一、IP組播技術(shù)簡介

　　組播技術(shù)指的是單個發(fā)送者對應(yīng)多個接收者的一種網(wǎng)絡(luò)通信。組播技術(shù)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(wǎng)絡(luò)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(jī)而浪費帶寬,也可能由于路由回環(huán)引起嚴(yán)重的廣播風(fēng)暴,同時還會浪費大量帶寬,增加了服務(wù)器的負(fù)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(wǎng)絡(luò)中將數(shù)據(jù)包發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中的某個確定的組播組。IP組播是指源主機(jī)只發(fā)送一份數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)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(jù)拷貝,并且只有組播組內(nèi)的主機(jī)可以接收該數(shù)據(jù),網(wǎng)絡(luò)中其它主機(jī)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(wǎng)絡(luò)帶寬、降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。更重要的是,可以利用網(wǎng)絡(luò)的組播特性方便地提供一些新的增值業(yè)務(wù),包括遠(yuǎn)程醫(yī)療、網(wǎng)絡(luò)電臺、遠(yuǎn)程教育、在線直播、網(wǎng)絡(luò)電視、視頻會議等信息服務(wù)領(lǐng)域。

　　在IP多媒體業(yè)務(wù)日漸增多的情況下,隨著互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的迅猛發(fā)展和新業(yè)務(wù)的不斷推出,IP組播有著巨大的市場潛力,組播業(yè)務(wù)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(wǎng)組管理協(xié)議,它是運行在數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備上的組播約束機(jī)制,主要用于管理和控制組播組。

　　運行IGMP Snooping的設(shè)備通過對收到的IGMP報文進(jìn)行分析,為端口和MAC組播地址建立起映射關(guān)系,并根據(jù)這樣的映射關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)組播數(shù)據(jù)。當(dāng)二層設(shè)備沒有運行IGMP Snooping時,組播數(shù)據(jù)在二層被廣播;當(dāng)二層設(shè)備運行了IGMP Snooping后,已知組播組的組播數(shù)據(jù)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(yīng)的信息,形成組播成員關(guān)系表,然后對組播業(yè)務(wù)按照組成員關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),保證組成員收到正確的組播業(yè)務(wù),而其余主機(jī)無法收到。

　　IGMP Snooping相對于路由器和主機(jī)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(guān)系表。

三、跨VLAN組播的優(yōu)勢

　　跨vlan組播技術(shù)是在現(xiàn)有IGMP Snooping基礎(chǔ)上開發(fā)出來的,實現(xiàn)了在VLAN之間的組播,即:組播數(shù)據(jù)不受VLAN的限制,凡是該組成員,不論是否在同一個VLAN內(nèi),都可以收到該組的組播數(shù)據(jù)。

　　如圖1所示:PC1、PC2分別位于交換機(jī)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(jù)源和路由器、交換機(jī)都必須轉(zhuǎn)發(fā)兩份數(shù)據(jù),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(wù)器、路由器、交換機(jī)需要轉(zhuǎn)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(jī)能夠把一個組的組播數(shù)據(jù)在多個VLAN內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā),這樣,交換機(jī)自身的負(fù)擔(dān)就輕了。

　　同時在交換機(jī)上使用組播代理功能:以該交換機(jī)的管理VLAN為代理VLAN,交換機(jī)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(rèn)為該組播組只存在于這一個VLAN內(nèi),它發(fā)送組播數(shù)據(jù)的時候也就只需要在一個VLAN內(nèi)發(fā)送一份數(shù)據(jù)。而且組播代理功能,能夠控制交換機(jī)發(fā)往路由器的report報文的數(shù)量,在指定超時時間內(nèi)不重復(fù)發(fā)送,不增加路由器的負(fù)擔(dān)。

四、實驗部分，略

五、IPTV業(yè)務(wù)是一種新興的多媒體業(yè)務(wù),在廣泛建設(shè)寬帶網(wǎng)絡(luò)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(wù)走的是組播VLAN,這樣可以大量的節(jié)省局端設(shè)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(wǎng)融合和移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,IPTV和移動電視業(yè)務(wù)將成為人們不可缺少的應(yīng)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(wǎng)絡(luò)帶寬。