华为交换机 01-02 IP组播配置指导

2 IP组播配置指导关于本章

本章介绍IP组播的基本概念和相关协议、特性，并提供典型的组播网络场景。

2.1 IP组播介绍

组播技术实现了网络中点到多点的高效数据传送，它能够有效地节约网络带宽、降低

网络负载，所以在IPTV、实时数据传送和多媒体会议等诸多方面都有广泛的应用。

2.2 IPv4组播相关概念

配置IPv4组播业务前，您将接触到组播基本概念、组播模型以及IPv4网络中的组播地

址、组播协议。在了解这些概念和特性后，将对您配置组播业务有一定的帮助。

2.3 在IPv4网络中部署组播

介绍IPv4网络中几个典型的业务场景以及组播协议和特性在这些场景中的应用位置，

帮助您更容易的配置组播业务。

2.1 IP组播介绍

组播技术实现了网络中点到多点的高效数据传送，它能够有效地节约网络带宽、降低

网络负载，所以在IPTV、实时数据传送和多媒体会议等诸多方面都有广泛的应用。

说明

本文中出现的路由器，指代一般意义的路由器和三层交换机。S2700, S3700支持IP组播路由功

能，可以用作组播路由器。

组播产生原因

传统的IP通信有两种方式：单播（Unicast），信息源为每个需要信息的主机都发送一

份独立的报文；广播（Broadcast），信息源将信息发送给该网段中的所有主机，而不

管其是否需要该信息。

如果要将数据从一台主机发送给多个主机而非所有主机，则要么采用广播方式，要么

由源主机分别向网络中的多台目标主机以单播方式发送多份数据，如图2-1所示。

图2-1采用单播和广播方式进行点对多点传输数据示意图

Packets for HostA

HostB HostC HostA Receiver

Packets for HostC

Packets for all hosts

HostB

HostC HostA Receiver Receiver

●采用单播方式时，网络中传输的信息量与需要该信息的用户量成正比。当需要该

信息的用户数量较大时，信息源需要将多份内容相同的信息发送给不同的用户，这对信息源以及网络带宽都将造成巨大的压力。由此可以看出，该传输方式不利于信息的批量发送，只适用于用户稀少的网络。

●采用广播方式时，不需要信息的主机也将收到该信息，这样不仅信息的安全性得

不到保障，而且会造成同一网段中信息泛滥。由此可见，该传输方式不利于与特定对象进行数据交互，并且还浪费了大量的带宽。

由上述可见，传统的单播和广播通信方式不能有效地解决单点发送、多点接收的问题。

组播（Multicast）可以很好的解决点对多点的数据传输，如图2-2所示，源Source只发送一份数据，所有接收者都可接收到同样的数据拷贝，并且只有需要该数据的主机（HostA、HostC）可以接收该数据，网络中其他主机（HostB）不能收到该数据。

图2-2采用组播方式进行点对多点传输数据示意图

Packets for the multicast group

HostB HostC HostA Receiver

组播优势

组播相对单播和广播有如下优势：

●相比单播，由于被传递的信息在距信息源尽可能远的网络节点才开始被复制和分

发，所以用户的增加不会导致信息源负载的加重以及网络资源消耗的显著增加。

●相比广播，由于被传递的信息只会发送给需要该信息的接收者，所以不会造成网

络资源的浪费，并能提高信息传输的安全性。

应用

组播技术有效地解决了单点发送、多点接收的问题，实现了IP网络中点到多点的高效

数据传送，能够大量节约网络带宽、降低网络负载。更重要的是，组播利用网络的组

播特性方便地提供一些新的增值业务来实现的互联网信息服务，包括在线直播、网络

电视、远程教育、远程医疗、网络电台、实时视频会议等互联网的信息服务领域。2.2 IPv4组播相关概念

配置IPv4组播业务前，您将接触到组播基本概念、组播模型以及IPv4网络中的组播地

址、组播协议。在了解这些概念和特性后，将对您配置组播业务有一定的帮助。

组播中的基本概念

如图2-3所示，网络中存在信息发送者Source，对Source的信息感兴趣的主机提出信息

需求，网络采用组播方式传输信息。

图2-3组播方式示意图

Multicast packets

HostB HostC HostA Receiver

●组播组：用IP组播地址进行标识的接收者集合，主机通过加入某组播组，从而可

以接收发往该组播组的组播数据。

●组播源：信息的发送者称为“组播源”，如图2-3中的Source。一个组播源可以同

时向多个组播组发送信息，多个组播源也可以同时向一个组播组发送信息。组播

源通常不需要加入组播组。

●组播组成员：所有加入某组播组的主机便成为该组播组的成员，如图2-3中的

Receiver。组播组中的成员是动态的，主机可以在任何时刻加入或离开组播组。组

播组成员可以广泛地分布在网络中的任何地方。

●组播路由器：支持三层组播功能的路由器或交换机，如图2-3中的各个Switch。组

播路由器不仅能够提供组播路由功能，也能够在与用户连接的末梢网段上提供组

播组成员的管理功能。

组播模型

根据接收者对组播源处理方式的不同，组播模型分为以下两类：

●ASM（Any-Source Multicast）任意源组播模型：ASM模型仅针对组地址提供组

播分发。一个组播组地址作为一个网络服务的集合，任何源发布到该组地址的数

据得到同样的服务。接收者主机加入组播组以后可以接收到任意源发送到该组的

数据。

●SSM（Source-Specific Multicast）指定源组播模型：SSM模型针对特定源和组的

绑定数据流提供服务，接收者主机在加入组播组时，可以指定只接收哪些源的数

据。加入组播组以后，主机只会收到指定源发送到该组的数据。

而且为了便于接收者进行区分，SSM模型与ASM模型使用不同的组播地址范围。IPv4组播地址

在基于IPv4的网络中，为了让组播源和组播组成员进行通信，需要提供网络层组播地

址，即IPv4组播地址。IPv4组播地址使用D类地址，其范围是：224.0.0.0～

239.255.255.255。各地址段含义见表2-1。