组播基本概念讲解

目录

单播、广播、组播的区别

组播网络

组播网络设备

有线组播网络架构

无线组播网络架构

组播IP地址

组播模型——2种模型

组播IP报文

组播IP与MAC映射规则

组播MAC与单播MAC区分

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单播、广播、组播的区别

单播：一对一。   源发送一份单播报文，只能被单个主机接收

广播：一对所有。 源发送一份广播报文，所有主机都接收

组播：一对多。   源发送一份组播报文，可以被多个主机接收

组播还支持多到一、多到多

目前组播主要应用域IPTV、多媒体会议等网络业务中

以下介绍主要是“一对多”的场景

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组播网络

组播网络设备

组播源：向组播组发送组播报文

组播路由器：运行组播路由协议，创建、维护组播表并转发组播数据

接收端：通过加入组播组，接收组播组发送的组播报文

每个组播地址就是一个组播组

有线组播网络架构

组播源到组播路由器      

        组播路由器运行组播路由协议（PIM、DVMRP、MOSPF、MSDP、MVPN等）

组播路由器到组播路由器  

        组播路由器运行组播路由协议（PIM、DVMRP、MOSPF、MSDP、MVPN等）

组播路由器到接收端      

        组播路由器运行组播路由协议（IGMP）、组播路由器运行组播路由协议

无线组播网络架构

• AP和AC相对于组播数据为二层设备；即AP和AC对组播数据进行泛洪
• 在终端的网关设备运行IGMP，网关到组播源之间的三层设备PIM组播路由协议，实现组播数据转发
• 网关到终端之间的二层设备运行IGMP Snooping协议，防止组播泛洪

注意事项：如果流量需要经过AC，则可以在AC上有选择的开启IGMP Snooping

如果组播源和组成员在同一个子网，则组播源和组成员之间的设备不需要运行IGMP协议和PIM协议；不过可以根据需要在组播源和组成员之间的设备上运行IGMP Snooping协议

无线组播配置时需要确认以下信息

1、无线的数据转发方式（集中、本地）

2、组播源和组成员之间的网络是二层还是三层

3、是否在有线、无线设备开启IGMP Snooping（如果开启需要查看是否有对应表项）

4、是否在有线、无线设备开启无线组播功能

组播IP地址

组播IP地址的作用

1. 标识某一个组播应用/业务（组播源）
2. 代表接收此组播业务的所有主机（接收端）

组播地址为D类地址，范围是224.0.0.1~239.255.255.255

范围	含义
224.0.0.0~224.0.0.255	为路由协议预留的永久的组播地址
224.0.1.0~231.255.255.255 233.0.0.0~238.255.255.255	ASM临时组播组地址
232.0.0.0~232.255.255.255	SSM临时组播地址
239.0.0.0~239.255.255.255	本地管理的ASM临时组播组地址

永久组播地址：

所代表的含义已固定，不可更改。

供路由协议、拓扑查找等使用，不用于组播转发。

部分永久组播地址	所代表的含义
224.0.0.1	所有节点 （包含路由器以及主机）
224.0.0.2	所有路由器
224.0.0.5	OSPF
224.0.0.6	OSPF（DRother发送给DR）
224.0.0.9	RIP
224.0.0.13	PIM
224.0.0.18	VRRP
224.0.0.22	IGMPV3

临时组播地址：

组播地址可以被重复使用。

即当一个地址被应用于某个应用时，当此应用关闭不再使用时，此地址就可以被回收，可以被再次应用到其它应用中

本地管理地址：

仅在本地管理域内有效。

在不同的管理域内重复使用相同的本地管理组地址不会导致冲突

组播模型——2种模型

ASM 任意源组播地址

1. 接收端只能选择加入的组播组地址，而无法选择组播源地址
2. 通过不同的组播地址来区分不同的组播业务，组播地址利用率不高
3. 接收端不需要维护组播源的信息

例如：

可以选择加入组播地址224.0.0.1，无法指定组播源地址

                     组播地址224.0.0.2

SSM  指定源组播地址

1. 接受端可以选择加入的组播组地址，也可以选择加入的组播源地址
2. 不同的组播源可以使用相同的组播地址提供不同的组播服务，提高了组播利用率
3. 接受端需要维护组播源与组播组的对应关系

例如：

可以选择加入组播地址232.0.0.1 组播源地址1.1.1.1

组播地址232.0.0.1 组播源地址1.1.1.2

组播地址232.0.0.2 组播源地址1.1.1.1

选用ASM还是SSM模型取决于客户端的能力（看客户端是否具有指定组播源的能力）

组播IP报文

DIP     组播IP地址。由组播业务/应用事先确定好

SIP     单播IP地址。 发送该组播报文的主机的IP地址

SMAC   发送该组播报文的主机的MAC地址

DMC    由DIP（组播IP地址）自动映射而来

组播IP与MAC映射规则

组播IP地址的后23bit就为MAC地址的后23bit

MAC地址剩余的25bit：前24bit固定为01-00-5e，第25bit为0

例如：

存在的问题：

由于组播IP地址32bit，其中前4bit固定，后23bit映射，所以中间5bit在映射为MAC时会丢失。这样就会导致32个组播IP地址会共享一个组播MAC

例如：224.1.1.10和225.1.1.10的组播MAC是一致的

如何解决：

在进行组播地址规划时保证后23bit不冲突

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组播MAC与单播MAC区分

上述讲的01-00-5e开头的组播MAC地址只是针对于部分组播IP地址而言的，是为组播IP地址做映射而划分出来的一段组播地址。

例如：ISIS发送报文是通过组播发送的，而其目的MAC为0180开头的，非01-00-5e

所以不是所有的组播MAC都是01-00-5e开头，但是所有的组播地址第1字节的最后1位都为1