路由原理与技术第章组播路由技术

第六章组播路由技术北京邮电大学网络技术研究院下一代互联网技术研究中心第一部分组播概述组播的基本概念

简单的讲，组播就是同时把数据发给网络中的一组主机。组播的发展历史IP组播地址组播通信必须依赖于IP组播地址。IPv4中组播地址是一个D类IP地址，范围从到。IPv6地址空间为128位，其中1/256的地址空间分配给组播地址。IPv6组播地址与单播地址的区别在于高位字节的值，如果第一个字节的值是0xFF则表明该地址是一个组播地址。组播分布树单播：点到点，数据沿单一路径传输。组播：点到多点，数据传输路径为一棵树。组播分布树用于描述IP组播在网络中传输的路径。可以分为有源树和共享树。优点：有利于网络中数据流量的均衡；时延性能较好。缺点：构造树的开销相对较大有源树共享树优点：构造容易，节省资源缺点：流量过度集中；从源到目的传输经常不经过最短路径组播的逆向路径转发组播包转发时是用RPF（ReversePathForwarding）检查决定是否转发和丢弃输入信息包。RPF检查的过程如下：路由器检查到达组播包的源地址，如果信息包是在可返回源站点的接口上到达，则RPF检查成功，信息包被转发；如果RPF检查失败，丢弃信息包。对组播包源地址的检查是通过查询单播路由表来实现的。组播识主要清研究未内容组管能理协就议（IG椅MP、ML戒D）：舱构建驶和维潮护组赶成员倒关系焰。组播惹路由暖协议想：构刚建和理维护蜘组播览转发皇结构鲁。第二性部分济组句播路牵由分职析组播蜜路由犹模型组播猎路由布即是申根据涌网络皆拓扑占结构弃和当蛇前的故网络桌状态漠构建饮一棵激使目吗标函针数最鲜优的榜组播拍树T。目标鱼函数臣和约船束约束曾条件薪：约谢束条垮件包葛括端沉到端仆的延乡丰迟上蜻界、漫延迟惑抖动什上界鸭、最洒小带电宽和承丢失很概率借等。永根据测其数规值是货否连赢续可日以分赢为连隙续约截束条疲件和絮离散届约束睁条件搜。约束赢区间灯：约麦束条逝件变薪化的往范围艇，可候以分禾为连巴续约收束区蔽间和役离散定约束嘉区间孩。目标纷函数怀：所奔考查餐的系根统的额某个晓具有阁优劣与意义凡的特格性，猜如稳双定性滤、网吨络成医本等妥。目状标函字数会竟随着白约束撑条件帽的变堡化而笨发生熟变化倘。目标率函数呢和约愧束（偏续）对任邮意一反个网嗽络系纺统,定义姓约束林条件站集合其变除化范较围为定义第被量怕化后陡的目缴标集蒸合任何僻一个抹目标城一定包是X的函纠数（业目标育函数泪）目标辛函数要和约音束（浴续）在组慕播路墨由中闪的约垒束可矮以分重为链莫路约和束和姨树约执束。链路逗约束贩：路邪由选巾择时敬对链牛路的碑限制俘条件摘。树约桌束：踢分两瓜种情汁况，帆一是胆沿组够播树膛从源弹到接翻收者扫的路情径的察限制消条件唇；二炮是从垄相同扎的源摄到任贿两个魄不同堤的接王收者浮的路窄径之船间的吃区别怠的限抄制条确件。根据月树约晚束如文何从形链路诞参数丹中获目取，腐又可像以分颜为可牢加性父树约睡束、巧可乘秆性树绕约束勺和最果小性翠树约航束。组播泻路由刷问题子分类（1）链砍路约屋束问勇题，摘如带匙宽约广束（2）多隐重链部路约碰束问霞题，狗如带愁宽+缓冲鹿约束（3）树遣约束广问题歌，如折延迟骡约束（4）多哄重树皇约束个问题模，如炒延迟+抖动砖约束（5）链奇路和延树约贯束问爽题，历如延纸迟和节带宽继约束（6）链痒路优贷化问狗题，权如使著链路页带宽廊达到枣最大组播降路由厘问题再分类葡（续床）（7）树酿优化乏问题坐（St徐ei迈ne述r树）嗓，如术最小煌化整足个组房诚播树亩的代径价（8）链迷路约杀束的收链路候优化誉问题隔，如夜缓冲苍约束古的带何宽优她化问雪题（9）链后路约隆束的烤树优情化问醉题，港如带写宽约猪束的山树优功化问怜题（10）树隐约束汪的链形路优东化问战题，敏如延蜻迟约送束的拐带宽拨优化修问题（11）树棒约束顽的树蜡优化班问题滋，延着迟约爸束的用树优音化问点题（12）链郑路和女树约垃束的址树优副化问纸题，缎如带惧宽和创延迟塞约束年的树疯优化嘉问题第三际部分并组恭播路标由算冤法最短川路径浩树和沸最小液生成喘树算前法最短酿路径蜘树：B－F算法撇，Di慎jk乘st广ra算法延，可拘以用种于解竞决树匀约束看问题毁。最小雾生成妈树：Pr赴im算法奸，可拢以用年于解过决树膨优化睬问题冷。St冰ei孙ne窗r树算滔法最小朗生成雄树包屋含网暴络中霞全部贪节点助，St禽ei饺ne巡寿r树只传包含妹部分萌节点便。St留ei推ne膛r树的旨三种怠特殊罚情形浑。St篮ei士ne仁r树的原缩减禁规则苦，降石低St剧ei挣ne斗r树规柱模，撕但条吗件不母容易容满足抛。一般汁的St终ei缠ne渴r树只磨存在欺近似映算法框，目术前尚禁未有艺算法溜的性滔能保桂证低薯于11狐/6。KM愉B算法思想哈：基来于最恋小生微成树汤算法掏构造氏启发奋式算疑法。步骤渐：（1）从朱初始壳网络G中构城造完浙全距览离图H（2）寻酿找图H的最私小生魂成树U（3）把U中的材每条贵边替追换成G中的岂最短句路径漆得到蛋一个跟连接崖子图V（4）使黑用最纱小生哨成树姿算法碎在V中求供得最肤小生郊成树T（5）删军除T中不伙在组机播组滴中的搅叶子娇节点消。KM哄B算法冒举例KM控B算法抄举例抖（续蚂）第四狭部分努组逃播路呼由协牺议组播类路由筋协议铅分类域内纱组播短路由尺协议抄、域亏间组斩播路汪由协增议域内着：DV歇MR亲P（Di香st汽an烧ce籍V零ec棉to眉r耐Mu犹lt油ic牙as则t圣Ro低ut研in恢g柄Pr麦ot罚oc坦ol）、MO泽SP陡F（Mu身lt忌ic瓶as塞t义Op蓄en政S稻ho组rt冷es繁t叼Pa缺th捆F踏ir把st）、CB考T（Co堡re谅B毕as把ed他T闹re童es续M浑ul询ti骂ca纠st仗R爽ou菌ti霜ng）、PI摔M-辆DM（Pr阳ot近oc数ol栗I剩nd辉ep祖en稻de黎nt替M坝ul仿ti钻ca品st舌-D茄en择se病M就od桐e）、PI才M-行SM域间曾：MB府GP（Mu话lt扁ip亚ro液to疗co举l悼Ex夏te版ns服io魔ns闷t劝o则BG鼠P4）、MS饺DP（Mu质lt们ic祝as堵t夏So当ur周ce哥D堪is忠co收ve红ry届P殿ro疗to群co绸l）、MA难SC（Mu岁lt孔ic休as畜t决Ad姻dr宪es削s-这Se锹t睡Cl筑ai讽m）、BG屋MP（Bo挡rd浪er狱G闷at剂ew处ay薪M败ul困ti旁ca判st英P膝ro丽to鼠co吸l）组播冰路由游协议争的模克式密集伯模式De杀ns孙e-垫mo蚊de使用作“推片”（Pu烘sh）梯模型组播愤数据妈在整灯个网坐络泛背洪下游袋不想衰接收茄的话磁则剪杏枝Pr闪un拦e稀疏划模式Sp右ar食se序-m樱od芽e使用佛“拉责”（Pu础ll）顿模型组播获数据悦只发衣送到脉有需今要的私地方有显英式的添加入购（Jo辱in）巩过程PI指M-途SM协议汗无关缸组播-稀疏灯模式艰（PI垂M-益SM，Pr羽ot矿oc钢ol亏I重nd锄ep吐en味de车nt逆M烤ul清ti耽c