組播路由協(xié)議設(shè)計(jì)及應(yīng)用

內(nèi)容概要

本書從基本知識(shí)談起，結(jié)合工程實(shí)踐和當(dāng)前國內(nèi)外對(duì)組播技術(shù)的研究現(xiàn)狀，詳細(xì)介紹了組播路由的體系結(jié)構(gòu)、相關(guān)協(xié)議以及實(shí)現(xiàn)模式。主要內(nèi)容包括：Internet組管理協(xié)議，DVMRP協(xié)議，PIM的兩種模式——開放式組播最短路徑優(yōu)先和域間組播路由選擇，以及組播技術(shù)與其他路由技術(shù)的結(jié)合討論了第二層組播技術(shù)，并對(duì)當(dāng)前一些較新的組播技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了討論。
　　本書體系完整，深入淺出，內(nèi)容詳盡，既適合于計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)專業(yè)技術(shù)人員和高等院校相關(guān)專業(yè)師生閱讀，也可供有關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員、網(wǎng)絡(luò)工程人員學(xué)習(xí)參考。

書籍目錄

第1章　概述　1
1.1　IP組播技術(shù)簡介　2
1.2　IP組播的歷史和現(xiàn)狀　3
1.3　IP組播的優(yōu)點(diǎn)　3
1.3.1　帶寬　4
1.3.2　服務(wù)器負(fù)載　4
1.4　IP組播的缺點(diǎn)　4
1.4.1　不可靠的信息包傳送　5
1.4.2　組播信息包的復(fù)制　5
1.5　組播應(yīng)用　5
1.5.1　多媒體應(yīng)用　5
1.5.2　數(shù)據(jù)分發(fā)　6
1.5.3　實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)組播　7
1.5.4　游戲和仿真　8
1.6　小結(jié)　8
第2章　組播基礎(chǔ)　9
2.1　組播地址　9
2.1.1　IP 組播地址　9
2.1.2　組播MAC媒體訪問層地址　9
2.1.3　組播地址分配　11
2.1.4　管理權(quán)限的組播地址　13
2.2　組播轉(zhuǎn)發(fā)樹　13
2.2.1　有源樹　14
2.2.2　共享樹　15
2.3　組播轉(zhuǎn)發(fā)　17
2.3.1　逆向路徑轉(zhuǎn)發(fā)　17
2.3.2　組播的TTL閾　19
2.3.3　管理權(quán)限的邊界　20
2.4　組播路由協(xié)議分類　20
2.4.1　密集模式協(xié)議　20
2.4.2　稀疏模式協(xié)議　22
2.4.3　鏈路狀態(tài)協(xié)議　24
2.5　組播協(xié)議概述　25
2.5.1　DVMRP　25
2.5.2　MOSPF　25
2.5.3　PIM　26
2.5.4　CBT　26
2.6　小結(jié)　27
第3章　因特網(wǎng)組管理協(xié)議　28
3.1　IGMPv 1　28
3.1.1　IGMPv1消息格式　28
3.1.2　IGMPv1查詢—響應(yīng)過程　29
3.1.3　報(bào)告響應(yīng)抑制　30
3.1.4　IGMPv1查詢路由器選舉　30
3.1.5　IGMPv1加入過程　30
3.1.6　IGMPv1離開過程　31
3.2　IGMPv 2　32
3.2.1　IGMPv2消息格式　32
3.2.2　IGMPv2查詢—響應(yīng)過程　33
3.2.3　IGMPv2離開過程　33
3.2.4　IGMPv2加入過程　35
3.2.5　查詢選擇過程　35
3.2.6　IGMPv2查詢響應(yīng)調(diào)整　36
3.3　IGMPv1與IGMPv2的互操作性　36
3.3.1　V2主機(jī)/V1路由器互操作　36
3.3.2　V1主機(jī)/V2路由器　37
3.3.3　V1和V2路由器的互操作性　37
3.4　IGMPv3　38
3.5　小結(jié)　39
第4章　距離向量組播路由選擇協(xié)議　40
4.1　DVMRP概述　40
4.1.1　逆向路徑轉(zhuǎn)發(fā)(RPF)　41
4.1.2　接口處理　41
4.1.3　隧道封裝　41
4.1.4　指定轉(zhuǎn)發(fā)者　43
4.2　DVMRP鄰居發(fā)現(xiàn)　43
4.2.1　Probe消息格式　43
4.2.2　Probe消息的作用　44
4.2.3　Generation ID的作用　45
4.2.4　鄰居地址　45
4.2.5　DVMRP鄰居發(fā)現(xiàn)機(jī)制　45
4.2.6　鄰居超時(shí)　46
4.3　DVMRP路由交換　47
4.3.1　Report消息格式　47
4.3.2　源網(wǎng)絡(luò)聚合　48
4.3.3　路由度量　48
4.3.4　路由依靠性和毒性反轉(zhuǎn)(Poison Reverse)　48
4.3.5　發(fā)送路由報(bào)告　49
4.3.6　接收路由報(bào)告　49
4.3.7　路由超時(shí)　50
4.3.8　路由抑制　50
4.3.9　安全關(guān)機(jī)　51
4.3.10　交換DVMRP路由報(bào)告　51
4.3.11　建立DVMRP組播轉(zhuǎn)發(fā)樹　53
4.4　DVMRP組播轉(zhuǎn)發(fā)　56
4.4.1　組播轉(zhuǎn)發(fā)項(xiàng)的創(chuàng)建和維護(hù)　56
4.4.2　RPF檢查　56
4.5　DVMRP剪枝　56
4.5.1　Prune消息格式　57
4.5.2　葉路由器　57
4.5.3　源網(wǎng)絡(luò)　57
4.5.4　剪枝重傳　58
4.5.5　DVMRP剪枝過程　58
4.5.6　剪枝狀態(tài)超時(shí)　60
4.6　DVMRP嫁接　61
4.6.1　Graft消息格式　61
4.6.2　Graft ACK消息格式　61
4.6.3　發(fā)送和接受Graft消息　62
4.6.4　發(fā)送和接受Graft-ACK消息　62
4.6.5　DVMRP嫁接過程　63
4.7　小結(jié)　64
第5章　PIM密集模式　65
5.1　PIM協(xié)議概述　65
5.2　PIM路由鄰居　66
5.2.1　PIM Hello消息　67
5.2.2　PIM指定路由器(DR)　67
5.3　PIM-DM組播轉(zhuǎn)發(fā)　68
5.3.1　源最短路徑樹和RPF檢查　68
5.3.2　組播數(shù)據(jù)的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)發(fā)　69
5.4　PIM-DM剪枝　70
5.4.1　PIM-DM剪枝觸發(fā)　70
5.4.2　剪枝否決　72
5.4.3　剪枝延遲累加　72
5.5　PIM-DM嫁接　73
5.6　PIM-DM聲明　74
5.7　PIM-DM的實(shí)際應(yīng)用　75
5.7.1　PIM-DM配置　75
5.7.2　轉(zhuǎn)發(fā)與狀態(tài)　76
5.7.3　PIM-DM(*，G)狀態(tài)規(guī)則　76
5.7.4　PIM-DM(S，G)狀態(tài)規(guī)則　77
5.7.5　PIM-DM狀態(tài)維護(hù)規(guī)則　78
5.7.6　新的PIM鄰居的鄰接性　79
5.8　PIM-DM增強(qiáng)——狀態(tài)刷新　79
5.9　PIM-DM的擴(kuò)展性　80
5.10　小結(jié)　80
第6章　PIM稀疏模式　81
6.1　顯式加入模型　82
6.2　PIM-SM共享樹　82
6.2.1　共享樹原理　82
6.2.2　共享樹加入　84
6.2.3　共享樹剪枝　84
6.3　PIM-SM最短路徑樹　85
6.4　PIM加入/剪枝消息　89
6.5　PIM-SM狀態(tài)刷新　89
6.6　源注冊(cè)　90
6.6.1　PIM注冊(cè)消息　90
6.6.2　PIM注冊(cè)停止消息　91
6.6.3　源注冊(cè)的要點(diǎn)　91
6.6.4　PIM注冊(cè)過程　92
6.6.5　接收者首先加入　92
6.6.6　源首先注冊(cè)　92
6.6.7　源注冊(cè)示例　93
6.7　PIM-SM指定路由器　98
6.7.1　指定路由器的作用　98
6.7.2　指定路由器失敗　98
6.8　RP發(fā)現(xiàn)　99
6.8.1　PIMv2 自舉路由器　100
6.8.2　PIMv2自舉路由器簡介　100
6.8.3　配置PIMv2候選RP　101
6.8.4　配置PIMv2候選BSR　102
6.8.5　多個(gè)候選RP　102
6.8.6　RP選擇——哈希算法　102
6.8.7　多個(gè)候選BSR　103
6.8.8　限制BSR消息　105
6.8.9　RP的位置　106
6.8.10　RP資源需求　106
6.8.11　Auto-RP和BSR的比較　107
6.9　PIM協(xié)議的包格式　108
6.9.1　PIM 控制消息封裝　108
6.9.2　PIM-SM數(shù)據(jù)包頭部　109
6.9.3　編碼單播地址　109
6.9.4　編碼組地址　110
6.9.5　編碼源地址　110
6.9.6　“聲明”消息　111
6.9.7　“BootStrap”消息　111
6.9.8　“備選 RP”消息　113
6.9.9　“Hello”消息　113
6.9.10　“加入/剪枝”消息　114
6.9.11　“注冊(cè)”消息　116
6.9.12　“注冊(cè)終止”消息　116
6.10　PIM-SM適用性/可擴(kuò)展性　116
6.11　小結(jié)　117
第7章　配置PIM-SM　118
7.1　PIM-SM狀態(tài)規(guī)則　118
7.1.1　PIM-SM(*，G)狀態(tài)規(guī)則　118
7.1.2　PIM-SM(S，G)狀態(tài)規(guī)則　119
7.1.3　PIM-SM出接口規(guī)則　119
7.1.4　PIM-SM出口計(jì)時(shí)器　120
7.1.5　PIM-SM狀態(tài)維護(hù)規(guī)則　120
7.1.6　特殊PIM-SM(S，G)RP位狀態(tài)規(guī)則　120
7.2　PIM-SM狀態(tài)項(xiàng)　121
7.3　SPT-Switchover　123
7.3.1　超過SPT-Threshold　123
7.3.2　SPT-Switchback過程　124
7.4　小結(jié)　124
第8章　PIM協(xié)議的擴(kuò)展　125
8.1　PIM-SM的源路由擴(kuò)展　125
8.2　雙向共享樹PIM-SM擴(kuò)展(Bidir-PIM)　128
8.2.1　DF選舉　130
8.2.2　雙向轉(zhuǎn)發(fā)樹的建立過程　131
8.2.3　組播轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則　132
8.2.4　PIM-SM雙向擴(kuò)展的優(yōu)缺點(diǎn)　132
8.3　小結(jié)　133
第9章　域間組播路由　134
9.1　歷史上的Internet范圍內(nèi)的組播　134
9.2　簡單域間組播路由　135
9.2.1　域間組播路由的問題　135
9.2.2　PIM-SM協(xié)議的域間組播支持　136
9.2.3　組播路由協(xié)議互操作模型　137
9.3　MBGP　141
9.3.1　邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP　141
9.3.2　BGP的組播擴(kuò)展MBGP　144
9.3.3　解決方案　145
9.4　MSDP　146
9.4.1　MSDP概貌　147
9.4.2　MSDP鄰居　150
9.4.3　MSDP消息　151
9.4.4　MSDP Mesh-Groups　152
9.5　解決方案　153
9.6　將來的域間組播　155
9.6.1　組播地址設(shè)置聲明　155
9.6.2　邊界網(wǎng)關(guān)組播協(xié)議　158
9.7　小結(jié)　161
第10章　局域網(wǎng)上的組播　162
10.1　交換式以太網(wǎng)的工作原理　162
10.2　抑制組播信息　163
10.3　IGMP竊聽　164
10.3.1　加入路由器端口　165
10.3.2　IGMP竊聽組成員加入　165
10.3.3　IGMP竊聽對(duì)交換機(jī)的性能影響　166
10.3.4　IGMP竊聽離開組　169
10.3.5　小結(jié)　171
10.4　Cisco組管理協(xié)議　171
10.4.1　CGMP消息　172
10.4.2　CGMP探測(cè)路由器端口　173
10.4.3　CGMP加入端口　173
10.4.4　CGMP維護(hù)組　174
10.4.5　CGMP下離開組　175
10.4.6　CGMP和組播源　177
10.4.7　CGMP的性能　178
10.4.8　小結(jié)　178
10.5　局域網(wǎng)交換的其他問題　178
10.6　小結(jié)　179
第11章　組播高級(jí)課題　180
11.1　組播性能考慮　180
11.1.1　組播包的復(fù)制問題　180
11.1.2　組播狀態(tài)維護(hù)消耗　181
11.2　組播流量管理　182
11.2.1　速率限制過程　182
11.2.2　劃定邊界　183
11.3　組播信息路徑控制　184
11.4　廣播地址與組播地址之間的轉(zhuǎn)換　186
11.5　IPv6上的組播　186
11.5.1　IPv6組播地址　187
11.5.2　組播在IPv6上的實(shí)現(xiàn)　190
11.5.3　 組播接口　190
11.5.4　在IPv6中實(shí)現(xiàn)PIM　191
11.5.5　小結(jié)　193
11.6　MPLS上的組播　194
11.6.1　介紹　194
11.6.2　2層特性　194
11.6.3　在MPLS中的組播協(xié)議特性　194
11.6.4　一個(gè)節(jié)點(diǎn)上的2層3層混合交換　197
11.6.5　觸發(fā)組播LSP的分類　198
11.6.6　多入口網(wǎng)絡(luò)　199
11.6.7　小結(jié)　199
11.7　ATM上的組播　199
11.7.1　簡介　200
11.7.2　ATM虛電路　200
11.7.3　ATM組播服務(wù)器　201
11.7.4　小結(jié)　201
11.8　小結(jié)　202
參考文獻(xiàn)　203

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