组播业务技术及发展思路(1)

1.组播核心技术介绍

许多城市从城域网接入到核心的各个部分都实现了宽带化，架构了以IP为基础的无阻塞数据承载平台。网络的宽带化使人们在宽阔的信息高速公路上更顺畅地通信，人们已经不再局限于传统点到单点的交流，转而渴望多点之间的沟通。组播技术为多点通信业务的开展提供了良好的技术支撑。

在IP网络中，多点通信业务可以应用传统的单播技术实现，我们以网络电视业务为例描述其实现过程。图1左部说明了单播多点通信的工作原理，通过三个步骤，视频服务器将视频流经由路由器发送到最终的30个接收者。首先，通过单播路由协议，路由器掌握了网络拓扑信息，形成单播路由表；接着，视频服务器将视频报文复制30份发向30个接收者；最后，路由器根据单播路由表，将这些报文转发到最终接收者。

单播完成的多点通信业务，随着最终接收者数量的增加，视频服务器和网络设备负载都急剧加重。我们可以优化这种通信方式，图1左部的单播模型中，视频流在网络中流经的路径形成一个树形结构，在这棵树的每一个分支上都同时有多个内容相同的视频流，造成了带宽浪费。实际上，只要在这棵树的每一个分支上传送一个视频流，在树的分叉处进行复制，就可以将视频流传送到所有的接收者，我们称这棵树为分发树，组播技术正是基于这种思路构建的。图1右部说明了组播多点通信的工作原理，组播路由协议首先形成分发树，通过在分发树的每一个分支上传送一个视频流，在树的分叉处进行复制的过程，视频流从服务器最终传送到所有接收者。

对于图1中以源为根、以接收者为叶子结点的分发树，我们称之为源树或最短路径树（SPT）。如果多个源、多个接收者共享一棵分发树，我们称之为共享树。

应用组播技术开展多点通信业务具有良好的扩展性，无论接收者数量如何增加，对于一个业务来说，服务器只需要发送一个视频流，沿途网络路径中也只需传播一个视频流，最大限度的降低了服务器和网络负载，节省了成本。

图1多点通信示例网络电视业务

组播技术涵盖的内容相当丰富，包括地址分配管理、组成员管理，组播域内路由、组播域间路由等诸多方面。下面首先概述组播地址，然后介绍组播通信模型。