16、基于MPLS的互联网组播技术解析

基于MPLS的互联网组播技术解析

1. 组播基础介绍

组播是一种将数据包从一个源（S）发送到一组接收者（G）的通信方式，与单播（数据包只发送给一个接收者）不同。组播的转发路径通常被建模为一棵树，源是根，接收者位于叶子节点。在组播树中，路由器在分支点复制流量，流量从根流向叶子，就像树中的树液流动一样。在组播领域，“上游”指朝向根（源）的方向，“下游”指朝向叶子（接收者）的方向，组播数据包以点对多点的方式向下游流动。

组播技术使得网络能够将单个数据包复制到多个目的地。例如，IP电视（IPTV）就是一个典型的组播应用，许多住宅和移动用户可以同时观看同一个直播频道。如果源必须为每个数据包复制并生成数千或数百万份副本，那么源站点的处理能力和网络带宽要求将非常巨大，更不用说对延迟的影响了。幸运的是，IPTV源通常是一台服务器（或集群），它只从其网络接口发送一份组播流副本。服务提供商（SP）网络会构建一棵树来复制原始数据包，确保每个接收者都能得到一份且仅一份副本。

除了IPTV，还有许多其他组播应用，它们具有不同的要求。一些应用具有低比特率和严格的低延迟要求，如向贸易公司实时分发股票行情数据，或向空中管制操作员传输雷达信号。其他组播应用则需要传输大量流量，并且对延迟的要求各不相同，如视频会议，或向存储库和缓存分发软件和媒体。

2. IP组播

2.1 IP组播流表示

IP组播流通常表示为（S，G），其中S是数据包的源IP地址，G是目的IP地址。S是一个单播IP（v4或v6）地址，表示一个单一的主机，该主机是组播流的源。G是一个组播IP地址，表示一组对接收流量感兴趣的主机（接收者）。

2.2 单播和组播IP地