组播技术

组播技术是指一个发送者对应多个接收者的一种网络通信。在多播技术中，通过将单个信息流传输到多个接收器，当多个接收器同时收听或观看相同的资源时，可以减少网络通信流量。对于 n 视频会议，可以减少 a的使用（n-1）倍的带宽长度。组播”一个典型的例子是带有多播地址的 IP多播。IPv6 支持单播（Unicast）组播（Multicast transmission）以及任意播（Anycast）三种类型，IPv6中没有关于广播的内容（broadcast）而是作为典型的多播类型。此外，多播定义还包括一些其他协议，如使用“点对多点”或“多点对多点”连接的异步传输协议（ATM）组播技术基于“组”这样的概念属于接收机的专有组，主要接收相同的数据流。接收者组可以分布在互联网上的任何地方。

组播技术涵盖的内容非常广泛，从地址分配、群组成员管理，转发到组播消息、路由建立、可靠性等诸多方面。下面首先介绍组播协议系统的整体结构，然后从组播地址、组播成员管理、组播报文转发、从域内组播路由和域间组播路由两个方面介绍了具有代表性的协议和机制。

传统的IP通信有两种方式：第一种是源 IP主机和目的 IP主机之间的单播（unicast）第二个是在一个源  IP 3356主机和网络中所有其他  IP 3356主机之间，也就是广播（broadcast）如果要将 信息发送到网络中的多台主机，但不是所有主机，则应该广播该信息，或者从源主机以单播方式将 IP 数据包发送到网络中的多台目标主机。当用广播实现时，不仅会向不必要的主机发送信息而浪费带宽，还会因路由环路而造成严重的广播风暴；用单播实现时，由于 IP 包的重复传输，会浪费大量带宽，增加服务器的负载。因此，传统的单播和广播通信方式不能有效地解决单点传输和多点接收的问题。

IP 多播指的是网络中数据包的尽力传输（best-effort）到网络中的某个节点子集，这被称为多播组（Multicast   group）IP 组播的基本思想是源主机只发送一份数据，这个数据中的目的地址就是组播组地址；多播组中的所有接收器可以接收相同的数据副本，并且只有多播组中的主机可以接收相同的副本（目标主机）可以接收数据，但网络中的其它主机无法接收。多播组使用 D 类 IP 地址（224.0 ～ 239.255.255.255）来标识。

根据协议的范围，组播协议分为主机-路由器之间的协议，即多播成员管理协议和路由器-路由器之间的协议，主要是各种路由协议。组成员协议包括 IGMP（互联网群组管理协议）组播路由协议分为域内组播路由协议和域间组播路由协议。域内多播路由协议包括 PIM-SM、PIM-DM、DVMRP 等协议，域间组播路由协议包括 MBGP、MSDP 和其他协议。同时，为了有效抑制二层网络中组播数据的扩散，引入了  IGMP 3356 Snooping 3356等二层组播协议。

通过 IGMP 和二层组播协议，在路由器和交换机中建立直连网段中的组成员信息，具体就是哪个接口有哪些组播组成员。域内组播路由协议根据 IGMP 维护的组播组成员信息，使用一定的组播路由算法构建组播分发树，在路由器中建立组播路由状态，路由器根据这些状态转发组播数据包。根据网络中配置的域间组播路由策略，在各个自治系统中使用域间组播路由协议（Automatic   system components）发布具有组播能力的路由信息和组播源信息，使组播数据可以在域间转发。

IP 组播技术有效地解决了单点发送和多点接收的问题，实现了 IP 网络中点到多点的高效数据传输，可以节省大量的网络带宽、降低网络负载。作为一种与单播广播并列的通信方式，组播的意义不仅于此。更重要的是，利用网络的组播特性，可以方便地提供一些新的增值服务，包括在线直播、网络电视、远程教育、远程医疗、网络电台、实时视频会议和其他互联网信息服务。

组播自 19883356提出以来，已经发展了十几年许多国际组织在组播技术研究和业务开发方面做了大量工作。随着互联网建设的快速发展和新业务的不断推出，组播必将走向成熟。虽然端到端的全球组播业务还没有大规模发展起来，但是具有组播能力的网络数量正在增加。一些主要的 ISP 已经运行域间多播路由协议来交换多播路由并形成多播对等体。随着 IP 网络中多媒体业务的日益增多，组播具有巨大的市场潜力，组播业务将逐步普及。