下一代網絡的必選技術——IP組播已成熟

2019-11-04 22:41:13

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　　隨著寬帶的發展，多媒體的相關服務需求的日益增長刺激了ip組播技術的普及和發展，成為新一代網絡的不可缺少的要害技術。目前的IP組播技術已經相當成熟，這意味著運營商和企業已經可以通過該技術獲得經濟效益了。
　　
　　
　　成熟的IP組播組網
　　
　　
　　1．主機和組播路由器之間的組播技術
　　
　　
　　IGMP是惟一可選的協議，路由器通過使用該協議與主機進行通信，以了解局域網上的組播組，主機通過向路由器發送消息告訴路由器它希望“聽”到哪個組的報文。目前，成熟的版本為2，IETF工作組正在開發版本3。
　　
　　
　　2．路由協議
　　
　　
　　對于大型的IP組播網，第三層的IP路由協議一般要分為域內組播協議和域間組播協議。域內由運營商或企業自行治理，域間通過共同的約定域間組播協議實現域間的組播。
　　
　　
　?。?）域內組播路由協議
　　
　　
　　包括DVMRP、PIM-DM、PIM-SM、MOSPF和CBT。
　　
　　
　　隨著技術的進步和市場的選擇，其中的PIM-SM協議脫穎而出，成為廣泛支持的組播協議。該協議的“顯示加入”特性只會向需要組播報文的網絡傳播報文，同時組播源到接收者的網絡延遲小，正是這兩點因素使之成為域內組播協議的首選。另外，占有市場份額最大的Cisco僅支持PIM-SM和PIM-DM，而PIM-DM由于其帶有“廣播”的特點，不適合大型網絡，因此Cisco也推薦使用該協議作為域內組播協議。
　　
　　
　　（2）域間路由協議
　　
　　
　　MBGP對BGP進行了一些擴展使之適合于多種協議的路由交換，但目前主要用于組播。該協議增加了路由信息的狀態，每一條路由可以標記為是單播的還是組播的路由。這樣就可以為組播維護其路由信息和狀態，解決域間的組播路由問題。
　　
　　
　　要完成域間組播，除了要使用MBGP解決路由問題，對于PIM-SM域互聯還要輔助使用MSDP，該協議如其名字一樣主要用于解決不同域之間的組播源的發現問題。通過組播源的發現，域之間可以互相知道存在的每一個域內的組播源，從而建立從組播源到組播接收者的組播分發樹。
　　
　　
　　3．對以太網交換機的要求
　　
　　
　　組播技術的出現對以太網交換機也提出了一定的要求。在堆疊以太網交換機時，假如僅僅把組播報文當作廣播報文進行泛洪式傳播的話，勢必造成局域網中不必要的流量。解決這個問題有兩種成熟技術可供選擇：IGMP竊聽和CGMP。它們都是為了解決老式交換機無法知道組播組成員分布的問題。IGMP竊聽是使交換機具有第三層意識，竊聽主機和路由器之間發送的IGMP消息，從而確定組成員所在的位置。CGMP則是通過路由器和交換機之間的協議交互而使交換機了解組成員分布，但CGMP是Cisco的專有協議。
　　
　　
　　組播的高層協議
　　
　　
　　IP組播不能保證數據的可靠傳輸，可能會出現報文的丟失、亂序、重復的情況。針對不同類型的應用，人們開發了相應的協議來支持。
　　
　　
　　1．流媒體應用中的常見協議
　　
　　
　　流媒體的應用是組播重要的應用，譬如音頻和視頻的播放、視頻會議、遠程教學等，都屬于這一范疇。針對于這種類型的應用有一整套的協議支持。
　　
　　
　　RTP是用于Internet上針對多媒體數據流的一種傳輸協議。它既可以使用單播，也可以使用組播作為下層傳輸協議。RTP被設計為一對一或一對多的情況下工作，主要提供了時間信息和實現流同步，通常使用UDP來傳送數據。RTCP屬于RTP協議的一部分，它提供了流量控制和擁塞控制服務。
　　
　　
　　RTSP是由RealNetworks和Netscape共同提出的一個開放的標準，它擴展了現有的Web架構，提供了一種可控制的音頻、視頻的點播服務。它是應用層的協議，與HTTP很相似，HTTP傳送Html，而RTP傳送的是多媒體數據。
　　
　　
　　RSVP是Internet上的資源預留協議，使用RSVP預留一部分網絡資源（即帶寬），能在一定程度上為流媒體的傳輸提供QoS。RSVP技術在可擴展性上倍受質疑，因此目前還僅限于小型內部網上使用。
　　
　　
　　2．可靠組播協議
　　
　　
　　流媒體應用中，對少量丟失組播報文不是很敏感。然而對于數據組播應用來說，組播的可靠性是十分重要的。如組播報文差錯恢復、所有組播接收者收到的報文數量一致、順序一致、實時性等。這方面的研究是一個熱點，目前還沒有統一的標準，IETF正在努力推出標準，也有很多組織在積極地開發自己的協議。
　　
　　
　　常見協議有：SRM、MDP、Bimodel Multicast等。
　　
　　
　　可靠組播的應用前景是非常廣泛的，在可靠的媒體流發布、經衛星信道的信息發布、機場空中管制系統、股票行情的發布、大型分布式網站的數據更新、分布式數據庫的同步、分布式對象間消息的傳遞、軍事戰場指揮系統，甚至網絡游戲等，都有這一技術的應用領域。
　　
　　
　　組播技術應用現狀與未來
　　
　　
　　著眼于組播技術良好的表現和廣闊的應用前景，許多服務提供商先行一步，獲利不菲。意大利的FastWeb、香港的香港寬帶（HKBN）、瑞典的Bredbandsbolaget（B2）就是其中的佼佼者。一般運營商提供電話會議、電視和視頻點播服務，向商業用戶提供視頻會議和其他視頻流服務。在實踐中，組播情況下可以向3萬個用戶傳送電視節目，而不會引起網絡流量的激增。假如使用單播技術，所需的網絡帶寬是難以想象的。
　　
　　
　　目前，IP組播技術在商業應用中還面臨著一些需要解決的問題，如組播服務的收費方式和方法；組播網絡的監控；組播成員的身份認證；如何保證組播的QoS; 采用何種商業模式向用戶推銷組播服務等。但可以預見的是，人們日益熟悉到組播技術所帶來的優點和優點，組播技術必將成為人們工作和生活中不可缺少的網絡技術之一。

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