组播

网络协议(IP,Internet Protocol)组播技术提供了一种网络层点到多点的数据 转发方式,在网络数据传送的应用领域中,组播具有高效的带宽和一次向多个接收站点传 递相同内容的能力,降低了网络和服务器的负载。到目前为止,IP组播技术已经广泛的应 用于视频点播、交互式网络电视(IPTV,InternetProtocol Television)、视频会议、远程教 育、网络电台、网络游戏等增值业务。由于IP组播技术本身的特性,使得IP组播技术在IP 网络领域有着巨大的发展前景。稀疏模式独立组播协议(PIM-SM,ProtocolIndependent Multicast-SparseMode)的含义是组播路由与采用单播路由协议的种类是没有相关性的, 这个协议具备天然的协议的无关性、易用性、高效性及可扩展性,已成为目前及下一代IP 组播技术的优选方案。汇聚点(RP,Rendezvous Point)是PIM-SM中重要的概念,是一种名为RP的路由 器,直连组播源指定路由器(DR,Designated Router)负责向RP注册组播源信息,从而建立 RP到直连组播源DR之间的最短路径树(SPT,Shortest-Path Tree)。最后一个DR连接组 播接收者,负责向RP方向发起加入组播共享树(RPT,Rendezvous Point Tree),从而建立 组播源到组播接收者之间的组播分发树。因此RP成为连接组播源和组播接收者之间的中 枢,也是PIM-SM中组播流量转发的关键节点。下面称直连组播源的DR为SDR,直连组播接 收者的DR为UDR。在标准PIM-SM中,每个组播组只能映射到唯一的一个活动RP,这个特点带来如 下缺陷一、控制报文和数据报文都要经过RP,不仅加重了 RP的负担,也形成了网络瓶颈; 二、活动RP失效后,需要重新进行RP选举,重新发起注册和加入过程,导致组播路由收敛 慢;其中活动RP是多个RP中最终被选举出的RP ;三、单一的RP可靠性较差。为了增强 PIM-SM中RP的可靠性,以及对网络中的组播流量进行分担,可以在骨干网上选取若干RP 运行Anycast-RP机制,以达到冗余备份和负载分担的目的。任意播汇聚点(Anycast-RP, AnycastRendezvous Point)机制指的是在PIM-SM域内选取某个单播地址作为RP地址 (RPA, Rendezvous Point Address), RP信息可以通过静态配置也可以通过PM-SM动态发 布,RP信息包括RP的优先级和RP的RPA ;在PIM-SM域内选择一组节点作为RP,这组节点 称为Anycast-RP集,Anycast-RP集内所有成员都启用一个地址作为RPA的本地环回接口 (Loopback),并发布到单播路由系统中。Anycast-RP集内各成员称为Anycast-RP成员。 Anycast-RP成员之间通过一定的手段共享组播源信息,每个Anycast-RP成员只承担其周 围区域的中枢角色。在现有技术中,通过在Anycast-RP成员之间建立组播源发现协议(MSDP,
3Multicast Source Discovery Protocol)对等体,利用源活动(SA, Source-Active)消息 共享组播源信息,如图1所示,Anycast-RP机制在PIM-SM中的工作流程以及作用如下1、RP1和RP2互为MSDP对等体,并启用相同的IP地址,作为RPA。2、连接组播源S1的指定路由器SDR1选择较近的汇聚点RP1注册。3、Anycast-RP成员RP1通过MSDP向Anycast-RP集内的另一成员RP2通告组播 源{曰息。4、连接组播接收者USER2的指定路由器UDR2选择较近的汇聚点RP2加入SPT,RP2 向指定路由器SDR1方向发起加入,创建RPT。5、创建从指定路由器SDR1到汇聚点RP1再到指定路由器UDR2的组播转发路径。6、组播接收者USER1接收组播源S2的流程同上述步骤。7、如果汇聚点RP1失效或者指定路由器SDR1到RP1的单播路径失效,等待单播路 由收敛后,SDR1会重新选择RP2作为汇聚点;同样,如果汇聚点RP2失效或者指定路由器 SDR2到RP2的单播路径失效,等待单播路由收敛后,SDR2会重新选择RP1作为汇聚点,从而 实现组播转发路径的快速收敛。在上述现有技术实现Anycast-RP机制的方法中,需要在所有Anycast-RP成员节 点上运行MSDP,这样需要维护Anycast-RP成员节点之间大量的MSDP对等体;因为MSDP 对等体与多个PIM-SM域相连,从而发现其它PIM-SM域内的组播源信息,所以PIM-SM域和 多个MSDP对等体之间存在交互,从而增加了 Anycast-RP机制的复杂度。另外,下一代网 络的研究和规划中,IP组播体系已经放弃了 MSDP。由此可见,无论是为了优化当前网络, 还是为了完善下一代网络中IP组播路由协议,都需要考虑在去除MSDP的条件下如何保留 Anycast-RP 机制。

原文地址:https://www.cnblogs.com/timlong/p/9210177.html