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1、内部资料 注意保密IPTV基础培训2015-5目目 录录1. IPTV业务基础培训2.组播协议原理及应用基本概念：什么是IPTV系统IPTV（Internet Protocol Television）：解决了在观看电视节目时播放时间对人们的限制问题，满足了人们收看自由度方面的需求，提供了强大的交互功能，真正实现了媒体提供者和消费者之间实质性互动的功能。 IPTV基于DVB（Digital Video Broadcasting）over IP（Internet Protocol）的技术框架，囊括了网络技术和媒体技术的优势，为电信业和电视业带来新的业务增长点。IPTV在给用户带来交互式电视节目的同
2、时，还可以非常容易地与Internet服务、通信服务结合在一起，提供远程教育、信息服务、电视短信等增值业务。视频原理与基础无论是传统电视还是IPTV，用户欣赏视频节目，都必须通过视频源的采集，视频传送和视频在终端的最终呈现。IPTV相对于传统电视，最主要的变化是视频的传送技术发生了根本的变化。模拟电视从卫星接收到模拟信号之后，把这些信号通过广播的方式全部推送到用户电视机终端，终端通过选择不同的频点来选择不同的节目。数字电视的方式是把卫星接收下来的信号，通过视频压缩和数字化处理，然后再经过QAM调制，再通过网络广播到用户终端。数字电视和模拟电视的区别是传送的内容变成了数字的方式。IPTV的重大变
3、化是把卫星接收下来的信号，经过视频压缩处理，然后把压缩后的报文经过IP流化，变成IP报文，通过IP网络传送到用户家里，因此可以充分利用IP网络的可达性以及IP网络传送效率的优越性。 IPTV的业务种类功能大类功能项目子功能项音视频业务功能音视频基础业务BTV直播业务VOD点播业务TSTV时移电视TVOD电视回看NVOD轮播电视音视频增强业务高清直播/高清点播cPVRVOD下载业务智能推荐PRSWEB ChannelPC Client高清本地播放背景音乐IPTV扩展类业务支持多CP 增值业务平台终端U盘免配置广告业务 电视公众广告楼宇广告电视消息系统 TVMSIPTV的业务介绍VOD，即点播。用
4、户可以根据自己的兴趣爱好，自由地选择播放VOD节目库中的电影。在播放VOD过程中，用户可以执行暂停、快进、快退、定位等操作。VOD的应用场景非常广泛，常见应用包括片花、普通VOD节目、连续剧等。BTV，即直播直播也称为Live TV，类似于传统的有线广播电视或卫星广播电视。从用户体验来看，观看直播与观看传统电视是相同的。但与传统电视的信号传输方式不同，IPTV系统对音视频信号进行编码转码处理后，通过IP网络将节目发送到用户侧的接收终端。根据直播电视的展示实现技术，直播电视包括普通的直播频道和页面频道（Web Channel）。与普通的直播频道不同之处在于，页面频道是通过Web页面形式。IPTV
5、的业务介绍TSTV即时移时移是指用户在观看电视节目的过程中，可以对直播电视节目进行互动性的操作，如暂停、快退、快进（从时移状态快进到直播状态）等操作。相对于传统的电视来说，TSTV给用户带来了一种全新的感受。用户不再是只能被动地收看节目，而是能够主动控制直播电视节目的播放。TVOD即回看电视回看是指运营商对直播频道的电视节目进行录制，并以文件方式存储下来。用户可以随时选择回看最近几天内直播过的电视节目。在观看TVOD的过程中，用户可以执行暂停、快退、快进和定位等操作。目前河北联通IPTV提供标清3天回看，高清7天回看。游戏娱乐业务游戏娱乐业务主要包括卡拉OK、在线互动游戏、单人游戏、体感游戏等
6、。IPTV的业务介绍上面介绍的都是目前的基本业务，已经在现网中应用。下面几种业务暂未在现网应用，简单介绍如下：轮播电视也称为NVOD（Near Video on Demand）或虚拟电视频道。是将一组VOD节目按照时间先后顺序组织起来，以组播方式向用户提供服务。用户观看NVOD节目与观看广播电视的效果相同。通过NVOD的组播方式，可以克服大量用户访问VOD节目所带来的网络带宽紧张的问题，从而更好地向用户提供高质量的流媒体服务。cPVR是直播电视的一种个性化业务。用户选择将喜爱的直播频道节目录制到STB的内置硬盘中。完成录制后，用户可以完全自由地播放已录制到STB中的节目。IPTV的业务介绍Do
7、wnload是点播的一种个性化业务。用户选择将喜爱的点播节目录制到STB的内置硬盘中。完成录制后，用户可以完全自由地播放已录制到STB中的点播节目。同时支持边下载边播放，用户可尽快的观看到节目内容。 TVMS业务主要包括如下滚动消息和交互业务消息：滚动消息在电视屏幕的指定位置以滚动方式展示的消息。交互业务消息最终用户可以根据消息提示进行互动操作，如投票、竞猜。广告业务，目前IPTV广告业务主要是面向楼宇广告。楼宇广告是基于IPTV交互技术，通过在政府机关、企事业单位、商住楼宇等公众场所安置电视终端，向用户提供电视节目、信息、广告的综合资讯发布平台。楼宇广告类型包括视频广告，图片广告，滚动字幕。
8、IPTV业务分类IPTV业务中，主要分为组播类业务和单播类业务。各种业务按单播/组播/其他分类如下表所示：组播和单播：单播：就是一对一的播送；组播：对几个对象的播送：视频编码及带宽需求IPTV 的各种业务中的流媒体业务所需的带宽要求较高。不同的节目类型、编码方式的节目，对网络带宽的需求也不同。目前主流的节目类型包括标清和高清两种，标清节目的分辨率一般为720480，视觉体验与DVD相当，当前常用的标清节目编码方式为MPGE-2和H.264，对应带宽需求分别为3.75M和2M；高清节目标准分为720P和1080i两种，视觉体验高于DVD,分别对应分辨率为1280720和19201080，MPGE
9、-2编码高清节目所需带宽为12M，H.264编码高清节目所需带宽为8M。河北联通IPTV采用H.264编码（高清8M，标清2.5M）节目类型编码方式所需带宽标清MPEG-23.75MH.2642M高清MPGE-212MH.2648MIPTV带宽测算带宽测试模型：目前设计模型为高峰时观看单播用户占总安装用户的25%（实际低于20%，可以按20%计算），观看高清和标清用户比为1:9高清码流为8M，标清为2M。直播占用带宽可以按300M计算。举例：OLT走IPTV业务按照一条独立GE上行，链路带宽占用建议不超过80%，即800M，除去300M直播业务，剩余500M可以提供给单播使用。按照10个人观看
10、，高清：标清=1:9，占用带宽为（1*8+9*2）=26（M）,单个用户家庭占用带宽为2.6M 500/2.6=192户，再算上实装率、开机率，192/0.2=960户。因此当该OLT所承载用户接近960时，请考虑扩容。说明：目前高峰观看单播的用户占总安装用户的百分比实际小于20%，另外直播频道只有有用户观看才会有流量，直播流量应该也小于300M，因此实际能够承载用户可能会略高于960.H.264视频编码介绍 H.264是国际标准化组织（ISO）和国际电信联盟（ITU）共同提出的继MPEG4之后的新一代数字视频压缩格式，主要特点有：1低码率：和MPEG2和MPEG4 ASP等压缩技术相比，在同
11、等图像质量下，采用H.264技术压缩后的数据量只有MPEG2的1/8，MPEG4的1/3。 2高质量的图像：H.264能提供连续、流畅的高质量图像（DVD质量）。 3容错能力强：H.264提供了解决在不稳定网络环境下容易发生的丢包等错误的必要工具。4网络适应性强：H.264提供了网络抽象层（Network Abstraction Layer），使得H.264的文件能容易地在不同网络上传输（例如互联网，CDMA，GPRS，WCDMA，CDMA2000等）。H.264视频编码介绍H.264最大的优势是具有很高的数据压缩比率，在同等图像质量的条件下，H.264的压缩比是MPEG-2的2倍以上，是MP
12、EG-4的1.52倍。举个例子，原始文件的大小如果为88GB，采用MPEG-2压缩标准压缩后变成3.5GB，压缩比为251，而采用H.264压缩标准压缩后变为879MB，从88GB到879MB，H.264的压缩比达到惊人的1021。低码率（Low Bit Rate）对H.264的高的压缩比起到了重要的作用，和MPEG-2和MPEG-4 ASP等压缩技术相比，H.264压缩技术将大大节省用户的下载时间和数据流量收费。尤其值得一提的是，H.264在具有高压缩比的同时还拥有高质量流畅的图像，正因为如此，经过H.264压缩的视频数据，在网络传输过程中所需要的带宽更少，也更加经济。4K分辨率介绍4K分辨
13、率并不特指某个特定数值，它指的是水平方向约有4000个像素点左右，根据不同的应用领域而存在细微差距。4K分辨率其UHDTV规格可以达到40962160的像素分辨率，它是2K投影机和高清电视分辨率的4倍，属于超高清分辨率。在此分辨率下，观众将可以看清画面中的每一个细节，每一个特写。比如常说的4K电影，其影片分辨率40962160，是由4K摄像机的成像格式决定。而在人们讨论的电视领域，由于屏幕16：9已成主流，因此电视屏的4K指的是38402160的物理分辨率，相当于给19201080（1080P）在横向和竖向上各翻了一番。4K一般采用H.265编码技术。流媒体传输和控制协议概念流媒体基础网络协议
14、 TCP、UDP（传输层） IP协议（互联网层）。流媒体传输协议： RTP、RTCP，RTP为实时传输协议，通过UDP协议传输，RTCP为实时传输控制协议，可以通过TCP协议传输，也可以通过UDP协议传输，但与RTP采用不同的端口号，加以分离。 RTSP，RTSP为实时流协议，也可以说是话路控制协议，支持如像VCR那样的操作控制，如暂停、快进、快退等。RTSP也通过UDP来传输。 RSVP，RSVP协议为资源预留协议，属传输层范围的协议，对沿路由的路由器提出控制带宽（预留）的要求，以保证某些信号带宽稳定的需求。流媒体的网络传输特征 旧的互联网的特点：数据量小，实时性低，带宽低，可靠性差。而新的
15、多媒体业务流需求必须适应多媒体业务流传输，有如下特点：高带宽和高压缩率多媒体数据流对带宽的需求还表现出单向的特性，这是因为多媒体应用多为非对称的结构，往往从发送方传送大量的数据流给接收方，而反向的传输量则很小。低传输延迟支持组播模式可靠性高通道同步，视频流、音频流及其他数据流从不同的传输通道经由不同的路由到达终端节点时，有必要采取一定的机制实现异种数据流之间的同步问题，这称为通道同步问题RTSP协议简介RTSP协议功能：RTSP的一个主要功能是支持类似VCR那样的操作控制，如暂停、快进、快退等RTSP还可以提供选择传输通道（例如，UDP、组播UDP或TCP）的方法以及基于RTP的传输机制建立和
16、控制在媒体服务器和客户机之间的连续的音频/视频媒体流RTSP交互原理：RTSP为流音频和视频提供的服务与HTTP为文本和图形所提供的服务相同；RTSP中，每一个媒体流都被一个RTSP URL所识别；RTSP用于从媒体服务器启动和直接传送流媒体数据目目 录录1. IPTV业务基础培训2.2.组播协议原理及应用组播综述随着Internet网络的不断发展，网络中交互的各种数据、语音和视频信息越来越多，同时新兴的电子商务、网上会议、网上拍卖、视频点播、远程教学等服务也在逐渐兴起。这些服务大多符合点对多点的模式，对信息安全性、有偿性、网络带宽提出了较高的要求。单播和广播明显不能很好的解决这些问题，那么如
17、何在IP网络中实现点对多点的数据传输？这就是组播应用的意义。IPTV的视频直播业务，使用组播意义尤其重大。为什么需要组播组播综述IP数据传输的基础是IP地址，Internet使用IP地址标识并区分连接在网络上的各种设备：lIP报文使用IP地址标识发送对象，也就是报文目的地址。l用户主机根据接口逻辑能够识别的IP地址，来接收IP报文。l路由器根据IP报文的目的地址找出下一跳，执行转发。IP数据传输组播综述用户主机能够识别的IP地址分为三类：l单播IP地址：一个单播IP地址只能标识一台用户主机，一台用户主机只能识别一个单播IP地址，这种关系也称为一一对应。一份使用单播IP地址为目的地址的IP报文，
18、只能被一台用户主机接收。l广播IP地址：一个广播IP地址能够标识一定网络围内的所有用户主机，一台用户主机可以同时识别多个广播IP地址。一份使用广播IP地址为目的地址的IP报文，能够被该范围内的所有用户主机接收。l组播IP地址：一个组播IP地址能够标识网络不同位置的多个用户主机，一台用户主机可以同时识别多个组播IP地址。一份使用组播IP地址为目的地址的IP报文，能够被网络不同位置的多个用户主机接收。IP地址组播综述网络中存在信息发送者Source，UserA和UserC提出信息需求，网络采用单播方式传输信息。单播packets for UserCSourceUserAReceiverUserBU
19、serCReceiverRouterBRouterARouterDRouterERouterFRouterCpackets for UserA从以上发送流程来看，可以简单的总结出单播转发的特点：l一份单播报文，使用一个单播地址作为目的地址。Source向每个Receiver地址发送一份独立的单播报文。N个Receiver需要发送N份单播报文。如图中所示：packets for UserA；packets for UserC。l网络为每份单播报文建立一条独立的数据传送通路。N份单播报文需要建立N条相互独立的传输路径。如图中所示：Source RouterB RouterE RouterD Use
20、rA；Source RouterB RouterE RouterF UserC。组播综述网络中存在信息发送者Source，UserA和UserC提出信息需求，网络采用广播方式传输信息。广播从以上发送流程来看，可以简单的总结出广播转发的特点：l一份广播报文，使用一个广播地址作为目的地址。Source向网络广播地址发送且仅发送一份报文。如图中所示：packets for all the network。l报文被拷贝并传送到每个网段，不管是否有需求，保证报文到达网络中所有的路由器和用户。如图中所示：不需要此报文的用户UserB也能够接收到一份拷贝。SourceUserAReceiverUserBUs
21、erCReceiverRouterBRouterARouterDRouterERouterFRouterCpackets for all the network组播综述网络中存在信息发送者Source，UserA和UserC提出信息需求，网络采用组播方式传输信息。组播从以上发送流程来看，可以简单的总结出组播转发的特点：l一份组播报文，使用一个组播地址作为目的地址。Source（组播源）向一个组播地址发送且仅发送一份报文。如图中所示：packets for all the multicast groupl网络中部署的组播协议为此组播报文建立一棵树型路由，根连接Source，分支连接所有组播组成员
22、。如图中所示：Source RouterB RouterE RouterD UserA | RouterF UserC 。packets for the multicast groupSourceUserAReceiverUserBUserCReceiverRouterBRouterARouterDRouterERouterFRouterC组播综述组播在点对多点的网络中优势很明显：单一的信息流沿树型路径被同时发送给一组用户，相同的组播数据流在每一条链路上最多仅有一份。相比单播来说，使用组播方式传递信息，用户的增加不会显著增加网络的负载，减轻了服务器和CPU的负荷。不需要此报文的用户不能收到此数
23、据。相比广播来说，组播数据仅被传输到有接收者的地方，减少了冗余流量、节约了网络带宽、降低了网络负载。因此可以说组播技术有效地解决了单点发送多点接收的问题，实现了IP网络中点到多点的高效数据传送。概括一下：组播解决了单播方式在源主机上多次”打包”，在网络上重复”投递”这种极其消耗服务器资源和网络资源的缺陷，同时也解决了广播方式缺乏足够安全机制（只有加入到组才能接收），消耗传输链路带宽的缺陷。组播的优势组播基本概念组播组使用一个IP组播地址标识。任何用户主机（或其他接收设备），加入一个组播组，就成为了该组成员，可以识别并接收以该IP组播地址为目的地址的IP报文。如：在你收听汽车收音机时，当收音机调
24、频在FM98.8时，说明你加入了某个电台的组，那么你就接收到这个频道的信息。组播组组播基本概念以组播组地址为目的地址，发送IP报文的信源称为组播源。l一个组播源可以同时向多个组播组发送数据。l多个组播源可以同时向一个组播组发送报文。还是拿收听收音机为例，电台就是一个组播源，电台为组播频道提供服务。通常的理解是一个电台对应一个或多个频道。但是在网络中，有时候为了负载均衡和路径择优，在一个庞大的网络中部署多个”电台”，让它们同时为收音机服务，至于收音机如何选择哪个电台，那么有中间的”卫星”通过一定的算法进行选择，这个卫星就是RP，这在后面的内容中会被讲到。组播源组播基本概念网络中支持组播功能的路由
25、器称为“组播路由器”。和单播路由器一样，组播路由器的功能是寻址和转发。组播路由器通过组播路由协议发现和选择路由，最终形成组播路由表，对组播数据进行前转。组播路由器实质就是运行了组播路由协议的路由器，目前的网络设备大多数都把组播路由功能当做基本功能，所以只要你需要，可以将一台路由器同时运行单播和组播。当然，不排除有些设备因为性能或者产品的缺陷对组播支持存在BUG。组播路由器组播基本概念使用组播就是”种植”和”维护”一棵或两棵树。学习组播最重要的是理清这些树是如何形成、如何收敛、如何变化、数据在树上是如何传递的。至于是一棵还是两棵树，关键取决于使用哪种组播路由协议。组播树在组播路由器上最好的体现是
26、组播路由表项（*,G）和(S,G)。组播中常见的就是以下两棵树：l源树：以组播源为树根，组播路径为树枝，组成员为树叶的一棵树。一般源树就是一个组播源对应一个组播组，或者一个组播源对应多个组播组。如：一个电台某一个或者多个频道提供服务。l共享树：以RP为树根，组播路径为树枝，组播源和组成员为树叶的一棵树。共享树实质维护了两棵树，首先是RP到多个负载均衡源的源树，然后就是RP到多个组的树，两棵树共享RP，所以简称为共享树。共享树模型中多个组播源对应到一个组播组，或者多个组播源对应到多个组播组，实现了组播源之间的负载和冗余。组播树组播基本概念IGMP协议是主机和路由器进行组播通信的语言，对应到OSI
27、模型属于第三层协议，是我们所说的三层组播协议中关键组件。IGMP作为组管理协议，本身存在协议的版本、实现机制和消息类型。这里我们不讨论IGMP协议本身，有相当多的文档详细的讲解了IGMP协议，可以参考TCP/IP路由技术卷二。这里想强调的是IGMP作为主机和路由器交互的组管理协议，一旦主机和路由器之间运行了，那么它们之间的数据不再是像单播一样外部数据走网关。IGMP协议规定了组播的数据是不需要网关的，所以在配置组播应用时，VRRP对于组播的冗余性是没有帮助的。当存在多个出口路由器时，IGMP本身的机制就可以保障主机的冗余性，所有路由器通过侦听某个组信息，而这个组信息是可以达到多个出口路由器的，
28、当然其中会有很多机制来节省查询带宽，如选举DR路由器等，而不是通过配置的冗余网关实现。IGMP组播基本概念组播路由协议是组播路由器之间的组播通信语言。如同OSPF是单播路由协议一样。组播路由协议可以按照使用的范围大小划分为IGP和EGP，这也和单播路由协议一样。如我们常见的OSPF、ISIS、RIP等属于单播的IGP，PIM SM、PIM DM、MOSPF等属于组播的IGP，其中使用较为频繁的就是PIM的两种IGP协议。利用BGP丰富的路由属性和地址族，BGP不但作为单播的EGP协议，同时也使用在组播的环境当中，我们称之为MBGP。组播路由协议组播基本概念PIM是目前使用最广泛的组播路由协议，
29、 PIM（Protocol Independent Multicast）称为协议无关组播。什么是协议无关？简单理解PIM是”拿来主义者”,PIM不自己去发现路由，而是使用现成的单播路由表中的路由条目，不管这些单播路由条目是哪种单播路由协议发现和传递的，这就是与协议无关的含义。PIM利用现有的单播路由信息，对组播报文执行RPF（Reverse Path Forwarding）检查，从而创建组播路由表项，构建组播分发树。PIM不维护专门的单播路由，也不依赖某具体的单播路由协议，它直接利用单播路由的结果。PIM支持两类组播路由模型：lPIM-DM称为协议独立组播密集模式。适合规模较小、组播组成员相对
30、比较密集的局域网。lPIM-SM称为协议独立组播稀疏模式。适合网络中的组成员相对比较稀疏，分布广泛的大型网络。目前河北IPTV使用的就是PIM-SM。PIM组播基本概念RP （Rendezvous Point）是PIM SM中源树和共享树的汇聚点，是两棵树的总根。一般情况下全网设备对于RP地址的认识是一致的，否则两棵树无法汇聚，导致源发送的流量无法达到组。这里所说的RP地址仅仅是一个地址，并非同一台设备，有时候为了实现RP的路径择优和负载分担，会部署Anycast，这个时候多个路由器共享一个RP地址，通过单播路由的路径择优对RP进行负载。总之RP地址的配置对于PIM路由器来说是非常重要的。具体
31、RP的选举和配置可以参见TCP/IP路由技术卷二。RPPIM-SM组播模型介绍IPTV中PIM SM模型组播源A组播源B组播路由器组播路由器组播路由器组播路由器组播路由器组播路由器（三层交换机）二层交换机IGMPIGMP二层组播RPPim smPim smPim smPim smPim smPim smPim smPim smPim sm组播组（成员）组播组（成员）组播组（成员）PIM-SM组播模型介绍组播路由收敛PIM-SM假设网络中的组成员分布非常稀疏，基于这一假设，PIM-SM的设计思路是：在网络中维护一台重要的PIM路由器：汇聚点RP，网络中所有PIM路由器都知道RP的位置，而RP不需
32、要知道PIM路由器的位置。当网络中出现组成员（用户主机通过IGMP加入某组播组G）时，最后一跳路由器向RP发送Join消息，逐跳创建（*，G）表项，生成一棵以RP为根的RPT。当网络中出现活跃的组播源（信源向某组播组G发送第一个组播数据）时，第一跳路由器将组播数据封装在Register消息中单播发往RP，在RP上创建（S，G）表项，注册源信息。当网络中同时出现组成员和向该组发送数据的组播源时，以RP为中转站：组播数据先被封装在Register消息中发往RP，再沿RPT到达组成员。PIM-SM组播模型介绍组播路由收敛由PIM-SM的设计思路可见，RP是PIM-SM网络的转发核心，组成员和组播源都
33、向RP汇聚。当组播流量增大时，RP和RPT上的负担同时增大。为缓解RP和RPT的负担，并优化组播路径，很多网络都支持SPT切换。我们可以总结出以下几点，在PIM SM模型中，组播路由的收敛是这样完成的：l组成员通过IGMP信息，与直连的路由器进行通信。通过IGMP发送的REPLAY信息加入到某个组中，此时直连的组播路由器在本地的IGMP表中维护这个表项，如下：dis igmp group Interface group report information of VPN-Instance: public net Vlanif201(202.100.69.68): Total 50 IGMP G
34、roups reported Group Address Last Reporter Uptime Expires 233.19.204.112 202.100.69.72 1w:0d 00:01:27 233.19.204.115 202.100.69.72 1w:0d 00:01:19 该表项有一定的超期时间，在周期内没有收到replay回应路由器则认为没有组信息，则删除表向。注意激活IGMP，组加入是组播路由收敛的第一步。PIM-SM组播模型介绍组播路由收敛l直连组播路由收到IGMP请求之后，触发本地的PIM协议，往上游接口沿RP方向发送pim join信息。这里说到的接口都是运行了PI
35、M SM的接口，否则pim消息不会往这些接口上发送。所以，首先是接口运行pim sm，并和直连路由器建立了PIM SM邻居关系；其次是沿RP方向发送PIM Join信息。什么是沿RP方向？这里是理解PIM SM的关键。沿RP方向的依据就是单播路由表中对RP的路由方向，即单播路由表中必须有去往RP的路由，且路由的下一跳接口必须运行了PIM SM，那样这个组加入信息才会被传递。当加入信息被传递之后，该路由器会为组播路由表收敛做两件事情：形成一个（*，G）的路由表项，记录请求进入的端口，形成OIL出接口列表，这个就是组播数据转发时的出接口；往RP方向继续发送请求，并将成功发送请求的端口置为IIL入接
36、口列表。这样组播路由表就形成了以IIL作RPF检查，OIL作数据出口的路由表。有人会问，假如单播路由表中去往RP方向是多条，那么组播路由表会负载均衡么？其实，组播路由表的负载均衡对于组播网络是没有好处的，试想同一份流量从不同的路径到达组，不仅组会收到重复流量，而且占用了带宽。组播路由机制也意识到了这一点，单播RP路由的负载均衡，组播路由器通过算法避免了两者同时加入到IIL，而是选择IP地址较高的上游路由器作为IIL，这样避免了组播路由的负载均衡。PIM-SM组播模型介绍组播路由收敛组播源到RP的路由收敛比较特殊。组播源一旦运行，往某一个特定组发送组播数据，此数据触发了源树（S,G）的建立。组播
37、源的路由收敛在发送数据的前一阶段完成。与源直连的路由器接收到第一个数据包时，它发送的方向必然是RP方向。而源去往RP的数据方向是违反RPF原则的，为了解决这个矛盾，组播协议规定源到RP的组播数据使用单播方式进行注册，注册的内容包括某个源地址可以提供哪些组服务，其实质就是（S,G）。从上面收敛的过程看，RP和源之间是使用了单播进行通信的，那么RP和源之间的单播路由表必须是互通的。PIM-SM组播模型介绍组播路由收敛通过源树（S,G）和共享树(*,G)在RP的汇聚，完成了组播路由表的收敛。那么组播路由表收敛的几个关键要点就是：l与组直连的路由器开启了IGMP功能，并且能够正常接收IGMP报文lPI
38、M路由器存在去往RP的路由(只需要路由，不一定是可达)，且路由的下一跳接口运行了PIM SMl上下游路由器的RP路由下一跳接口建立PIM SM邻居关系l所有组播路由器正确配置了基于组的RP，且对RP的认识是一致的lRP所在路由器单播路由表存在源路由，且双向可达l源路由器单播路由表存在RP单播路由，且双向可达PIM-SM组播模型介绍组播数据转发前面的内容介绍过，组播的数据转发一直是从源到组进行发送。那么按照组播路由表中的OIL进行数据发送。按照IIL进行RPF检查。这里简单介绍一下RPF，因为RPF是一个非常实用的技术。在单播网络中数据发送存在环路的时候，往往通过TTL来进行防环。而组播数据没有
39、类似的机制来防止环路。试想某组播路由器将组播数据从一接口发送出去，却从自己的另外一个接口接收，造成组播环路。组播环路不像单播环路那样，最坏经过255跳自动丢弃，而是一直不断的循环，造成网络利用率低。所以组播引入了RPF功能。其基本的思想就是某一个组播数据进入本路由器的时候，本路由器执行RPF检查算法，查看这个数据包是否从IIL接口进入，若是从IIL接口进入则转发，否则丢弃该数据包。由于组播路由表是唯一的，那么某个数据包进入本路由器的端口也是唯一的，所以防止了一个数据包从A口接收，从B口发送，又从其它接口接收的问题，防止了组播环路。IGMP协议为什么需要IGMP组播服务器与需要接收组播信息的主机
40、在同一个子网内服务器主机只要主机开启了组播流接收程序,都可以收到组播数据主机IGMP协议为什么需要IGMP组播服务器与需要接收组播信息的主机不在同一个子网内服务器主机主机路由器收到服务器发送的组播报文,将其隔离在服务器所在的子网内需要接收组播数据的主机无法接收到组播数据IGMP协议IGMP定义lIGMP：Internet 组管理协议,用于主机与路由器之间交互信息的一种协议l所有要加入组播组的主机和所有连接到有组播主机的子网中的路由器都必须使用IGMPlIGMP消息不能被路由器转发，只能限制在本地网段内部。IGMP的TTL参数永远是1，保证了IGMP的使用范围。lIGMP的版本目前有V1/V2/
41、V3三种。IGMP协议IGMP报文分类（以IGMP V2为例）l主机使用的IGMP报文：Membership ReportLeave Groupl路由器使用的IGMP报文：General QueryGroup-Specific QueryIGMP协议Membership ReportlMembership Report用于指示一台主机希望加入一个组播组，当主机首次加入到一个组时，它会主动向组发送Membership ReportlMembership Report还用来响应本地路由器发出的General Query和Group-Specific Query消息Membership Report
42、组播数据主机主机GeneralQueryGengralQueryGeneralQueryMembership ReportIGMP协议Leave Groupl主机退出一个组时，它用Leave Group消息通知本地的路由器l这个消息包含有退出的组的地址，但与Membership Report消息不同的是，Leave group消息是发向“子网中的所有路由器”地址224.0.0.2的,而Membership Report是发向想要加入的组播组地址。主机主机不再需要接收组播数据Leave Group停止向该子网转发组播数据IGMP协议General Queryl路由器通过General Query
43、消息向与其连接的所有子网进行轮询来发现是否有组员存在，并在子网中没有组员时检测到这一情况lGeneral Query消息被发向“子网中的所有主机”224.0.0.1这个地址，而且不涉及任何一个具体组播组.主机主机如果一台组播路由器在3次查询的时间间隔里没有收到一个特定子网的Membership Report消息，那么这个路由器将宣布这个子网中没有组员,不再向这个子网发送组播数据。General Guery没有响应没有响应一定时间内仍无人响应,则不再像该子网转发组播数据IGMP协议Group-Specific Queryl路由器的Group-Specific Query消息是根据主机发出的Leave Group消息而发出的，当路由器收到Leave Group消息时，必须判断子网中是否仍有组员存在。目的地址为该发出Leave Group的主机所在组的组地址。不需要接收组播数据Leave GroupGroup-Specific Query还需要接收Membership report仍然向该子网发送组播数据谢谢 谢！谢！演讲完毕，谢谢观看！