多播技術(shù)簡(jiǎn)介

1988年Steve Deering 首次在其博士論文中提出IP多播的概念。多播是IPv6數(shù)據(jù)包的3種基本目的地址類型之一，多播是一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信，IPv6沒有采用IPv4中的組播術(shù)語，而是將廣播看成是多播的一個(gè)特殊例子。

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和個(gè)人計(jì)算機(jī)的普及，人們能夠方便的在網(wǎng)絡(luò)上暢游，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信或者獲取自己所需的信息資源。此外，人們也越來越依賴于網(wǎng)絡(luò)計(jì)算。大多數(shù)企業(yè)都建立了先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)，連接各個(gè)雇員和他們的計(jì)算機(jī)、工作站。有時(shí)，我們工作中的重要的信息只能通過網(wǎng)絡(luò)得到，這些信息可能在企業(yè)的專用網(wǎng)絡(luò)上，也可能在因特網(wǎng)上。因特網(wǎng)是個(gè)公用的網(wǎng)絡(luò)，連接全世界的各個(gè)大學(xué)、公司、非盈利組織、個(gè)人和政府機(jī)關(guān)。隨著現(xiàn)在寬帶的發(fā)展，諸如遠(yuǎn)程教學(xué)、視頻會(huì)議、網(wǎng)絡(luò)游戲等新興的因特網(wǎng)應(yīng)用越來越受歡迎，而且有時(shí)變得很必需。這些應(yīng)用涉及到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或者多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信，與傳統(tǒng)的單播或者廣播有很大的不同。1988年，Deering提出了IP多播的概念，從此IP多播技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注。多播介于單播通信和廣播通信之間，它可以將發(fā)送者發(fā)送的數(shù)據(jù)包發(fā)送給位于分散在不同子網(wǎng)中的一組接收者。多播的基礎(chǔ)概念是“組”。一個(gè)多播組(multicast group)就是一組希望接收特定數(shù)據(jù)流的接收者。這個(gè)組沒有物理或者地理的邊界：組內(nèi)的主機(jī)可以位于互聯(lián)網(wǎng)或者專用網(wǎng)絡(luò)的任何地方。多播組中的每～個(gè)節(jié)點(diǎn)被稱為多播組成員(multicastgroupmember)。在多播的諸多應(yīng)用中，均可實(shí)現(xiàn)單播，但是隨著接收者的增多，需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包里線性增長(zhǎng)，對(duì)于盯個(gè)接收者，需要發(fā)送同一個(gè)數(shù)據(jù)包的n份拷貝，這樣通信量就會(huì)成倍的增加，也會(huì)占用網(wǎng)絡(luò)的許多帶寬，有時(shí)會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)堵塞。但是多播通信IP數(shù)據(jù)包僅發(fā)送一次。路由器會(huì)自動(dòng)的轉(zhuǎn)發(fā)到位于不同網(wǎng)段上的每一個(gè)接收者，可以是在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)膱?bào)文拷貝的數(shù)量最小。所以多播是很有必要的。多播通信模型的一個(gè)關(guān)鍵的特性是提供了間接標(biāo)識(shí)的多播組，其中發(fā)送方和接收方都不需要知道對(duì)方的具體情況。發(fā)送方只需要向一個(gè)多播地址發(fā)送分組而接收方只需要告訴網(wǎng)絡(luò)自己希望接收發(fā)送這個(gè)地址的分組。用戶的數(shù)據(jù)要從一個(gè)終端發(fā)送到另一個(gè)終端，首先要確定傳輸路由，不同的通信方式，其確定路由的方式也不同。如今網(wǎng)絡(luò)的通信方式主要有以下幾種：

單播(unicast：point to point)，點(diǎn)到點(diǎn)的通信方式;

多播(multicast：point tO multipoint)，點(diǎn)到多點(diǎn)的通信方式;

匯播(concast：multipoint to point)，多點(diǎn)到一點(diǎn)的通信方式;

群播(multipoint tO multipoint)，多點(diǎn)到多點(diǎn)的通信方式，多播的一種推廣;

廣播(broadcast：point to all point)，點(diǎn)到所有節(jié)點(diǎn)的通信方式。

一般要求多播服務(wù)的業(yè)務(wù)對(duì)帶寬和實(shí)時(shí)性要求較高，涉及用戶較多，占用的資源也多，因此有必要優(yōu)化多播路由。多播路由算法就是要尋求最優(yōu)多播樹，理想有效的路由算法將設(shè)計(jì)一棵僅覆蓋多播組成員的樹，并體現(xiàn)如下特征：樹隨著組成員變化動(dòng)態(tài)更新;最小化節(jié)點(diǎn)需要保存的狀態(tài)信息量;避免鏈路和節(jié)點(diǎn)的流量集中;根據(jù)費(fèi)用函數(shù)優(yōu)化路由