转multicast vs broadcast

转自：http://blog.csdn.net/bloghome/article/details/4682984

一、multicast概述：

 

多媒体应用集成了声音、图形、动画、文本以及视频，这种应用在现在的网络环境中也越来越多。多媒体流量在网络中主要有三种传播方式：

1、unicast　（单播）

2、broadcast　（广播）

3、multicast　（多播）

每种传播方式对网络带宽都有不同的影响。

 

unicast会对每个客户端分别发送一份流量的拷贝，如果目的客户端数量很大，unicast不得不发送多次，这如果发生在shared链路上，带宽占用是非常巨大的。

 

broadcast只发送一份拷贝，但是所有客户端都必须停下手中的工作，去检查下这份流量是否是发给自己的，占用客户端的CPU处理时间，如果仅仅是一般的broadcast流量，因为流量都比较小，但多媒体流量的广播却会占用高达7Mbps甚至更高的带宽，这会占用几乎所有的带宽。如果客户端数量较小，这种方式显然是不合适的。

 

multicast是多媒体网络环境下最佳方式，对一组用户只发送一个数据包的拷贝。

 

 

二、multicast特性

1、多播是将数据统一发送给一个host group（主机组）

2、采用“无连接的”传输方式，即UDP，也可称为“best effort”

3、成员可随时加入退出，即动态成员管理，成员可加入多个host group（主机组）

4、成员不受数量及所处位置的限制

5、支持多host group（主机组）

6、多播发送端，即源端并不需要加入host group（主机组）

7、多播组成员不需要发送数据

 

还有几点，对比unicast来说，多播因为只发送一次数据拷贝，几乎能同时分别到达各客户端，而单播不得不由源按顺序分别多次发送数据拷贝，这样数据到达目的端是有延迟的。

 

再有，多播组成员可以保持匿名，多播因为采用的是UDP机制，这就要求在接收端需要有排错机制。

 

 

三、multicast地址

多播地址为D类地址，即224.0.0.0 - 239.255.255.255。不同于A、B、C类IP地址的是，D类地址是不分层的，无结构化的。

 

multicast地址可以是动态分配，也可是被静态指定。静态指定的地址多为well-known地址，IANA负责对这些地址进行分配，静态地址是永久的host group（主机组），它与TCP、UDP中的well-known端口号是类似的。比如224.0.0.5和224.0.0.6就是OSPF用来在DR/BDR与DROTHER之间进行数据交换的，224.0.0.10分配给了RIPv2，224.0.0.9是EIGRP专用的。

 

Description	Range
Reserved link local address	224.0.0.0 to 224.0.0.255
Globally scoped address	224.0.1.0 to 238.255.255.255
Source specific multicast	232.0.0.0 to 232.255.255.255
GLOP address	233.0.0.0 to 233.255.255.255
Limited scope address	239.0.0.0 to 239.255.255.255

 

 

reserved link local address：IANA分配给本地网段的网络协议的，路由设备不会将这些包转发出去，这是通过在包头中设定TTL值为1来实现的。224.0.0.1指定了所有主机，224.0.0.2指定了所有路由器。

 

globally scoped address：这些地址可在internet上进行传递

 

source specific multicast：为SSM

 

glop address：与AS绑定使用

 

limited scope address：本地as或domain内使用，路由器上应对这些地址进行过滤，一般局限在公司内，或大学内部。

 

 

四、multicast tree（多播树）

1、source distribution tree（源分发树）

2、shared distribution tree（共享分发树）

 

源分发树表示为：（S，G），例如（192.168.2.2，224.1.1.1）

共享分发树表示为：（＊，G），例如（＊，224.2.2.2）

 

对比：

1、源树的好处是：有最优化的路径选择，据点是当在一个有许多源及host group的网络中，会对源路由器产生巨大的影响，导致资源耗尽。

2、共享树的优点是节省资源，但从源到目的的路径并不一定是最佳的

 

 

五、PIM

PIM是ip routing protocol-independent，独立于路由协议的，但是仍然需要有路由表存在，这是防止环路的要求。

 

PIM分为sparse mode和dense mode

 

 

六、IGMP和CGMP

IGMP　v1：包含组成员查询包，组成员回复包。3个60秒无回复则取消此成员

IGMP　v2：新增leave report，版本2的成员查询消息，可随时脱离多播组

IGMP　v3：新增版本3的组成员查询及回复消息

IGMP　v3lite：思科私有协议，不具有广泛意义

CGMP用来对交换机通告多播组成员mac地址，用在router上，适合与低端交换机配合使用，思科私有协议

IGMP snooping是IETF的标准协议，用在switch上，用来侦听多播组成员mac地址，占用资源非常大，高端交换机才能应用。

 

 

七、配置multicast

 

1、ip multicast-routing

ip pim sparse-mode | dense-mode | sparse-dense-mode

 

2、配置auto-rp，思科私有协议，PIM　version 1

ip pim send-rp-announce type number scope ttl group-list access-list-number  //定义rp

ip pim send-rp-discovery scope ttl　//定义rp代理

 

3、配置PIM　version 2

ip pim version 1 | 2

ip pim bsr-border

ip pim bsr-candidate interface hash-mask-length [priority]　//代理

ip pim rp-candidate type number ttl group-list access-list-number　//RP

 

 

 

八、monitoring ip multicast

show ip mroute

show ip mroute summary

show ip mroute active

show ip mroute count

show ip pim interface

show ip interface