HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA VIỄN THÔNG I
o0o
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
o0o
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Họ và tên : Trần Văn Nam
Lớp : Đ2004VT1
Khóa : 2004 – 2008
Ngành : Điện Tử – Viễn Thông
Tên đồ án: NGHIÊN CỨU GIAO THỨC PIM-SM TRONG
MÔI TRƯỜNG MPLS
Nội dung đồ án:
Đồ án tìm hiểu các đặc điểm cơ bản về lý thuyết IP multicast, giao thức chuyển
mạch nhãn MPLS, nghiên cứu sự hoạt động của giao thức PIM-SM trong môi trường
chuyển mạch MPLS và thực hiên mô phỏng hoạt động của giao thức PIM-SM bằng
phần mềm NS2. Đồ án được chia thành ba chương như sau:
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ IP MULTICAST
CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MPLS
CHƯƠNG III: GIAO THỨC PIM-SM TRONG MÔI TRƯỜNG MPLS
Ngày giao đồ án : 20/07/2008
Ngày nộp đồ án : 20/10/2008
Ngày 18 tháng 10 năm 2008
Giáo viên hướng dẫn
KS. Nguyễn Thu Hiên
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Điểm :…………(Bằng chữ :……………)
Ngày… tháng……năm 2008
Giáo viên hướng dẫn
KS. Nguyễn Thu Hiên
2.1.2 Ưu nhược điểm và ứng dụng của MPLS 30
2.2 Nguyên lý hoạt động của MPLS 33
2.2.1 Các khái niệm cơ bản 33
2.2.3 Các hoạt động liên quan đến nhãn 40
2.2.4 Hoạt động của MPLS 50
CHƯƠNG III : GIAO THỨC PIM–SM TRONG MÔI TRƯỜNG MPLS 56
3.1 Tổng quát về giao thức PIM – SM 56
3.1.1 PIM Sparse Mode (PIM-SM) 56
3.1.2 Hoạt động của giao thức PIM-SM 57
3.2 PIM – SM trong môi trường MPLS 74
3.3 Mô phỏng PIM – SM trong môi trường MPLS sử dụng NS2 76
3.3.1 Giới thiệu về phần mềm NS2 76
3.3.2 Xây dựng chương trình mô phỏng 83
PHỤ LỤC 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO 90
Trần Văn Nam – Lớp D2004VT1
Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục hình
vẽ
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Truyền thông Unicast 4
Hình 1.2 Broadcast lãng phí băng thông và tăng tải xử lý trên CPU 4
Hình 1.3 Truyền tải multicast đến nhiều máy thu 5
Hình 1.3 Ánh xạ địa chỉ IP Multicast sang địa chỉ Ethernet/FDDI MAC 10
Hình 1.4 Sự không rõ ràng địa chỉ MAC 11
Hình 1.5 Tham gia nhóm Multicast 15
Hình 1.6 Truyền dữ liệu sử dụng cây chia sẻ 16
Hình 1.7 Cây đường dẫn ngắn nhất 17
Hình 1.8 Cây định tuyến cơ sở lõi - nhóm multicast chia sẻ chung một cây đơn 17
Hình 1.9 Tuyến dự phòng trước trong cây định tuyến multicast 18
Hình 1.10 Chuyển tiếp theo đường dẫn ngược (RPF - Reverse Path Forwarding) 19
Hình 3.2 Nguồn xử lý đăng ký khi RP không nhận được yêu cầu cho Group từ Router
Any PIM- SM 58
Hình 3.3 Tạo một cây dùng chung cho (*, 288.8.8.8) 60
Hình 3.4 Đăng ký nguồn khi RP cần nhận các gói được gửi đến nhóm 62
Hình 3.5 Host H2 gửi một bản tin Join IGMP 64
Hình 3.6 R4 đang chuyển đổi từ RPT sang SPT bằng việc gửi một Join PIM-SM đến R1
65
Hình 3.7 R4 gửi Prune PIM-SM với RP Bit Set đến R5 67
Hình 3.8 R3 gửi bản tin RP - Announce 68
Hình 3.9 R2 tạo ánh xạ Group đến RP và gửi chúng trong bản tin RP- Discovery 69
Hình 3.10 Bản tin BSR Flooding Boostrap 71
Hình 3.11 Học địa chỉ RP với Anycast RP 73
Hình 3.12 Vấn đề Anycast RP (sau đó được giải quyết với MSDP) 74
Hình 3.13 Lối vào bảng định tuyến Multicast cho phiên (S1, G1) 75
Hình 3.14 Cấu hình mạng 83
Hình 3.15 Kết quả mô phỏng 84
Trần Văn Nam – Lớp D2004VT1
iii
Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục bảng
biểu
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Địa chỉ Multicast Link – Local 12
Bảng 2.1:So sánh các thuật toán chuyển tiếp IP truyền thống và MPLS 38
Trần Văn Nam – Lớp D2004VT1
iv
Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết
tắt
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
ARP Address Resolution Protocol Giao thức phân giải địa chỉ
Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết
tắt
ISDN Integrated Service Digital Network Mạng số liên kết đa dịch vụ
ISO International Organization for
Standardization
Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế
LDP Label Distribution Protocol Giao thức phân bổ nhãn
LER Label Edge Router Router biên nhãn
LIB Label Information Base Cơ sở thông tin nhãn
LIS Logical IP Subnet Mạng con IP logic
LSFT Label Switching Forwarding Table Bảng chuyển tiếp nhãn
LSP Label Switched Path Đường dẫn chuyển mạch nhãn
LSR Label Switch Router Router chuyển mạch nhãn
MA Mapping Agent Tác nhân ánh xạ
MG Media Gateway Cổng đa phương tiện
MOSPF Multicast OSPF OSPF đa điểm
MPLS Multiprotocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức
MSDP Multicast Source Discovery Protocol Giao thức phát hiện nguồn
Multicast
NAM The Network Animator Minh họa mạng
NHRP Next Hop Resolution Protocol Giao thức phân giải chặng kế
tiếp
NS Network Simulator Mô phỏng mạng
OAM Operation Administration, and
Maintenance
Quản lý hoạt động và bảo dưỡng
OSI Open System Interconnection models Mô hình liên kết nối hệ thống
mở
OSPF Open Shortest Path First Giao thức đường đi ngắn nhất
đầu tiên
SPF Shortest Path First Đường đi ngắn nhất đầu tiên
SPT Spanning Tree Protocol Giao thức cây mở rộng
SSM Source-Specific Multicast Đặc trưng nguồn Multicast
STM Synchronous Transmission Mode Chế độ truyền dẫn đồng bộ
TCP Transission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn
TLV Type-Leng-Value Kiểu-Chiều dài-Giá trị
ToS Type of Service Kiểu dịch vụ
TTL Time To Live Thời gian sống
UDP User Datagram Protocol Giao thức lược đồ dữ liệu
VC Virtual Circuit Kênh ảo
VCI Virtual Circuit Identifier Nhận dạng kênh ảo
VINT Virtual Internet Tesrbed Nền kiểm thử Internet ảo
VNPT Vietnam Post & Telecommunications Tổng công ty BCVT Việt Nam
VP Virtual Path Đường ảo
VPI Virtual Path Identifier Nhận dạng đường ảo
VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo
WAN Wide Area Network Mạng diện rộng
Trần Văn Nam – Lớp D2004VT1
vii
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I: Tổng quan về IP
Multicast
LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển của đất nước, ngành công nghiệp viễn thông cũng phát triển
không ngừng. Số người sử dụng các dịch vụ mạng tăng đáng kể, theo dự đoán con số này
đang tăng theo hàm mũ. Ngày càng có nhiều các dịch vụ mới và chất lượng dịch vụ cũng
được yêu cầu cao hơn. Trước tình hình này, các vấn đề về mạng bắt đầu bộc lộ, các nhà
cung cấp mạng và các nhà cung cấp dịch vụ cũng đã có nhiều nỗ lực để nâng cấp cũng
như xây dựng hạ tầng mạng mới. Nhiều công nghệ mạng đã ra đời nhằm đáp ứng tốt nhất
nhu cầu của khách hàng và giải quyết các vấn đề nảy sinh. Trong số đó chúng ta phải kể
đến công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS.
giao thức IGMP là một giao thức quản lý phổ biến hiện nay.
Chương II: Công nghệ chuyển mạch MPLS
Trình bày về công nghệ MPLS với các ưu nhược điểm, các khái niệm liên quan
cũng như sự hoạt động của giao thức này.
Chương III: Giao thức PIM-SM trong môi trường MPLS
Nghiên cứu sự hoạt động của giao thức PIM-SM trong môi trường MPLS và
thực hiện mô phỏng giao thức trên phần mềm mô phỏng mạng NS2.
Do việc kết hợp của giao thức PIM-SM và công nghệ MPLS để truyền tải lưu
lượng IP Multicast còn tương đối mới nên đòi hỏi phải có kiến thức sâu rộng và lâu dài.
Do vậy đồ án không tránh khỏi những sai sót. Rất mong nhận được sự phê bình, góp ý
của các thầy cô giáo và các bạn.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới KS. Nguyễn Thu Hiên đã tận tình hướng dẫn
em trong suốt quá trình làm đồ án.
Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Viễn Thông I đã giúp đỡ em
trong thời gian qua và xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và người thân những người
đã giúp đỡ động viên tôi trong quá trình học tập.
Hà Nội, ngày 18 tháng 10 năm 2008
Sinh viên
Trần Văn Nam
Trần Văn Nam – Lớp D2004VT1
2
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I: Tổng quan về IP
Multicast
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ IP MULTICAST
1.1 Giới thiệu về IP multicast.
Cuối những năm 80, Steve Deering tham gia vào một dự án trong đó có nhu cầu
gửi một thông điệp từ một máy tính đến một nhóm các máy tính thông qua các giao thức
lớp 3. Sau khi nghiên cứu vài giao thức định tuyến, Deering kết luận rằng chức năng của
các giao thức định tuyến có thể mở rộng để hỗ trợ cơ chế multicast lớp 3. IP multicast là
• Truyền quảng bá (Broadcast): Các gói tin được gửi từ một máy nguồn
đến một địa chỉ đích broadcast. Địa chỉ đích có thể là địa chỉ tất cả các hosts
(255.255.255.255) hoặc là một phần của địa chỉ subnet. Một router hoặc một L3 switch sẽ
không cho phép chuyển các dữ liệu broadcast này. Một thiết bị L2 sẽ cho phép phát tán
lưu lượng quảng bá ra tất cả các cổng của nó.
Hình 1.2 Broadcast lãng phí băng thông và tăng tải xử lý trên CPU
• Truyền đa hướng (Multicast): IP multicast cung cấp phương án truyền
thông thứ 3 này: cho phép một host gửi các gói đến một nhóm mà được tạo ra từ một
Trần Văn Nam – Lớp D2004VT1
4
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I: Tổng quan về IP
Multicast
subnet của các host trong mạng. Các gói được gửi từ một địa chỉ nguồn đến một nhóm
các máy tính. Địa chỉ đích tượng trưng bằng các host muốn nhận traffic này. Mặc định,
một router hoặc một L3 switch sẽ không chuyển các gói tin này trừ khi phải cấu hình
multicast routing. Một thiết bị L2 switch không thể nhận biết được vị trí của địa chỉ
multicast đích. Tất cả các gói sẽ được phát tán ra tất cả các port ở chế độ mặc định. IP
multicast là một công nghệ bảo toàn băng thông được thiết kế một cách đặc biệt để làm
giảm lưu lượng bằng cách cung cấp đồng thời một luồng thông tin riêng lẻ đến hàng ngàn
người nhận. Bằng cách thay thế bản sao cho tất cả người nhận với việc cung cấp một
luồng thông tin riêng lẻ. IP multicast có thể giảm thiểu các gánh nặng trên cả host gửi và
host nhận và làm giảm lưu lượng trên toàn mạng. IP multicast cung cấp một sự cải thiện
to lớn về hiệu năng, sử dụng băng thông và cho phép thiết kế các ứng dụng phân tán một
cách hiệu quả.
Hình 1.3 Truyền tải multicast đến nhiều máy thu
Quá trình truyền unicast và broadcast là trường hợp riêng của multicast. Nếu trong
môi trường truyền như là Ethernet hay SMDS có hỗ trợ multicast và broadcast, thì sử
dụng các ứng dụng gửi một lần đến nhiều đích là một sự lựa chọn tốt. Khi một luồng âm
thanh, hình ảnh cần được truyền tới các máy tính nằm phân tán trên Internet, lưu lượng
này phải được gửi đi theo cách hiệu quả nhất, nghĩa là dùng càng ít băng thông càng tốt.
kéo thông tin, client yêu cầu dữ liệu từ phía máy chủ hoặc từ các máy tính khác. Email là
kĩ thuật đẩy thông tin trong khi Web lại là kĩ thuật kéo thông tin.
1.1.2 Ứng dụng và khả năng của Multicast
a. Ứng dụng:
Hiện nay, trong môi trường kinh doanh có một lượng rất lớn các thông tin cần phải
chuyển tiếp đến nhiều nơi trong cùng một thời gian. Cùng thời điểm đó, các doanh nhân
và các nhà nghiên cứu cần lấy một lượng lớn thông tin và thống kê trong cùng một ngày.
Mạng hiện nay được sử dụng và phát triển để đáp ứng nhu cầu này, với sự phát triển đó
thì các dịch vụ mới lại được thêm vào để phục vụ tốt hơn cho nhu cầu sử dụng.
Các ứng dụng hiện nay trên mạng Internet đều dựa vào giao thức truyền theo điểm,
giống như là các ứng dụng trong mạng LAN truyền thống.IP multicast giúp cho mạng tiết
kiệm được băng thông. IP Multicast là một sự thay thế tốt cho quá trình truyền unicast khi
mà các công ty cần chuyển thông tin đến nhiều khách hàng trong cùng một thời điểm.Sử
Trần Văn Nam – Lớp D2004VT1
6
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I: Tổng quan về IP
Multicast
dụng IP Multicast có thể giảm tải cho mạng. Ví dụ một ứng dụng về tài chính cần phải
gửi thông tin báo cáo cho hàng trăm máy trong mạng của một công ty. Mỗi máy nếu sử
dụng theo giao thức unicast thì thông tin cần phải nhân bản lên hàng trăm lần và di
chuyển trên cùng một liên kết mạng. Các gói tin chỉ được nhân bản khi gặp một nhánh rẽ
trên cây chuyển tiếp. Sau đây là một số ứng dụng điển hình.
Phân phối thông tin: IP Multicast làm cho việc phân phối thông tin trong các
phòng ban trở nên dễ dàng. Ví dụ một công ty có một số thay đổi về chính sách giá cả thì
thông tin này sẽ được truyền tới toàn bộ các đại lý trong cùng một lúc, hoặc các công ty
về IT sử dung IP Multicast để đưa thông tin cập nhật về các phần mềm mới của mình tới
khách hàng.
Hội thảo truyền hình: Thông thường người ta hay sử dụng các đường ISDN đắt
tiền phục vụ cho việc hội thảo truyền hình hoặc sử dụng dịch vụ do các công ty viễn
thông cung cấp. Hội thảo tương tác qua Internet,Intranet hoặc extranet sử dụng multicast
multicast gọi là multicast router. Chúng cũng có khả năng chuyển tiếp các gói tin unicast
hoặc không tùy vào mục đích sử dụng. Router chuyển các gói tin multicast dựa vào giá trị
địa chỉ nguồn và đích của chúng. Cùng với sự bùng nổ dữ liệu thông tin hiện có như là
các ứng dụng multimedia, truyền dữ liệu thời gian thực, các router mới hiện nay đều có
khả năng định tuyến các gói tin multicast được xây dưng sẵn.Tuy nhiên vẫn còn rất nhiều
router không thể chuyển tiếp các gói tin multicast một cách đúng đắn.
Một host gửi một thông điệp multicast lên mạng và ngay lúc đó các router có khả
năng định tuyến multicast lấy gói tin này, chuyển nó đến nhóm riêng của nó. Router xây
dựng đường đi cho các nhóm bằng cách xây dựng một cây phân phối từ phía người gửi
đến tất cả các người nhận khác. Multicast router phải thực thi một giải thuật định tuyến
dựa trên giao thức đinh tuyến multicast.
Giao thức multicast có thể được sử dụng nằm trên tất cả các giao thức khác đã có
trong mạng chỉ cần thao tác nâng cấp phần mềm cho các thiết bị định tuyến hiện tại. Một
tương lai lí tưởng cho các IP multicast nếu như các thiết bị định tuyến đều hỗ trợ các giao
thức IGMP,DVMRP, MOSPF và PIM, điều này sẽ giúp nâng cao rất nhiều tầm của các
ứng dụng multicast và quá trình tương tác giữa các thành phần mạng.
1.2 Địa chỉ Multicast
1.2.1 Multicast trên các lớp khác nhau
Multicast có thể được cài đặt trên cả hai lớp: lớp liên kết dữ liệu và lớp mạng. Tại
lớp liên kết dữ liệu các giao thức Ethernet, FDDI, và Token Ring hỗ trợ địa chỉ Multicast
trong các trường mở rộng. Multicast tại lớp liên kết dữ liệu chỉ được giới hạn trong các
ứng dụng tại một mạng LAN. Tuy nhiên, multicast cũng có thể được sử dụng tại lớp
mạng nếu các ứng dụng multicast mở rộng ra khỏi mạng LAN hoặc phát triển trên nền
Internet bao gồm các môi trường truyền khác nhau và các cấu trúc mạng khác nhau.
Multicast được thực hiện ở lớp này bởi vì các lí do sau:
• Quá trình chuyển đổi địa chỉ tại ISO/OSI lớp 3 sang lớp 2.
• Một máy tính thuộc một nhóm có thể đăng kí với router để chuyển tiếp thông tin
nhóm đến nó. RFC 1112 định nghĩa IGMP. IGMP chỉ rõ phương thức mà một nút mạng
thông báo cho mạng biết nó là thành viên của một nhóm multicast.
Trần Văn Nam – Lớp D2004VT1
lượng Multicast tới tất cả các cổng trên thiết bị chuyển mạch thuộc mạng LAN đích. Điều
này sẽ đi ngược với chức nǎng của chuyển mạch là chỉ chuyển tiếp lưu lượng tới các cổng
cần nhận dữ liệu. Có hai phương pháp giải quyết khá hiệu quả vấn đề lưu lượng Multicast
trong môi trường chuyển mạch lớp 2 là: Giao thức quản lý nhóm của Cisco CGMP và
IGMP Snooping. Giao thức CGMP cho phép các chuyển mạch Catalyst xử lý thông tin
IGMP trên các router của Cisco để đưa ra các quyết định chuyển tiếp. CGMP phải được
cấu hình trên cả các router Multicast và các chuyển mạch lớp 2.
Trần Văn Nam – Lớp D2004VT1
9
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I: Tổng quan về IP
Multicast
IGMP Snooping yêu cầu chuyển mạch LAN kiểm tra hoặc snoop (dò tìm) một số
thông tin lớp 3 trong các gói IGMP truyền giữa các host và router để biết host nào đang
nằm trong nhóm nào hoặc vừa rời khỏi nhóm nào. Khi đó, chuyển mạch sẽ thêm hoặc bớt
số thứ tự của cổng mà host đó gắn vào vào trong một bảng multicast của nhóm đó. Do các
bản tin điều khiển IGMP được phát như các gói multicast nên không thể phân biệt các gói
này với các dữ liệu multicast lớp 2. Khi sử dụng IGMP snooping, thiết bị chuyển mạch
phải kiểm tra tất cả các gói dữ liệu multicast để xem từng gói có bất cứ thông tin điều
khiển IGMP phù hợp không. IGMP snooping chỉ phù hợp với các chuyển mạch có nǎng
lực cao và có khả nǎng thực hiện các kiểm tra IGMP bằng phần cứng.
Ánh xạ địa chỉ IP multicast sang địa chỉ MAC
Làm thế nào mà một router và switch kết hợp một địa chỉ multicast của IP với một
địa chỉ MAC. Việc gán địa chỉ multicast vào một nhóm L3 sang một nhóm multicast
thường sẽ tự động tạo ra địa chỉ multicast lớp 2. Do không có cơ chế tương đương với cơ
chế ARP, một dạng giá trị đặc biệt dành riêng cho địa chỉ MAC của multicast sẽ được
dùng. Các địa chỉ này bắt đầu bằng 0100.5e. Phần 28 bit sau của địa chỉ multicast IP sẽ
được ánh xạ vào 23bit thấp của địa chỉ MAC bằng một giải thuật đơn giản. Địa chỉ MAC
được hình thành bằng cách dùng dạng OUI 01005E, sau đó là giá trị 0 và sau cùng là 23
bits địa chỉ của L3 multicast.
Hình 1.3 Ánh xạ địa chỉ IP Multicast sang địa chỉ Ethernet/FDDI MAC
năng hai ứng dụng multicast trên cùng một LAN có thể tạo ra cùng những địa chỉ MAC là
thấp. Nếu tình cờ điều này xảy ra, một gói tin từ một ứng dụng multicasat khác có thể sẽ
được phân biệt bằng địa chỉ lớp 3. Người quản trị nên cẩn thận khi chọn lựa địa chỉ
multicast, tránh việc tạo ra những địa chỉ MAC tương tự nhau. Toàn bộ không gian địa
chỉ multicast bao gồm: 224.0.0.0 - 239.255.255.255. Trong lớp này 256 địa chỉ đầu tiên
Trần Văn Nam – Lớp D2004VT1
11
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I: Tổng quan về IP
Multicast
được dùng cho mục đích quản lí và các thành phần cấp thấp trong thao tác. Khoảng địa
chỉ giữa được sử dụng cho các ứng dụng multicast trong nhóm, Intranet hoặc Internet.
Địa chỉ Multicast Link-Local:
Dải 224.0.0.0 - 224.0.0.255 được dùng bởi các giao thức định tuyến. Router sẽ
không chuyển các gói tin có địa chỉ này. Các địa chỉ bao gồm địa chỉ tất cả các host all-
hosts 224.0.0.1, tất cả các router 224.0.0.2, tất cả các OSPF routers 224.0.0.5 - 224.0.1.1
dùng cho giao thức NTP. Đây là địa chỉ các nhóm cố định vì các địa chỉ này được định
nghĩa trước.
Dải địa chỉ 232.0.0.0 - 232.255.255.255. Địa chỉ GLOP trong dải 233.0.0.0 -
233.255.255.255. Dải địa chỉ dành cho quản trị (239.0.0.0-239.255.255.255) được dùng
trong các vùng multicast riêng, giống như dãy địa chỉ dành riêng trong RFC1918. Địa chỉ
này không được route giữa các domain nên nó có thể được dùng lại nhiều lần. Địa chỉ
toàn cục (224.0.1.0-238.255.255.255) được dùng bởi bất cứ đối tượng nào. Các địa chỉ
này có thể được định tuyến trên Internet, vì vậy địa chỉ này phải duy nhất.
Bảng 1.1 Địa chỉ Multicast Link – Local.
Địa chỉ multicast cho những nhóm thường trực:
IANA dành ra hai dãy địa chỉ dành riêng cho multicast. Sự khác nhau giữa hai dãy
địa chỉ này là dãy thứ nhất được dùng cho những gói tin không nên được truyền bởi router
và nhóm thứ hai được dùng khi các gói tin phải được truyền bởi router.
Trần Văn Nam – Lớp D2004VT1
12
địa chỉ 239.0.0.0 đến 239.255.255.255 (RFC 2365) để dùng trong những miền multicast.
IANA sẽ không gán các tầm địa chỉ này tới bất kỳ một giao thức nào hoặc một ứng dụng
nào. Các nhà quản trị mạng có thể tự do sử dụng các địa chỉ trong dãy này, tuy nhiên họ
phải cấu hình các router multicast để đảm bảo multicast traffic trong dãy địa chỉ này
không vượt quá ranh giới của miền multicast.
Địa chỉ multicast tạm thời cho các nhóm:
Trần Văn Nam – Lớp D2004VT1
13
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I: Tổng quan về IP
Multicast
Khi một doanh nghiệp muốn dùng một địa chỉ multicast toàn cục, doanh nghiệp
cần một khối địa chỉ từ ISP hoặc từ IANA. Tuy nhiên, khi một doanh nghiệp muốn dùng
một địa chỉ multicast mà không phải là một phần của các không gian địa chỉ multicast
được mô tả trong các phần trước, các phần địa chỉ còn lại này được gọi là các địa chỉ
multicast transient. Điều này có nghĩa là toàn bộ Internet phải chia sẽ địa chỉ này. Các địa
chỉ này sẽ được cấp phát động khi cần thiết và phải được giải phóng khi không còn được
dùng. Bởi vì các địa chỉ này không được gán vào bất cứ ứng dụng nào nên nó được gọi là
tạm thời. Bất kỳ một doanh nghiệp có thể dùng các địa chỉ multicast này mà không cần sự
cho phép từ IANA nhưng các doanh nghiệp cần giải phóng sau khi dùng xong.
1.3 Định tuyến cho lưu lượng Multicast
1.3.1 Tóm tắt hoạt động truyền Multicast
Multicast được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực của ứng dụng mạng, bao gồm dịch
vụ truyền hình, hội thảo, trình diễn báo cáo, truyền phát thông tin. IP multicast có thể hoạt
động trên hầu hết các kiến trúc mạng bao gồm Ehernet, ATM, Frame Relay, SMDS, và vệ
tinh.Để multicast có thể hoạt động, thì giao thức TCP/IP hiểu multicast phải được cài đặt
trong máy.
Multicast là giao thức không kết nối, có nghĩa là gói tin multicast không có sự đảm
bảo nào chắc chắn là sẽ đi đến tất cả các thành viên của một nhóm hoặc cùng thứ tự như
nó được gửi đi. Giao thức truyền multicast thuộc dạng nỗ lực tối đa (best-effort).
Tuy nhiên, các ứng dụng multicast yêu cầu các gói tin phải đảm bảo QoS khi
phân phối multicast động. Có nhiều phương thức để chuyển tiếp các gói tin multicast từ
một nguồn đến các nơi nhận. Bước đầu tiên là ánh xạ một nhóm vào một địa chỉ lớp D,
bước thứ hai là sử dụng một trong các giao thức định tuyến multicast để thiết lập một
đường chuyển tiếp các gói tin.
a. Cây phân phối multicast:
Các router hỗ trợ multicast tạo ra các cây phân phối để điều khiển đường dẫn của
các lưu lượng IP multicast. Hai loại cây phân phối cơ bản là cây nguồn và cây chia sẻ.
Cây nguồn là dạng cây phân phối đơn giản nhất với gốc là nguồn dữ liệu multicast và các
nhánh là đường dẫn tới các đầu cuối nhận dữ liệu. Do loại cây này sử dụng đường dẫn
ngắn nhất nên còn có tên là cây đường ngắn nhất SPT (Shortest Path Tree).
Không có gốc từng nguồn như các cây nguồn, các cây chia sẻ sử dụng một gốc
chung duy nhất tại một điểm đã chọn trên mạng. Gốc chia sẻ này chính là điểm hẹn (RP -
Trần Văn Nam – Lớp D2004VT1
15