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第
30
卷第
3
期
2008
年
6
月
武汉理工大学学报·信息与管理工程版
JOURNAL
OF
WUT(INFORMATION
&
MANAGEMENT
ENGINEERING)
Vo
1.
30
No.3
June
2008
文章编号
:1007
一
144X(
2008
)03 -
0339
一
04
嵌入式
Linux
上的
IGMP
Proxy
研究与实现
刘杰刘海鑫
2
(1.武汉理工大学能源与动力工程学院,湖北武汉
430063;2.
武汉理工大学管理学院,湖北武汉
430070)
摘
要:针对组播通信可有效地减轻网络负担,是一种十分有效的通信方式的现状,介绍了
IP
组播技术的概
念、原理及体系结构,提出了
DSLAM/
ADSL
Router
设备中多播业务方案设计的基本原理以及具体实现方式。
从总体设计、多播任务、内核
IP
协议枝的多播业务支持,以及上层程序与内核的交互等几个方面,给出了基于
嵌入式
Linux
的
IGMP
Proxy
具体实现实例。
关键词:多播路由
IGMP
Proxy;
DSLA
Ml
Router;Linux
中图法分类号:
TP391
文献标志码
:A
IP
多播是一种单点到多点的协议体系,将
IP
数据包从一个源地址传送到多个目的地,但数据
拷贝只传输一份
[1-3]oIP
多播将
IP
数据包"尽最
大努力"传输到一个构成多播群组的主机或路由
器集合,群组的成员可以分布于相互独立的物理
网络上。与单播相比,多播可以大大节省网络带
宽,提高数据传送效率;与广播相比又减少了主干
网拥塞的可能性,避免广播的"泛洪"。多播技术
解决了从单一源向特定多个目的发送消息的问
题[川
o
IP
多播技术在实时数据传送、多媒体会
议、数据捞贝、游戏和仿真以及视频点播等诸多方
面都有广泛的应用前景
[69]O
当前主流
IP
DSLAM/Router
设备的
IP
多播采用
IGMP
Snoo-
pmg
技术的居多,
IGIWP
Snooping
功能在抑制多播
数据在链路层扩散方面有一定作用,但在用户业
务的接人控制、认证及业务质量保证等方面的功
能还存在欠缺,而
IGMP
Proxy
技术则在
IP
层解
决了
IGMP
Snooping
的这些问题。
1
多播路由与
IGMP
Proxy
1. 1
多播地址
多播采用特殊的地址格式,在
IP
层中,其使
用的是
D
类地址;在数据链路层,
IP
多播地址与
以太网地址有一个映射关系,即将多播组
ID
中
的低
23
位映射到以太网地址的低
23
位。而在
以太网地址中,为了指明一个多播地址,任何一
收稿日期
:2007
-12 -
29.
个以太网地址的首字节必须是
01
,这意味着与
IP
多播相对应的以太网地址范围是从
01:
00:
5e:
00:
00:
00
到
01:
00:
5e:
7~
ff:
旺。由
于多播
ID
中的最高
5
位在映射过程中被忽略,
因此每个以太网多播地址对应的多播组并不是
惟一的,每个多播以太网地址可以被映射到
32
(2
5
)个多播组。
1.
2
IP
多播路由体系
1.
2.1
IP
多播路由的基础
多播路由的一种常见的解决办法就是在多播
组成员之间构造一棵扩展分布树。在一个特定的
"发送源、目的组"上的
IP
多播流量都是通过这
个扩展树从发送源传输到接受者的,这个扩展树
连接了该多播组中所有主机。不同的
IP
多播路
由协议使用不同的技术来构造这些多播扩展树,
一旦这个树构造完成,所有的多播流量都将通过
它来传播。按照分布树的构造原理,可将其分为
源多播树和共享分发树两种;而按照构造模式,又
可将其分为密集模式和稀疏模式。
1.
2.
2
针对特定网络拓扑的多播路由简化
在网络拓扑结构变得很简单时,上述多播路由
协议显得有些繁杂,因此,有必要针对常见的简单网
络拓扑提出一个简单的解决办法。在家庭以及中小
型企业,若视
DSLA
M/
Router
为节点的话,网络拓扑
多为单根元环树,在这种情况下,
IGMP
Snooping
、
IGMP
Pr,。可和
CGMP(cisco
伊
up
managernent
pro
悦。>l)
作者简介:刘
杰(1
975
- )
,男,湖北公安人,武汉理工大学能源与动力工程学院博士研究生.
基金项目:国家自然科学基金资助项目(
50705070
) .