(shè)計(jì)與開發(fā)（第1卷）----BeauWilliamson.

　　[2]IANA.地址分配說明.

　　[3]RFC2365.私有IP組播地址.

　　[4]RFC1112.因特網(wǎng)組管理協(xié)議，版本1.

　　[5]RFC2236.因特網(wǎng)組管理協(xié)議，版本2.

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