組播技術

組播技術是指一個發送者對應多個接收者的一種網絡通信。在多播技術中，通過將單個信息流傳輸到多個接收器，當多個接收器同時收聽或觀看相同的資源時，可以減少網絡通信流量。對于 n 視頻會議，可以減少 a的使用（n-1）倍的帶寬長度。組播”一個典型的例子是帶有多播地址的 IP多播。IPv6 支持單播（Unicast）組播（Multicast transmission）以及任意播（Anycast）三種類型，IPv6中沒有關于廣播的內容（broadcast）而是作為典型的多播類型。此外，多播定義還包括一些其他協議，如使用“點對多點”或“多點對多點”連接的異步傳輸協議（ATM）組播技術基于“組”這樣的概念屬于接收機的專有組，主要接收相同的數據流。接收者組可以分布在互聯網上的任何地方。

組播技術涵蓋的內容非常廣泛，從地址分配、群組成員管理，轉發到組播消息、路由建立、可靠性等諸多方面。下面首先介紹組播協議系統的整體結構，然后從組播地址、組播成員管理、組播報文轉發、從域內組播路由和域間組播路由兩個方面介紹了具有代表性的協議和機制。

傳統的IP通信有兩種方式：第一種是源 IP主機和目的 IP主機之間的單播（unicast）第二個是在一個源  IP 3356主機和網絡中所有其他  IP 3356主機之間，也就是廣播（broadcast）如果要將 信息發送到網絡中的多臺主機，但不是所有主機，則應該廣播該信息，或者從源主機以單播方式將 IP 數據包發送到網絡中的多臺目標主機。當用廣播實現時，不僅會向不必要的主機發送信息而浪費帶寬，還會因路由環路而造成嚴重的廣播風暴；用單播實現時，由于 IP 包的重復傳輸，會浪費大量帶寬，增加服務器的負載。因此，傳統的單播和廣播通信方式不能有效地解決單點傳輸和多點接收的問題。

IP 多播指的是網絡中數據包的盡力傳輸（best-effort）到網絡中的某個節點子集，這被稱為多播組（Multicast   group）IP 組播的基本思想是源主機只發送一份數據，這個數據中的目的地址就是組播組地址；多播組中的所有接收器可以接收相同的數據副本，并且只有多播組中的主機可以接收相同的副本（目標主機）可以接收數據，但網絡中的其它主機無法接收。多播組使用 D 類 IP 地址（224.0 ～ 239.255.255.255）來標識。

根據協議的范圍，組播協議分為主機-路由器之間的協議，即多播成員管理協議和路由器-路由器之間的協議，主要是各種路由協議。組成員協議包括 IGMP（互聯網群組管理協議）組播路由協議分為域內組播路由協議和域間組播路由協議。域內多播路由協議包括 PIM-SM、PIM-DM、DVMRP 等協議，域間組播路由協議包括 MBGP、MSDP 和其他協議。同時，為了有效抑制二層網絡中組播數據的擴散，引入了  IGMP 3356 Snooping 3356等二層組播協議。

通過 IGMP 和二層組播協議，在路由器和交換機中建立直連網段中的組成員信息，具體就是哪個接口有哪些組播組成員。域內組播路由協議根據 IGMP 維護的組播組成員信息，使用一定的組播路由算法構建組播分發樹，在路由器中建立組播路由狀態，路由器根據這些狀態轉發組播數據包。根據網絡中配置的域間組播路由策略，在各個自治系統中使用域間組播路由協議（Automatic   system components）發布具有組播能力的路由信息和組播源信息，使組播數據可以在域間轉發。

IP 組播技術有效地解決了單點發送和多點接收的問題，實現了 IP 網絡中點到多點的高效數據傳輸，可以節省大量的網絡帶寬、降低網絡負載。作為一種與單播廣播并列的通信方式，組播的意義不僅于此。更重要的是，利用網絡的組播特性，可以方便地提供一些新的增值服務，包括在線直播、網絡電視、遠程教育、遠程醫療、網絡電臺、實時視頻會議和其他互聯網信息服務。

組播自 19883356提出以來，已經發展了十幾年許多國際組織在組播技術研究和業務開發方面做了大量工作。隨著互聯網建設的快速發展和新業務的不斷推出，組播必將走向成熟。雖然端到端的全球組播業務還沒有大規模發展起來，但是具有組播能力的網絡數量正在增加。一些主要的 ISP 已經運行域間多播路由協議來交換多播路由并形成多播對等體。隨著 IP 網絡中多媒體業務的日益增多，組播具有巨大的市場潛力，組播業務將逐步普及。