第一篇：部署多层交换网络中的组播笔记
组播的概念
组播组成员资格
1.IP组播依赖于一个名为组播IP地址的虚拟组地址 2.接收方加入组播组，接收发送给改组的数据包 3.非成员客户端也能够将数据包发送给其他组播组客户端 4.同一个客户端可同时属于多个组播组
组播组成员资格
1.IP组播通信使用UDP作为传输层协议 2.不提供可靠性、流量和错误恢复 3.数据包报头短，开销少
4.接收方和网络中的QOS提供可靠性
组播IP地址的结构
组播数据报的源地址总是单播地址
组播IP地址范围
保留的链路本地地址 224.0.0.0-224.0.0.255 全局范围地址 224.0.1.0-238.255.255.255 指定信源组播地址 232.0.0.0.0-232.255.255.255 GLOP地址 233.0.0.0-233.255.255.255 有限范围地址 239.0.0.0-239.255.255.255
一、组播IP地址范围-保留的链路本地地址
例如：
OSPF ：224.0.0.5（others）224.0.0.6（DR/BDR）RIP ：224.0.0.9 EIGRP：224.0.0.10
其生存时间（TTL）为1 路由器不转发这些地址的数据包
地址224.0.0.1标识组播组“所有主机+路由器” 地址224.0.0.2标识组播组“所有路由器”
二、全局范围地址
224.0.1.0-238.255.255.255的地址被成为全局范围地址 在组织之间和通过Internet以组播方式传输数据
三、GLOP地址
233.0.0.0-233.255.255.255的地址让拥有自主系统号的组织静态地定义其用途，这种做法被称为GLOP编制
四、有限范围地址
239.0.0.0-239.255.255.255被成为有限组播地址 只能在本地组或组织内使用这些组播地址 Internet边界路由器不会转发这些数据包 在自治系统中，可进一步对有限范围地址进行划分、这种划分被称为指定地址作用域
组播MAC地址的结构
IP组播数据包的目标IP地址对应于一个唯一的组播MAC地址 组播MAC地址的前24位为0X01-00-5E，第25位为0 所有IP组播地址的前4位都是1110 需要将其余的28位映射到MAC地址的最后32位
在将组播IP地址映射到MAC地址的时候，没有使用其余的28位中的前5位 得到的映射关系为32：1
反向路径转发 RPF
在单播路由选择中，通信流从单台源被路由到单台目的地 默认情况下，其不考虑源地址，只考虑目的地址
路由器接受数据包，查找路由表，将数据包从正确的接口发送
对于沿源树传输的通信流，RPF检查过程如下：为确定数据包到达的接口是否位于返回信源的反向路径上
路由器在单播路由选择表中查找源地址。
如果数据包已经到达位于返回信源的反向路径的接口，则RPF检查成功，路由器将复制数据包，并将其转达到出站接口。
如果RPF检查失败，路由器丢弃数据包，并将折后总丢弃标记为RPF失败丢弃。
组播转发树
通过创建组播分发树，具备组播功能的路由器能够控制IP组播通信流
源树（使用S.G表示法）最简单的组播分发树
根是信源，通过网络去往接收方的分支组成一棵树 源树使用通过网络去往接收方的最短路径 也被称为“最短路径树”
共享树
源树将信源作为根
共享树将网络中某个节点作为共享根，该共享根被称为RP（rendezvous，point，集结点）
信源将数据包发送到RP，然后通信流沿共享树被转发到所有接收方 若接收方位于信源与RP之间，将直接接收到该组播数据包
源树和共享树 1.不存在环路 2.分发树将动态更新
3.不在请求接收发送给组播组的通信流时，把该分支从树中剪除 4.若该分支的某个接收方重新接收，则自动嫁接
源树的优点 1.路径最优 2.可最大限度降低转发延迟 源树的缺点 1.增加额外开销 2.资源不足 3.排错困难
共享树优点 1.资源节省
2.降低内存需求和复杂度
共享树缺点 1.路径不是最优 2.延迟大
3，过渡使用某些路径，其他路径空闲
IP组播协议
1.PIM 协议无关组播 2.IGMP Internet组管理协议
PIM 组播路由选择协议负责建立组播递送树和转发组播数据包 路由器使用PIM邻居发现机制来确定PIM邻居
PIM邻居使用HEELO消息来建立和维护PIM组播分发树 HELLO消息组播发送，224.0.0.13（所有PIM路由器）并且路由器使用PIM选择指定路由器(DR)
PIM运行模式
1.PIM密集模式（信源很少，接收方很多）
2.PIM稀疏模式（组播组成员稀疏的分布在整个网络中，且带宽有限。第一次传输过后，路由器自动优化路径）
当信源的最优路由数达到一定的阈值后，将从共享树模式切换到源树模式 缺省情况下，所有Cisco IOS 路由器和交换机都将SPT阈值设置为0 一旦主机开始接收组播通信流，路由器便立刻切换到SPT模式 在下列情况下，最适合使用PIM-SM 组播组成员数量少 通信流具有间歇性
3.PIM密集.稀疏模式（判断网络中是否存在RP，有，稀疏 无，密集）
4.PIM双向模式
<1>是PIM-SM特性的扩展
<2>适用于拥有大量信源的组播环境 <3>无需注册
PIM-自动分发RP信息
PIM-SM和PIM稀疏-密集模式自动分发RP信息 自动-RP BSR(Bootstrap router 自举路由器)优点
避免了手工在交换和路由上配置 多个RP来为不同的组播组提供服务 能够在不同的RP之间分配负载 避免不一致
自动-RP
建议将连接性和稳定性最好的路由器配置为RP映射代理
自举路由器
PIM V2支持使用BSR 224.0.1.13 从域中选择一台BSR路由器，选举依据： 优先级高低
优先级相同，看IP地址
IGMP 主机使用IGMP来动态的申请加入LAN中的组播组
启用了IGMP的路由器货交换机监听IGMP消息，并定期的发出查询 60S 以获悉特定子网/VLAN中的组播是否处于活动状态 版本： IGMP V1 组播路由器定期的传输主机成员资格查询消息
确定哪些主机组包含位于路由器直接相连的LAN上的成员 该查询消息送给组播组“所有主机”（224.0.0.1）TTL为1
丨 版本 丨 类型 丨 未用 丨 校验和 丨 版本=1 丨 组地址 0.0.0.0 丨 类型 1=查询 2=报告 组地址：
组播组地址 IGMP V2 思科 兼容V1 增加了指定查询消息
路由器能够将查询传输给特定的组 同时还定义了组脱离（leave）消息
主机和路由器之间交互的IGMP消息有四种： 1.成员资格查询 2.第2版成员资格报告 3第一版成员资格报告 4.脱离报告
丨 类型 丨 最长响应时间 丨 校验和 丨
丨 组地址 丨
组播消息类型 最长响应时间 组地址：
多长时间内必须发送响应报告 组播组地址（常规查询为0.0.0.0）
单位为1/10s(默认值为10s)
IGMP V3 华3 增强了对信源过滤支持
V3存在下列几种IGMP消息 版本3成员资格查询 版本3成员资格报告
IGMP V3 lite
第二篇：计算机技术论文：下一代网络 博弈论 组播网络 计费 资源分配
计算机技术论文：基于博弈的下一代网络计费研究
【中文摘要】下一代网络的计费直接关系到各网络运营商、网络内容提供商以及用户的经济利益,科学先进的计费系统也是电信网络运营商提供优质网络服务的重要保障。本文研究分析了现有几种计费模型,并在此基础上提出了一种计费策略,使之能体现用户、网络运营商、网络内容提供商三方的公平性,即利用博弈论来解决下一代网络的计费模型和资源分配问题。(1)研究讨论了基于流量统计的网络计费系统的设计实现,分析了现有多种主要网络计费模式的原理和应用场合,分析和比较了这些计费方式的优缺点。分析了基于内容计费系统的体系结构和组成模块的功能与交互流程,阐述了其优点,并给出了基于内容计费系统的架构实现。研究了基于QoS的下一代网络的计费系统,给出了计费的模型、具体的实现方案和相应的实现算法。实验和仿真分析表明,我们提出的计费方案不仅计费准确公平合理,而且克服了其他计费方案存在的不足。(2)介绍了博弈论的基础知识,讨论了基于博弈论的域间组播计费模型。我们利用博弈论的思想,尊重网络中各个参与者的和利益,使网络的自组织特性得以充分发挥,有利于网络中“生态链”的长期、稳定和健康的发展,具有很好的实用性。从不同参与者的角度讨论了IP组播的三种典型的服...【英文摘要】Billing of the next generation network is directly related to the economic benefits of the network operators, Network content providers and the users, a
scientific and advanced billing system is also an important guarantee for that the telecom network provider provides quality network services.This paper analyzes several existing billing models, based on which, it puts forward a billing policy that solves the problem between billing models of the next generation network and the resource allocation, so that...【关键词】下一代网络 博弈论 组播网络 计费 资源分配 【英文关键词】next generation network game theory multicast network billing resource allocation
【目录】基于博弈的下一代网络计费研究4-5Abstract5-6
摘要
1.1 下一1.3 下
第一章 前言9-16代网络概述9-101.2 下一代网络的特征10-11一代网络架构和关键技术11-1313-1616-42
1.4 下一代网络的体系框架第二章 下一代网络计费系统的研究分析2.1 下一代网络计费架构和计费方式16-19
2.2 基于流量统计的网络计费系统的设计实现19-24信息采集模块和数据流测量的架构19-22计费架构和计费系统的实现22-24络计费系统24-29容计费的优点24-25
2.2.1 流量
2.2.2 数据业务的2.3 基于内容的下一代网
2.3.1 现有计费系统存在的问题和基于内2.3.2 建立下一代网络中的内容计费系
统25-2929-412.4 基于QoS的下一代网络计费系统2.4.1 QoS的计费模型分析
30-32
2.4.2 基于QoS计费方案设计32-33设计33-35
2.4.3 基于QoS下一代网络计费方案
2.4.5
2.4.4 计费网关内部结构设计35-36
36-41基于QoS的计费系统仿真试验和结果41-42
2.5 本章小结
3.1 第三章 基于博弈论的计费模型研究42-54
3.1.1 博弈机制的分类方式
3.2 代价分担机制48-49博弈论概述42-4543-4445-4849-54型50-513.1.2 纳什均衡44-453.3 组播网络模型的分析
3.4 模型分析3.4.2 ICP-ISP模
第四章 基4.1 引言3.4.1 ICP-USER 模型49-503.4.3 ICP-ISP-USER 模型51-54于合作博弈论的下一代网络资源自适应分配54-615455-5860-6162-6667 4.2 合作博弈54-55
4.3 资源分配系统模型58-60
4.5 本章小结参考文献
致谢4.4 实验仿真结果及分析第五章 总结与展望61-62攻读硕士学位期间取得的学术成果66-67
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