什么是多播IP路由？

组播路由涉及将相同的消息发送到许多端点。如果您的公司有视频会议设施，或者有涉及各组之间对话的音频聊天设施，则可能需要实现多播路由。所有路由器均具有管理多播路由的能力，设置此功能是一项相对简单的任务.

的 多播 方法不会将邮件发送到该网段上的所有地址- 广播. 您需要知道的另一个术语是“单播.”这意味着将数据包路由到一个地址。单播是一种标准的传输概念，涉及通过路由器将数据包从一个源发送到一个目的地。使用多播时，数据包需要被复制并从一个源发送到多个目的地.

反向路径转发

您可能知道所有网络传输都遵循规则集，即 协议. 路由算法的主要目的是通过路由器将数据包转发到写入数据包头的目标地址上。组播过程略有不同。该数据包还具有写入其报头的源地址，并且在转发多播数据包时，路由器使用一种旨在 把包从源头拿走. 这是一个很难设想的概念，因为您会认为数据包可以在网络中移动的唯一方法是前往给定的目的地.

用于多播IP路由的方法称为“反向路径转发.路由器的参考表告诉它应该将数据包复制到路由器的哪个接口上，以便将数据包转发到数据包头目标字段中包含的IP地址上。在反向路径转发中，路由器表略有不同。每个记录显示一个上游接口和一个下游接口. 上游接口是数据包的接收点 从多播发送者到达. 下游接口是出口点 对于到达给定上游接口的任何数据包.

反向路径转发路由表中对于同一源将有许多记录。这就是数据包多次发送出去的方式。当路由器在上游接口上接收到数据包时，它将对路由表进行排序，并找到所有路由记录，其中包含从该源转发数据包的映射. 这些路径按接口分组, 因此，结果记录将显示唯一的传入和传出接口对的列表，而不是源地址和目标地址。在所有对中，传入接口将相同.

路由器读取该上游接口的第一个条目，并将数据包发送到该记录中的相应下游接口。但是，该工作尚未完成，因为它已收集了该上游接口的多个记录。因此，它将读取表搜索收集的下一条记录，并将数据包发送到该表条目中的下游接口。路由器会继续运行，直到用完与数据包到达的上游接口匹配的记录为止。从而, 一个数据包到达路由器，并多次发送出去.

组装路由表

多播数据包的目的地根据请求放入路由表中。也就是说，希望从多播源接收数据包的端点将其兴趣通知路由器。. 就像订阅服务一样. 因此，不是我的组播源通知路由器“从现在开始，我发送的每个数据包都应该到达A，B，C和D”，每个接收者都会向路由器发送一条消息，说“我想要一个您从Z收到的任何内容的副本。”因此，这就是“反向路径转发”的名称- 该路线未组织为到目的地的推出，而是从源头生成的.

组播IP路由协议

从对组播路由工作原理的描述中可以看出, 创建多播路径有两个阶段. 第一个是订阅过程，其中收件人将其网络IP地址注册到该组中。该过程在 互联网组管理协议 （IGMP）（用于IPv4地址）。 IPv6地址的订阅过程由 组播侦听器发现 协议 （MLD）。总的来说，用于多播转发的注册协议称为“多播组成员身份发现协议”。

研究人员一直在寻找更好的方法来管理通信，因此对于任何网络任务，总是有新的协议正在开发中。还有其他多播组成员身份发现协议，但是IGMP和MLD是当今最常用的两种协议。同样，对于多播路由的第二阶段，也正在考虑许多理论协议，这是消息的实际传输。但是，今天几乎在所有运行中的路由器上实现的系统称为 协议无关组播 （PIM）.

封包复制

数据包仅在到达收件人的路由分开的那一点被复制. 这就是为什么路由器从其路由表而不是目标地址中读取接口名称的原因. 因此，如果多个接收者不在下一个路由器之外，则转发路由器将仅向该中间路由器发送一份副本。路径中的所有路由器都具有该多播路由的路由表条目.

转发多播数据包时使用接口而不是地址的结果是，只有当多个接收者的路径分开时，这些数据包才会被复制。因此，如果五个收件人不在一个邻居路由器之外，则转发路由器仅向该邻居发送一份副本。这个简单的规则将流量降到最低。这就是所谓的 ”稀疏模式组播路由.”

密集模式多播路由

稀疏模式多播路由非常有效，可将网络流量降至最低。但是，您应该了解第二种转发方法。这就是所谓的 ”密集模式组播路由.最初，密集模式简化了对路由表的引用。但是，就路由器而言，该方法很快就会建立到与稀疏模式几乎相同的系统中.

在密集模式下，接收路由器会将接收到的所有多播数据包复制到 每个接口 它具有接收数据包的接口以外的接口。因此, 该节点连接到的每个路由器都将接收这些多播数据包. 订阅通知保存在距离接收者最近的路由器上。如果网络上有多个中间路由器，它们将复制多播数据包并将其发送到其所有相邻路由器. 如果您的网络上具有路径冗余，此方法可能会导致大量多余的流量在路由器之间循环回传。.

密集模式方法中的第二种机制可以减少所有这些多余的流量。如果连接到端点的路由器在其路由表中没有多播地址的任何收件人，它将通知其相邻路由器不要向其发送该多播地址的数据包。因此，下一次路径中的第一个路由器从多播发送者那里收到一个数据包时，它将把该数据包转发到它的所有接口，而不是那些没有通知的接口。最终，这种选择退出的方法将流量减少到或多或少与稀疏模式方法所经历的相同水平。密集模式也称为“洪水.”路由器发送的退出信号称为“修剪消息,“ 要么 ”修剪.”

以下协议采用密集模式：

• 距离矢量组播路由协议（DVMRP）
• 组播开放最短路径优先（MOSPF）
• PIM密集模式

尽管密集模式方案将很快填充路由表，但它很容易出现反馈环路，并且在首次实施时会在网络上引起问题，因此避免此选项更安全.

组播IP地址

网络管理的TCP / IP系统为连接到网络的每个节点分配一个唯一的地址。该地址在地址空间内必须是唯一的，因此 LAN上的地址仅在该专用网络内必须唯一 而不是全世界.

地址空间包括为多播路由保留的地址范围。实际上，多播IP地址会创建幻像设备。有一个其他设备可以向其发送消息的地址，但是该地址并不代表物理设备。而是代表多播组.

为了设置多播组，您首先必须 分配唯一的IP地址 为了它。一旦该地址标识了该组，那么那些有兴趣的收件人便可以将其包含在该组中的信息通知路由器.

当节点发送要分发给该组所有成员的通信时，这些消息的数据包将寻址到表示该组的IP地址。路由器引用该组的成员，然后将传入数据包的副本发送到代表组成员的下游接口.

如果您遵循分类IP寻址，则应该知道多播地址是 D级. 它们占用的地址范围是222.0.0.0至239.255.255.255。该块进一步分为任务范围，其中地址222.0.0.0至224.0.0.225保留用于本地子网。所有IPv6多播地址的前缀均为“ff.”

实施多播IP路由

幸运的是，几乎没有任何情况需要直接设置原始多播路由. 所有多播通信均由应用程序管理, 例如视频会议系统。因此，几乎不需要手动干预即可在网络上实现多播路由.

使多播路由发生的大部分工作发生在路由器上. 所有网络路由器都具有此功能. 应用程序和路由器都将通过IGMP进行通信。您的路由器可能已关闭多播路由功能。但是，需要此功能的所有应用程序都将在安装时为您检查路由器。.

作为最终用户应用程序，多播功能很少会向用户显示用于组的IP地址的选项。设置组的管理员将需要 给小组起一个有意义的名字, 然后应用程序会将该名称与下一个可用的多播IP地址相关联.

如果您为网络上的IP地址分配操作DHCP，则无需担心多播地址冲突。 DHCP服务器不会将多播IP地址中的地址分配给实际设备.

组播网络活动

即使您确保使用 稀疏模式 在多播实现中，您应该意识到交互式多播活动会创建大量网络流量。在基于音频和视频的会议应用程序中尤其如此.

这些系统不仅增加了流量负荷，而且对时间要求很高。. 实时，交互式应用程序需要立即提供其流量. 他们无法等待流量通过的网络设备上的缓冲.

互联网上的组播路由

组播路由不限于专用网络。您还可以使用此方法通过该方法与远程站点联系并为客户提供服务。当前有许多业务案例采用多播路由。这些包括 网络电视 和 在线培训课程. 但是，在这些情况下，建议您的企业订阅基于云的多播平台，而不要尝试管理来自您自己网络的所有互联网终止流量.

组播路由注意事项

在实施任何多播应用程序之前，检查网络的容量尤为重要。如果您无力扩展网络容量，则应考虑实施 交通整形措施, 例如基于类的服务质量（QoS）。测量带宽利用率并分析新的使用场景需要支持工具。因此，您应该考虑购买 网络流量分析仪. 您还需要密切注意网络设备的运行状况，以防止网络上潜在的故障点–因此，请考虑安装 网络监视器 以及.

您是否在网络上使用多播路由？您是否需要做任何设置来设置它，或者所安装的会议软件是否都为您设置了？在下面的“评论”部分留言，并与社区分享您的经验.