网络规划与设计 第13章优化网络设计 QoS.组播.多层交换
网络优化中的QoS配置与优化
网络优化中的QoS配置与优化随着互联网的快速发展，人们对网络服务质量（Quality of Service，QoS）的要求越来越高。
QoS是指在网络中提供稳定、快速且可靠的服务的能力。
在网络优化中，QoS的配置和优化是至关重要的环节。
本文将介绍网络优化中的QoS配置与优化的原则、方法和技术。
一、QoS配置的原则QoS配置的目标是确保网络资源的合理分配，以提供更好的服务质量。
在进行QoS配置时，应遵循以下原则：1.理解用户需求：网络优化的首要任务是满足用户的需求和期望。
在进行QoS配置之前，需要深入了解用户对网络服务的需求，并将其转化为配置要求。
2.分类和优先级别：不同类型的网络流量具有不同的重要性和优先级。
在进行QoS配置时，应根据不同业务的特点划分不同的流量分类，并为每个分类设置相应的优先级。
3.资源分配策略：根据网络环境和用户需求，合理分配带宽和网络资源。
可以采用带宽限制、队列调度等技术手段，确保关键业务的带宽占用和资源分配。
4.弹性调整：网络负载和用户需求会发生变化，QoS配置也需要具备弹性调整的能力。
监测网络状态，根据实时数据进行调整，以保持网络质量的稳定性。
二、QoS配置的方法QoS配置的方法多种多样，根据不同的网络结构和需求选取适合的方法很重要。
以下是常见的QoS配置方法：1.差异化服务（Differentiated Services，DiffServ）：DiffServ致力于为不同流量分类提供不同的服务，通过对IP包进行标记和分类，根据优先级进行优先级别和控制。
DiffServ适用于大型网络和互联网服务提供商。
2.整流预测（IntServ）：IntServ是一个为特定应用程序提供保证服务质量的方法，它通过建立端到端的资源保留和流程建立来提供服务。
IntServ适用于实时音视频传输等敏感应用。
3.多协议标签交换（Multi-Protocol Label Switching，MPLS）：MPLS通过在网络中引入标签来优化数据包的转发效率和质量。
网络优化的QoS技术与应用
网络优化的QoS技术与应用随着互联网的迅猛发展，网络优化变得越来越重要。
在高速度、大容量网络的基础上，为了提供更好的用户体验，网络服务质量（Quality of Service，QoS）成为了一个关键的考量因素。
本文将介绍网络优化的QoS技术与应用。
一、QoS的定义和重要性QoS是指在网络中为不同的数据流提供不同的服务质量。
它通过优先级处理、流量控制、拥塞管理等手段来保证网络性能和用户体验。
QoS的重要性在于它可以解决网络拥塞、延迟、丢包等问题，提高网络的稳定性和可靠性。
二、QoS的核心技术1. 优先级处理：通过给不同类型的数据流设置不同的优先级，使得重要数据可以优先传输，确保网络服务的响应性和可用性。
2. 流量控制：通过限制网络中的流量来避免网络拥塞。
流量控制的方法包括速率控制、窗口控制等，以充分利用网络资源，提高传输效率。
3. 拥塞管理：当网络出现拥塞时，拥塞管理技术可以对数据流进行调度和控制，以避免拥塞的发生或减轻拥塞的程度，保证网络的稳定性和可用性。
4. 错误控制：通过检测和纠正网络传输中的错误，确保数据的正确性和完整性。
常用的错误控制技术包括校验和、重传机制等。
5. 服务质量度量：通过一系列的性能指标，如延迟、丢包率、带宽等，来评估网络的服务质量，并根据需要进行调整和优化。
三、QoS的应用场景1. 视频和音频传输：在视频和音频传输中，实时性是一个关键的要求。
QoS技术可以通过提供低延迟、低抖动的传输，确保音视频数据的实时性和连续性。
2. 网络游戏：网络游戏对网络的稳定性和低延迟有较高要求。
QoS 技术可以通过优先处理游戏数据、限制其他类型数据流量等手段，提供更好的用户体验。
3. 远程办公：随着远程办公的普及，对网络的稳定性和可用性提出了更高的要求。
QoS技术可以通过限制带宽占用、优化传输路径等方式，提高远程办公的效率和体验。
4. 云计算：云计算需要在虚拟化环境下提供高质量的服务。
QoS技术可以通过虚拟网络隔离、资源分配优化等手段，保证云计算的性能和可靠性。
网络规划设计中的QoS策略与带宽控制(二)
网络规划设计中的QoS策略与带宽控制随着互联网的普及和技术的不断发展，网络规划设计成为了一个重要的环节。
在网络规划设计中，QoS（Quality of Service）策略和带宽控制是必不可少的关键要素。
本文将探讨网络规划设计中的QoS策略与带宽控制，并讨论它们的重要性和应用场景。
一、QoS策略的重要性QoS策略是一套为了提高网络传输质量和保证关键应用的服务质量而制定的策略。
在网络规划设计中，QoS策略的重要性不言而喻。
首先，QoS策略可以优化网络带宽的利用。
通过设定合理的优先级和带宽限制，可以保证关键应用的流畅运行，避免网络拥堵和崩溃。
其次，QoS策略可以提高用户体验。
对于视频会议、在线游戏等对延迟和带宽敏感的应用，通过优先处理这些应用的数据包，可以提高用户体验，减少卡顿和延迟。
此外，对于企业来说，QoS策略还可以提高业务的稳定性和可靠性，确保重要业务的连续性运行。
二、QoS策略的应用场景QoS策略的应用场景广泛。
在企业网络中，往往有各种各样的应用共享同一个有限的带宽资源。
对于关键业务来说，如语音通话和视频会议，要求实时传输和低延迟是非常重要的。
通过为这些应用分配足够的带宽，并设定高优先级，可以确保它们的稳定运行。
另外，在校园网络或公共网络中，对于不同用户群体的带宽需求可能有所不同。
通过QoS策略，可以对带宽进行合理的分配，保证公平性，并且可以根据不同用户群体的需求，调整带宽的优先级。
三、带宽控制的重要性带宽控制是网络规划设计中的又一个重要环节。
在网络中，带宽对于数据传输的速度和流量大小起到了决定性的作用。
带宽控制的重要性主要体现在以下几个方面。
首先，带宽控制可以防止网络拥堵。
在大量数据同时传输的情况下，如果不进行带宽控制，很容易导致网络拥堵，使得网络传输变得非常缓慢甚至崩溃。
其次，带宽控制可以保证关键业务的优先传输。
通过对带宽进行分配和控制，可以确保关键应用的数据包得到优先传输，从而保证这些应用的稳定运行。
网络规划设计中的QoS策略与带宽控制
网络规划设计中的QoS策略与带宽控制在现代社会中，网络已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
为了满足用户对网络使用的需求，网络规划设计中的QoS（Quality of Service）策略与带宽控制变得愈发重要。
QoS策略是指通过设置不同的服务等级来管理和调度网络资源，以提供更好的服务质量。
网络中的数据分为实时数据和非实时数据两种类型。
实时数据如语音和视频，在传输过程中对延迟和抖动有着较高的要求；而非实时数据如电子邮件和文件传输，则对可靠性和带宽占用要求较高。
因此，在网络规划设计中，需要根据不同类型数据的要求来设置不同的服务等级。
首先，网络规划设计中需要合理划分带宽资源。
带宽控制是一项重要的任务，通过对带宽进行合理的分配，可以保证网络中每个用户都能得到足够的带宽资源。
带宽控制的关键在于流量控制和拥塞控制。
流量控制是指对流入网络中的数据进行限制，以避免网络过载。
而拥塞控制则是通过监测网络的负载情况，及时采取措施来避免网络拥塞。
其次，QoS策略需要实现不同服务等级的优先级调度。
根据数据的类型和对服务质量的要求，将实时数据和非实时数据分别划分为高优先级和低优先级。
对于高优先级的实时数据，可以采用优先权调度机制，确保其在传输过程中的延迟和抖动小，提高用户的体验。
而对于低优先级的非实时数据，则可以采用最佳努力传输的策略，减少网络资源的占用，提高网络的整体性能。
在设计QoS策略时，还需要考虑到网络的拓扑结构和传输介质的特点。
不同的网络拓扑结构和传输介质会对数据传输中的延迟、丢包等指标产生影响。
如星型拓扑结构可以降低延迟，而总线型拓扑结构则易受干扰。
因此，在规划网络时，需要根据实际情况选择适合的拓扑结构和传输介质，并针对其特点进行相应的QoS策略设计。
此外，随着物联网技术的不断发展，设备与设备之间的互联也对网络规划设计带来挑战。
大量的物联网设备连接到网络中，会带来海量的数据流量。
QoS策略需要在保证足够带宽的前提下，对这些设备进行合理的调度。
网络规划与优化
CB-A1340 网络规划与优化学习目标：l网络规划流程l网络拓扑结构设计l网络优化流程l CDMA 1X数据业务的测试与分析l双载频系统的网络规划与优化目录第一节网络规划流程 (1)1.1网络规划简介 (1)1.2网络规划流程各阶段介绍 (2)1.2.1项目预研 (2)1.2.2需求分析 (2)1.2.3网络评估 (2)1.2.4无线环境测试 (3)1.2.5网络拓扑结构设计 (5)1.2.6规划站点勘察 (6)1.2.7规划汇报 (7)1.2.8仿真 (7)1.2.9 PN规划及邻区列表设置 (7)1.2.10提交无线网络设计报告 (10)第二节网络拓扑结构设计 (13)2.1概述 (13)2.2站点分布规划过程 (13)2.2.1基站覆盖半径要求 (13)2.2.2站点分布规划实现过程 (14)2.2.3规划过程中的仿真 (16)2.2.4覆盖半径和正六边形边长关系 (16)2.3组网方式 (17)2.3.1射频产品的特点及使用范围 (17)2.3.2射频拉远使用注意事项 (19)2.3.3组网原则 (20)第三节网络优化流程 (25)3.1网络优化简介 (25)3.1.1网络优化全局流程 (25)3.2网络优化流程各阶段介绍 (26)3.2.1需求分析 (26)-1-3.2.2频谱扫描 (27)3.2.3单站抽检 (28)3.2.4校准测试 (30)3.2.5优化前网络评估 (30)3.2.6基站簇优化 (32)3.2.7全网优化及优化后网络评估 (34)3.2.8项目验收 (35)3.3网络运营分析流程 (36)第四节CDMA 1X数据业务的测试与分析 (39)4.1数据业务测试前准备工作 (39)4.1.1测试条件 (39)4.1.2测试区域 (40)4.1.3 iperf 软件介绍 (41)4.1.4 PPP参数设置 (43)4.1.5近区、远区 (46)4.1.6无线参数配置 (46)4.2数据业务设备性能测试 (47)4.2.1单用户最大吞吐量测试 (47)4.2.2单扇区最大吞吐量测试 (49)4.3数据业务覆盖测试 (51)4.3.1室外测试 (52)4.3.2室外定点测试 (53)4.3.3室内测试 (54)4.4数据业务网络性能测试 (55)4.4.1呼叫成功率、呼叫延时 (55)4.4.2切换测试 (56)4.4.3 Dormant状态激活到Active状态 (59)4.4.4传输延时测试 (60)4.5数据业务分析方法 (60)4.5.1用NetScope分析空中延时 (61)4.5.2用UltraEdit统计PPP链接延时 (61)4.5.3用NetScope统计概率分布PDF (62)-2-4.5.4用NetScope统计Rx、Tx等在时间轴上的对应关系 (64)4.5.5 TCP吞吐量、RLP吞吐量、SCH速率等在时间轴上的关系 (65)第五节双载频系统的网络规划与优化 (70)5.1双载频原理 (70)5.1.1组网方式 (70)5.1.2手机待机的载频 (71)5.1.3手机通话使用的载频 (72)5.1.4同频之间的切换 (72)5.1.5邻区同频业务信道满负荷时的切换 (72)5.1.6两载频临界区的切换 (73)5.1.7半软切换的理论 (74)5.2双载频系统的网络规划 (76)5.2.1参数规划 (76)5.2.2天馈规划 (78)5.2.3双载频区域规划 (78)5.2.4射频拉远和直放站规划 (79)5.3双载频系统的网络优化 (79)5.3.1需求分析 (79)5.3.2双载频性能测试 (79)5.3.3单站检查优化 (81)5.3.4 RF优化 (82)5.3.5双载频的维护 (82)-3-第一节网络规划流程1.1网络规划简介网络规划是指根据网络建设的容量需求、覆盖需求以及其他特殊需求，结合覆盖区域的地形地貌特征及供应商设备的特征，设计合理可行的无线网络布局，以最小的投资满足需求的过程。
网络Qos策略优化与调整方案制定
网络Qos策略优化与调整方案制定随着互联网的迅猛发展，人们对于网络速度和质量的要求越来越高。
网络QoS（Quality of Service）策略的优化与调整成为了网络管理者关注的重点。
本文将就网络QoS策略的优化与调整方案进行探讨。
一、识别流量分类在制定网络QoS策略之前，首先需要对网络中的流量进行分类识别。
常见的流量分类包括实时流量、敏感流量和普通流量。
实时流量包括视频通话、语音传输等具有较高时延敏感性的流量，敏感流量包括在线游戏和远程桌面等对延迟敏感的流量，而普通流量则是指普通网页浏览和文件下载等不太敏感的流量。
二、制定网络QoS策略1. 保证实时流量的传输质量实时流量对于网络传输的时延和带宽要求较高。
为了保证其传输质量，可采用以下策略：- 提高带宽分配：给予实时流量较高的带宽分配，确保其优先传输。
- 降低传输延迟：采用流量整形技术，限制实时流量的延迟，并减少丢包率。
- 减少网络拥堵：通过流量控制和拥塞控制等技术手段，合理调整网络中的流量分配，降低拥堵现象的发生。
2. 控制敏感流量的传输延迟敏感流量较为敏感于传输延迟，为了保证其传输延迟在可接受范围内，可采取以下策略：- 提高带宽利用率：通过合理的带宽控制策略，减少带宽资源的浪费，以提高带宽的利用率。
- 优化网络拓扑：合理规划网络拓扑结构，减少传输路径的长度和中间节点的数量，从而降低传输延迟。
- 采用缓存技术：将常用的敏感流量数据进行缓存，减少网络传输的数据量，从而降低传输延迟。
3. 合理处理普通流量普通流量对于网络负载影响较小，可以通过以下策略进行优化：- 服务质量分类：将普通流量分为高优先级和低优先级，采用差异化的服务质量策略进行处理，优先保障高优先级流量的传输。
- 流量控制：通过流量控制算法，限制普通流量的传输速度，避免其对网络负载造成过大压力。
- 数据压缩与合并：对于普通流量中的冗余数据进行压缩和合并，从而减少网络传输的数据量，提高带宽利用率。
网络规划与设计
网络规划与设计简介网络规划与设计是指对计算机网络系统进行全面规划和设计的过程，包括网络拓扑结构的确定、硬件设备的选型、网络地址的规划、安全策略的制定等。
一个良好的网络规划与设计能够提高网络的性能、可靠性和安全性，满足用户的需求，并且能够更好地适应未来的发展。
1. 网络规划的步骤1.1需求分析在进行网络规划之前，首先需要进行需求分析，了解用户的需求和业务特点。
这包括网络的大小和范围、用户数量和位置、对带宽和吞吐量的需求、对网络安全和可靠性的要求等。
通过需求分析，可以为后续的网络设计提供基础和方向。
1.2网络拓扑结构设计根据需求分析的结果，设计出合适的网络拓扑结构。
常见的网络拓扑结构包括星型、总线型、环型、树型和网状型等。
根据用户的需求和业务特点，选择适合的网络拓扑结构，并确定主干链路、分支链路和终端设备的布局。
1.3网络硬件设备选型根据网络规划的要求，选购适合的网络硬件设备。
这包括路由器、交换机、防火墙、服务器等。
在选型时，需要考虑硬件设备的性能、可靠性、适用性和价格等因素，以满足网络的需求，并尽量避免过度或不足的选购。
1.4网络地址规划网络地址规划是指确定网络IP地址的分配方案。
通过合理规划IP地址，可以提高网络的管理效率和安全性。
在进行网络地址规划时，需要考虑网络的划分、子网的设计、IP地址的分配等因素，以满足网络的需求，并充分利用IP地址资源。
1.5网络安全策略制定网络安全是网络规划和设计的重要方面。
在进行网络规划与设计时，需要制定合理的安全策略，以保护网络免受各种网络攻击和威胁。
安全策略包括访问控制、防火墙配置、数据加密等，同时需要定期评估和更新安全策略，以适应日益复杂和多样化的网络安全环境。
1.6网络测试与调整在网络规划与设计完成后，需要进行网络测试与调整，以验证网络的性能、可靠性和安全性，并解决可能存在的问题。
网络测试与调整可以通过模拟实际使用场景、进行负载测试等方式进行，同时还可以根据用户的反馈和需求进行进一步的调整和优化。
网络规划与设计
网络规划与设计在当今数字化的时代，网络已经成为了人们生活和工作中不可或缺的一部分。
从日常的社交娱乐到关键的商业运营，网络的高效稳定运行至关重要。
而网络规划与设计，就是为了构建一个满足各种需求、可靠且易于管理的网络环境。
网络规划与设计可不是一项简单的任务，它需要综合考虑诸多因素。
首先，得明确网络的用途和预期的用户数量。
比如，一个小型办公室的网络需求和一所大型高校的网络需求就有天壤之别。
小型办公室可能只需要满足几台电脑的文件共享和互联网访问，而高校则要支持成千上万学生和教职工的在线学习、科研、管理等多种复杂的应用。
在确定了网络的用途和用户规模后，就得考虑网络的性能要求了。
这包括带宽、延迟、丢包率等指标。
带宽就好比是网络的“马路宽度”，决定了数据能够流通的量。
如果是进行高清视频会议或者大量数据传输的业务，那就需要较宽的带宽来保证流畅性。
延迟则是数据从发送端到接收端所花费的时间，对于在线游戏或者实时控制系统，低延迟是至关重要的。
丢包率反映了数据在传输过程中丢失的比例，过高的丢包率会导致数据错误或者应用中断。
接下来是网络拓扑结构的选择。
常见的拓扑结构有星型、总线型、环型和网状型等。
星型结构就像一颗星星，所有节点都连接到一个中心节点，易于管理和维护，但中心节点一旦出现故障，整个网络可能会瘫痪。
总线型结构则是所有节点都连接在一条总线上，成本较低，但扩展性和可靠性较差。
环型结构中节点依次连接形成一个环，数据在环中单向传输，比较适合对实时性要求高的应用。
网状型结构是节点之间都有直接的连接，具有很高的可靠性和容错性，但成本也较高，通常用于核心网络或者对可靠性要求极高的场景。
网络设备的选型也是关键的一环。
路由器、交换机、防火墙等设备的性能和功能直接影响网络的运行效果。
路由器负责不同网络之间的连接和数据转发，要根据网络规模和流量来选择合适的处理能力和接口数量。
交换机用于连接同一网络中的设备，有二层交换机和三层交换机之分，二层交换机主要基于 MAC 地址进行数据转发，三层交换机则可以实现基于 IP 地址的路由功能。
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RP
R1
R4
R2
R3
Phase 3: Stop Encapsulation
S1
(S1,G) (S1,G) (S2,G)
S2 Join G for S2
(*.G)
Join G for S1 RP
R1
R4
R2
R3
Phase 4: Switch to Shortest Path Tree
shared tree Join messages toward S2 S2 S1
RP
R1
R4
R2
R3
Phase 5: Prune (S2 off) Shared Tree
g g g
report (g)
graft (s,g)
s
graft (s,g)
g
DVMRP- Steady State after Grafting
g g g
s
g
PIM-SM
• Protocol Independent Multicast-Sparse Mode“协议无关”的多播协议。
– 不用交换多播路由信息 – 利用单播路由表 – 接收者向RP发送“join”消息，发送者发送之前 首先向RP注册
• 共享树ST
– 以某个路由器为根（RP或Core）到所有接收者的树。 – 可以用（*，g）标示一棵共享树。 – 一棵树被多个发送者共享，维护较少的状态信息，但 转发路径未必最优。树根的位置很重要。
RPF
• 在构造多播树的过程中，路由器接收到一个数据包，要对 它执行RPF (Reverse Path Forwarding)检查。具体过程为： 路由器r获得该多播数据包的源地址s和进入路由器时的接 口i，然后r执行“逆向转发检查”：假想要把数据包用单 播方式从r发送到s，查找路由表，看是不是会从接口i发送 出去，若是，则RPF检查通过，接收并转发该数据包；否 则RPF检查失败，丢弃该数据包。 • 这样，路由器可以确保自己在多播树中“入射”的路径只 有一条，并且是到发送者最优的那一条。 • 消除环路。
– ASM模型的扩展，允许接受者选择发送者，即接受者只 接收特定发送者的数据包，并且在构造转发树的时候进 行裁剪。
多播的应用
• 一对多
– 定时的媒体播放（电视） – “推送”(PUSH)服务（股票价格，天气预报） – 服务器镜像、缓存
• 多对多
– 视频会议、网络游戏
IP 多播体系结构（一）
应用程序/多播地址 应用程序 多播地址 主机-路由器协议 主机 路由器协议 (IGMP)
– MASC/BGMP (long-term)
• MASC为各个AS域分配层次结构的多播地址。 BGMP构造一个以根域(root domain)为根的双向域 间多播树，这棵树可以由多个多播组共享。
MSDP的提出
• 域内协议时：每一个多播组只有一个RP。当扩 展到多个域时，每一个域内对于每一个活动的 多播组都至少有一个RP，从而从全局的观点看， 一个多播组有多个RP同时存在于不同的域中并 且互不了解！ • 对于域内的情况：接收者可以向RP发送“join” 消息加入多播树，发送者可以向同一RP注册， 从而向位于同一域的接收者发送多播数据；而 对于其他域的同组接收者就无能为力了。
DVMRP
• Distance-Vector Multicast Routing Protocol • 较早提出的多播协议，首先部署在MBone 上，“密集模式”。 • 发送者的第一跳路由器开始向所有下行端 口发送多播数据包。网络中间的路由器对 接收到的数据进行RPF检查。 • 最后一跳路由器根据IGMP信息返回修剪或 嫁接一个分支。
可扩展性
• Asia-Pacific Advanced Network (APAN) 和 Internet2 的主干网Abilene以及CERNET都部署 了MBGP/PIM-SM/MSDP • MSDP的SA需要定期散发（每60秒），模式类似 MSDP SA 60 于DVMRP。虽然在域这个层次，但是当多播广泛 部署后，若某个域同时存在成千上万个活动的发 送者，则该域向其他邻域就要发送多条SA，并进 一步散发出去。
• IGMPv2,为主机增加了显式的加入、退出组的消息 • IGMPv3,为主机增加了选择发送者的能力(SSM)
域内多播协议
hosts
• 域内协议
– Dense mode ：开始时路由器向所有下行 端口发送数据报，然后根据反馈信息修剪这棵树。
routers
• DVMRP，类似于RIP协议构造路由表，每个路由器需要保 存所有的（发送者，组）状态信息。 • MOSPF，一个area中的路由器互相广播如下信息：哪些 组属于哪个路由器，然后为每对(发送者，组)构造转发树。 • PIM-DM，利用已有的路由表，广播然后修剪。
routers hosts
域内多播协议
域间多播协议
均指自治系统(AS) 注：以下”域” 均指自治系统 以下”
IP Multicast体系结构（二）
• 发送者向多播地址发送数据包
– 多播地址：224.0.0.0-239.255.255.255
• 接收者告知本网段的路由器他们需要接收哪些数 据包
– 通过组管理协议进行。
• MBGP并不负责域间多播树的构造，用现有协 议PIM-SM就可以胜任。
MBGP/PIM-SM/MSDP
A
SA Source Join
RP
C RP
Join
SA
D RP
Join Join Receiver
B
Join
RP
SA
MSDP peer Physical link
PIM message MSDP message
MBGP
• Multiprotocol Extensions to BGP4 / Multicast BGP / BGP4+，运行于自治系统边界路由器。 • MBGP用来提供域间的“下一跳”信息，类似 于BGP为单播提供域间“下一跳”信息。
– 向相邻的自治系统通告“从我这里可以到达发送者 s”。当RP或者多播组接收者试图向位于其他AS的 多播发送者s发送一个”join” 消息时，该消息需要 沿着“逆向路径”到达多播发送者s，有了MBGP提 供的路由就可以做到这一点了。
十三章 优化网络设计
十三章 优化网络设计
• • • • 使用组播技术优化网络带宽使用 减少串行化延迟 优化网络性能，满足服务质量 Cisco IOS网络性能优化特性
IP Multicast（多播）
发送者 接收者 其它主机 多播路由器
单播与多播
多播的定义
• ASM (Any Source Multicast) ,RFC1121的多播服 务模型：
S2 distribution tree Shared tree S2 S1 Prune S2 off Shared tree where iif of S2 and RP entries differ
RP R1
R4
R2
R3
可扩展性
• 每对（发送者，组）需要一棵树。
– DVMRP：需要把信息Flood到全网，每一个路由器需要 为每一对（发送者，组）保存状态信息，自己构造路由。 – PIM-DM：类似于DVMRP，利用单播路由表。 – MOSPF：划分为area，只需要把组员信息Flood到整个 area。利用单播路由表。
• 每个（组）需要一棵共享树。
– PIM-SM：需要RP,显式加入、退出消息，只有在多播 树上的路由器需要为每一（组）保存状态信息，利用单 播路由表。 – CBT：类似于PIM-SM，需要Core。构造双向共享树。
可扩展性
• 经验显示单层的网络结构不具有可扩展性
– 每一个路由器都需要知道其他所有的路由器/子网（需 要保存大量的状态信息）。 – 单层网络规模增加时趋向于不稳定，一个错误操作可 能波及全网。
MSDP
• Multicast Source Discovery Protocol。每一个域向其 他域宣告本域中活动着的发送者信息。 MSDP运行在 路由器RP之中。 相邻域的MSDP peer配置 MSDP sessions (TCP连接) 通讯 。
– 本域出现一个新的发送者时，该发送者向RP注册。 – 本域的MSDP peer获知该信息后，向所有邻域的 MSDP peers 发送Source Active (SA)消息：包括（发送者，组）信 息。 – MSDP peers收到 SA消息后作RPF检查，以避免环路，检查 成功则所有其他邻居发送该消息。 – 收到SA的MSDP peer (同样是RP)会察看自己域内是否有该 多播组成员（即是否已经构建了该多播组的转发树）。若是， 则向该发送者发送一条PIM join消息以完成该组转发树的构建ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 或者通过转发树向域内的接收者转发数据。
– Sparse mode:接收者显式发送join消息到rp，此路 径记下;发送者向rp注册。只有在树上的路由器需要 存储状态；更高效
• CBT ，Core/RP，双向树，支持厂家少 • PIM-SM，RP（相会点），单向树，每个group一个。
多播转发树
• 源树，也称最短路径树（SPT）
– 以发送者为树根，到每一个接收者的最短路径构成一 棵转发树。 – 可以用二元组（s, g)标示一棵源树。 – 从发送者到接收者的路径最优，但需要维护较多状态 信息。
• “当前最好”的域内协议
– 权衡效率和复杂性 – 得到最广泛的支持和部署
Phase 1: Build Shared Tree
Shared tree after R1,R2,R3 join Join message toward RP