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源特定组播协议(SSM)基本原理

1、前言
Source Specific Multicast (SSM)是一种扩展的组播技术,该技术对流量的转发行为与标准组播协议的转发行为有明显的不同。在SSM方式下,组播流量仅仅被转发给那些已经明确加入到特定的组播源的接收者,SSM仅仅建立源特定的组播分布树。本文介绍SSM相关的基本原理、应用场景和部署需求。
2、SSM应用场景和部署需求
SSM最适合的应用场景是一对多的应用,即语音、视频广播。
部署SSM需要以下协议或服务的支持:
• Protocol Independent Multicast source specific mode (PIM-SSM)
• Internet Group Management Protocol Version 3 (IGMPv3)
• Internet Group Management Protocol Version 3 lite (IGMP v3lite)
• URL Rendezvous Directory (URD)
PIM-SSM是基于PIM sparse mode (PIM-SM)的一种扩展路由协议。
IGMPv3是 Internet Engineering Task Force (IETF) 标准协议,用于主机向路由器通知组成员的状态,该协议有一个特殊功能即主机向路由器通告组成员状态的同时还能够进行组播源的指定和过滤,在思科路由器部署SSM,需要路由器、主机和组播应用程序三者都必须支持IGMPv3。
IGMP v3 lite and URD 是两个思科开发的过渡技术,通过使用这两个技术,主机以及组播应用在不支持IGMP v3的情况下,也能够通过思科路由器部署SSM。
3、SSM的基本特点
在SSM方式下,组播流量的转发基于一个(S,G)通道(类似于电视频道),组播的接收者必须先加入某个特定的组播流的通道,才能够接收该通道的组播流。即接收者必须订阅某个通道或者取消某个通道来决定是否接收组播流量,目前,支持通道订阅的标准协议只有IGMP v3,其实就是接收者同时指定加入的组以及组播源来完成通道订阅。
4、SSM IP地址范围
如果需要通过ISP提供组播服务,SSM应用和服务需要使用Internet Assigned Numbers Authority (IANA) 为SSM保留的232.0.0.0 到 232.255.255.255地址段。
5、SSM的优点
SSM的最主要的优点就是能够在组地址冲突的情况下,进行准确的组播流量转发。
在传统的组播路由协议中,如果两个应用使用了相同的组地址,接收者必然会收到这两个应用的流量,无论他是否需要。这就需要组播应用的设计者和部署者进行组播地址的管理和调整,是一个复杂的任务。
在SSM方式下,由于组播流量由一个同时包含组地址和组播源的通道来定义,只要源地址不同,即使不同的组播应用使用了相同的组地址,接收者也能够向路由器进行准确的源过滤(指定接收来自特定源的流量)通告,路由器也会同时根据组地址和组播源共同决定是否将流量转发到接收者,这样,就不需要组播应用和网管进行组播地址的管理和调整了。
7、结束语
利用SSM(需要路由器和主机支持IGMP V3),可以实现高效和灵活的IP组播服务部署,减少组播地址冲突引起的网络和系统资源占用。
北京华尔思网络实验室   周军   zhoujun@wallslab.net
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