交换机知识组播管理

1、交换机知识-组播管理 组播概述 在网络中，存在着三种发送报文的方式：单播、广播、组播。数据采用单播(Unicast)方式传输时，服务 器会为每一个接收者单独传输一份信息，如果有多个接收者存在，网络上就会重复地传输多份相同内容的 信息，这样将会大量占用网络资源。数据采用广播(Broadcast)方式传输时，系统会把信息一次性的传送 给网络中的所有用户，不管他们是否需要，任何用户都会接收到广播来的信息。当前，诸如视频会议和视频点播等单点发送、多点接收的多媒体业务正在成为信息传送的重要组成部分。 在一点发送多点接收的前提下，单播方式适合用户较少的网络，而广播方式适合用户稠密的网络，当网络 中需求某信

2、息的用户量不确定时，单播和广播方式效率很低。这时组播(multicast)应运而生，它实现了 网络中单点到多点的高效数据传送，能够节约大量网络带宽，降低网络负载。组播传输信息的方式如图所 示。组播的特点是: 服务对象不固定，通常是一对多的关系;把服务对象看成一个组，发送端只需要发送一次数据到相关网络设备即可;每个用户可以随时加入或退出组播组；实时性要求较高，允许一定的丢帧现象发生。组播地址组播IP地址：根据IANA（Internet Assigned Numbers Authority，因特网编号授权委员会）规定，组播报文的IP地址使 用D类IP地址，组播IP地址范围是224.0.0.0239

3、.255.255.255。其中，几个特殊组播IP地址段的范围 及说明如下：组播地址范围说明224.0.0.0-224.0.0.255路由协议及其它底层拓扑发现和维护协议224.0.1.0-224.0.1.255会议及电视会议239.0.0.0239.255.255.255局域网内部使用地址*不能用于internet表8-1特殊的组播F地址段组播MAC地址:以太网传输单播IP报文的时候，目的MAC地址使用的是接收者的MAC地址。但是在传输组播报文时， 传输目标不再是一个具体的接收者，而是一个成员不确定的组，所以需要使用组播MAC地址作为目的地 址，组播MAC地址是一个逻辑的MAC地址。MAC地蛙

4、0713ip地址11102E bit组质 IP的 Jtl% 的00000000100000000mo0IANA规定，组播MAC地址的高24bit位是以01-00-5E开头，低23bit为组播IP地址的低23bit，映射关 系如图所示：M-00- 5E图8-2组播MAC地址和组播IP地址的对应关系 由于IP组播地址的高4bit是1110,标识了组播组，而低28bit中只有23bit被映射到组播MAC地址上， 这样IP组播地址中就会有5bit没有使用，从而出现了 32个IP组播地址映射到同一 MAC地址上的结果。组播地址表交换机在转发组播数据时是根据组播地址表来进行的。由于组播数据不能跨越VLAN

5、传输，因此组播地址 表的第一部分是VLAN ID，当交换机收到组播数据包时，数据包只能在接收端口所在的VLAN内转发。组 播地址表对应的出口端口不是一个，而是一组端口列表。转发数据时，交换机根据组播数据的目的组播地 址查找组播地址表，如果在组播地址表中查不到相应的条目，则把该组播数据广播，即向接收端口所在 VLAN内的所有端口上转发；如果能查找到对应的条目，则目的地址应该是一组端口列表，于是交换机把 这个组播数据复制成多份，每份转发到一个端口，从而完成组播数据的交换。组播地址表一般格式如图所 示。VLAN ID组播IP端口图8-3绢播地址表IGMP侦听网络中的主机通过发送IGMP(Intern

6、et Group Management Protocol，互联网组管理协议)报文向临近的 路由器申请加入(或离开)组播组，当上层路由设备将组播数据转发下来后，交换机负责将组播数据转发 给主机。IGMP侦听(IGMP Snooping)是组播约束机制，交换机用他来完成组播组的动态注册，运行IGMP 侦听的交换机通过侦听和分析主机与组播路由器之间交互的IGMP报文来管理和控制组播组，从而可以有 效抑制组播数据在网络中扩散。IGMP侦听的工作过程交换机侦听用户主机与路由器之间的交互IGMP报文，跟踪组播信息及其申请的端口。当交换机侦听到主 机向路由器发出报告报文(IGMP Report)时，交换机便把该端口加入组播地址表中；当交换机侦听到主 机发送的离开报文(IGMP Leave)时，路由器会发送该端口的特定组查询报文(Group-Specific Query)， 若还有其它主机需要该组播，则将回应报告报文，若路由器收