組播(multicast)：解決了一個主機向特定的多個接收者發(fā)送消息的方法。 單播方式：單點發(fā)送多點接收的點對點傳輸。
單播方式不能適應internet上諸如流媒體、視頻會議和視頻點播等多媒體業(yè)務類業(yè)務傳輸特性的需求。
區(qū)別：
單播：將一個分組發(fā)送到一臺主機上；
廣播：將一個分組發(fā)送給指定網絡中的所有主機；
組播：將一個分組發(fā)送到一組主機上。
一、ip組播
ip組播：指一個ip報文向一個“主機組”的傳送，這個包含零個或多個主機的主機組由一個單獨的ip地址標識 。
主機組的成員可以動態(tài)變化：
主機有權選擇加入或者退出某個主機組；
主機可以加入多個主機組；
可以向自己沒加入的主機組發(fā)送數據。
“組播地址”：最高四位為“1110”，范圍從224.0.0.0開始，到239.255.255.255結束，通常被稱為d類地址或主機組地址。
除目的地址部分外，組播報文與普通報文沒有區(qū)別，網絡盡力傳送但不保證送達！
ip組播地址可用作數據報的目的地址；不出現在源地址字段、源路由或記錄路由的選項中；不會生成關于組播數據報的icmp差錯報文，發(fā)往組播地址的ping得不到回答。
ip組播使用數據報的目的地址來規(guī)定數據報必須通過組播進行交付！
從ip組播地址中衍生第2層組播地址(組播mac地址)
計算方法：把ip地址的最后23位拷貝到mac地址的最后23位，然后把這23位前面的那一位置為0，mac地址的前24位必須為0x01-00-5e。
例如：組播ip地址224.0.1.128，其16進制表示為0xe0-00-01-10，最低的23位為0x00-01-10，計算得出的mac地址為：0x01-00-5e-00-01-10。
“組播地址”分類：
永久ip組地址：是周知的，由internet管理機構分配，用于internet上的主要服務以及基礎結構維護，是保留地址。
臨時ip組地址：除永久組地址外的非保留d類地址，相應于瞬變組播群組，需要使用時則創(chuàng)建，群組成員為0時則丟棄。
臨時組地址：由網絡管理員選擇，需要保證該地址在一定的范圍內沒有其它的主機組在使用這個組播地址。
永久組地址:從224.0.0.0到224.0.0.255的d類地址，專用于組播選路和群組維護協議，路由器禁止轉發(fā)發(fā)往該地址范圍的數據報。
224.0.0.1永久分配給全系統群組，包含一個網絡上的所有主機和路由器。
224.0.0.2永久分配給全路由器群組，只包含參與的路由器。
——都用于控制協議，不用于通常的數據交付；發(fā)往這些地址的數據報只到達與發(fā)送方處于同一本地網絡的機器，沒有對應于互聯網中所有系統和路由器的ip組播地址。
ip組播分組的轉發(fā)：由支持組播的路由器來處理，主機發(fā)出的ip組播分組在本子網內被所有本組播組成員接收，同時與該子網直接相連的組播路由器會把組播報文轉發(fā)到所有包含該組播組成員的網絡上。
生存期值(ttl,time-to-live)：決定組播報文傳遞的范圍，如果ttl值等于或者小于設置的路由器端口ttl門限值，路由器將不再轉發(fā)該報文。
組播系統的三個概念性組成部分：
①組播編址方法——必須適應兩個相互沖突的目標：允許分配地址時的本地自治；同時定義具有全局含義的地址。
②有效的通知和交付機制——主機需要一種通知機制把自己參與的組播群組通知給路由器；路由器需要一種交付機制把組播分組傳輸給主機。
③有效的網絡轉發(fā)工具——組播轉發(fā)工具的設計目標是既有效又具有動態(tài)性，應該能夠沿最短路徑路由組播分組；不應該沿無法到達群組成員的路徑發(fā)送數據報；應該允許主機在任何時刻參加或退出群組。
二、internet群組管理協議 igmp
internet組管理協議igmp：是tcp/ip的標準之一，所有接收ip組播的機器都需要igmp，組播路由器和實現組播的主機用igmp來進行群組成員信息的通信。
igmp的兩個工作階段：
第一階段：當主機加入一個新組播群組時，要把一個igmp報文發(fā)送給組播地址中的每個主機，宣布其成員；本地組播路由器接收到這個報文后，向互聯網上其它組播路由器傳播這個群組成員信息，以建立必要的路由。
第二階段：為適應動態(tài)的成員，本地組播路由器周期性地輪詢本地網絡上的主機，以便確定現在各個群組中有哪些主機，若經過若干次輪詢后，某個網絡內始終沒有某群組中的成員，則組播路由器認為該群組中不再有本網絡中的主機，停止向其它組播路由器通告該群組的成員信息。
主機使用igmp消息通告本地的組播路由器其想接收組播流量的主機組地址。
主機組成員表：組播路由器通過igmp協議為其每個端口都維護一張主機組成員表，并定期探詢表中的主機組的成員，以確定該主機組是否存活。
群組參照計數器：igmp維護一個群組參照計數器，初始值為1，新應用程序加入群組時給相應項的計數器加1；一個應用程序退出群組時該計數器值減1，當該計數器的值為0時，主機就通知組播路由器它將要退出這個群組。
igmp軟件響應各種igmp報文的動作：
igmp報文格式——每個igmp報文確切包含8個八位組
8八位組igmp報文格式
類型字段：
標識報文的類型。
暫停時間：當路由器輪詢群組成員時，容納了群組成員計算的最大隨機時延間隔，以0.1秒計，群組中的每臺主機都延遲0到該指定值之間的一段隨機時間，然后進行響應，默認的最大值為10秒。
校驗和：包含該報文的校驗和。
群組地址：用于指定特定群組、包含0或表示所有群組，路由器向特定群組發(fā)送查詢時，或主機發(fā)送成員報告時會填寫該字段。
在任何情況下igmp都不支持查找地址：igmp并未提供允許主機發(fā)現群組ip地址的機制，應用程序在使用igmp加入群組之前必須知道群組地址。
三、組播選路
分布樹：在傳送組播分組時，指派路由器需要構造一個連接所有組播組成員的樹，根據這個樹路由器可以得出轉發(fā)分組的一條唯一路徑。
由于成員可以動態(tài)的加入和退出，分布樹必須動態(tài)更新！
分布樹分類——根據構造方法的不同
源分布樹：以組播源為根節(jié)點，構造到所有組播組成員的生成樹，通常也稱為最短路徑樹(spt)。
共享分布樹：也稱為rp樹或基于核心的樹(cbt)，構造方法是以網絡中的某一個指定的路由器為根節(jié)點，該路由器稱為集合點或中心點，由此節(jié)點生成包含所有組成員的樹。
使用共享分布樹時，組播源需要首先把組播分組發(fā)送給集合點路由器，再由這個路由器轉發(fā)給其他的組成員。
組播路由協議的主要任務：構造組播的分布樹，使組播分組能夠傳送
到相應的組播組成員。
組播路由協議分類——根據對網絡中的組播成員的分布和使用的不同
密集模式路由協議(dm)：通常用于組播成員較為集中、數量較多并且有足夠帶寬的網路環(huán)境，比如公司或園區(qū)的局域網；用定期廣播組播報文的方法維護組播分布樹，只使用源分布樹(spt)。
距離向量組播路由協議dvmrp：基于距離向量算法的組播路由協議，被pim和mospf所取代。
組播ospf協議mospf
協議無關組播協議－密集模式pim-dm：不需要單獨的組播協議，利用路由器上單播路由協議的路由表反向路徑轉發(fā)檢查，獲得組播分布樹。
——pim-dm的開銷小很多，用于組播源和目的非?？拷⒔邮照邤盗看笥诎l(fā)送者數量并且組播流量比較大的環(huán)境中效果很好。
稀疏模式路由協議(sm)：通常應用在網路稀疏分布、網絡沒有充足帶寬的情況，如廣域網環(huán)境；采用選擇性的建立和維護分布樹的方式，由空樹開始，僅當成員顯式的請求加入分布樹才做出修改。
基于中心的分布樹協議cbt：以一個中心路由器為根構造一個共享分布樹，所有的組播流量都經由這個中心路由器轉發(fā)。
協議無關組播協議－稀疏模式pim-sm：工作原理與pim－dm類似，但專門針對稀疏環(huán)境優(yōu)化，定義了一個集合點(rp)，所有的接收者在rp注冊，組播分組由rp轉發(fā)給接收者。
——適用于組播組中接收者較少、間歇性組播流量的情況。