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域内路由选择协议简介

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:根据共享信息和计算路由的方式不同,可以将路由选择协议分为几类。距离矢量路由选择协议和链路状态路由选择协议构建基于数据源的树,而共享树协议让组内的所有数据源重复使用相同的树。图2.6展示了最常见域间协议的分类。下面简要总结一下这些路由选择协议。图2.6 域间路由协议DVMRP由定义,它是最先应用于MBone的路由选择协议。DVMRP基于RIP单播路由选择协议的原理,对RIP进行了多播扩展。与MOSPF不同,PIM-DM并不依赖任何特定的单播路由选择协议。

域内路由选择协议简介

根据共享信息和计算路由的方式不同,可以将路由选择协议分为几类。根据链路状态路由选择协议,每个节点把自己与其他节点的连接情况用图表的方式表示出来,构造成网络连接图。另一方面,根据距离矢量算法,路由器周期性地与整个网络中的相邻节点分享自己的网络连接图。相邻路由器共享了网络连接图后,将其又转发给自己相邻的路由器,以此类推,直到整个网络实现共享。链路状态协议收敛得更快,所以适合动态变化网络,但是以较高的计算复杂度为代价。

距离矢量路由选择协议和链路状态路由选择协议构建基于数据源的树,而共享树协议让组内的所有数据源重复使用相同的树。基于数据源的树协议被称为密集型协议,而共享树协议被称为稀疏型协议。所有密集型协议都使用“广播-剪枝”机制,一开始就泛洪网络以找到最佳多播路径。这个策略最适合组成员密集的区域。相反地,稀疏型协议更适合在给定网络上广泛分布的组。稀疏型协议比密集型协议的扩展性更好,因为对于稀疏型矩阵,只有位于数据源到所有组成员路径上的路由器才需要追踪多播组,而对于密集型协议,所有路由器都必须这么做。此外,稀疏型协议效率更高,因为在建造传输树时不需要泛洪整个网络,相反,它采用明确的加入信息,这样就只需要在已添加的链路上传输业务。稀疏型协议基于一个公共核或者RP。这个核很容易变成失败节点。同时,共享树的传输路径与基于源的树相比并不总是最优的。

我们在域间使用的路由选择协议有DVMRP(Distance Vector Multicast Routing Protocol,距离矢量多播路由协议)、MOSPF(Multicast OSPF)、PIM-DM(Protocol-Independent Multicast Dense Mode,协议独立多播-密集模式)和CBT(Core-Based Trees,基于核的树)。PIM-DM和PIM-SM(Protocol-Independent Multicast Sparse Mode,协议独立多播-稀疏模式)是PIM的两个版本,它们分别用于组成员在网络中密集分布和稀疏分布的情况。图2.6展示了最常见域间协议的分类。下面简要总结一下这些路由选择协议。

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图2.6 域间路由协议

DVMRP由(Waitizman,Partridge and Deering,1988)定义,它是最先应用于MBone的路由选择协议。DVMRP基于RIP单播路由选择协议的原理,对RIP进行了多播扩展。DVRMP使用反向路径多播的方法生成多播传输树。它为单播构建单独的路由选择表,用跳跃数作为路由度量。DVRMP支持隧道的使用以避开非多播路由器,从而允许在因特网上展开IP多播。DVRMP的主要缺点是扩展性不好,因为它使用“广播-剪枝”机制,并且它要求知道大量的路由器状态。(www.xing528.com)

MOSPF由(Moy,1994)定义。MOSPF是著名的OSPF单播路由选择协议的扩展,OSPF使用链路状态算法计算业务开销最小的路由。每个路由器清楚了解网络中的所有链路,并用其所知信息计算到达每个目的地的路由。与DVRMP和PIM-DM不同,MOSPF并不会为了建造路由树而把多播传输的第一批数据包泛洪到整个网络。但组成员信息仍然需要泛洪给所有相邻路由。MOSFP的一个缺点是,它在计算路由树时使用OSPF的路由选择表,因此不能与其他任何单播路由选择协议一起操作。此外,链路状态算法的计算复杂度与多播组数量和多播组成员数成比例增长。

PIM-DM由(Adams,Nicholas and Siadak,2005)定义,它利用下层路由的单播路由选择协议来建造多播树。与MOSPF不同,PIM-DM并不依赖任何特定的单播路由选择协议。PIM-DM的基本操作类似于DVMRP。它首先在会话期内泛洪第一批多播数据包,然后“剪枝”没有多播成员的叶节点。与DVRMP相反,PIM-DM并不存储每个多播组的下游路由器状态,从而节省了路由器资源。PIM-DM的缺点是可能会向没有组成员的路由器发送数据包,而这是不必要的,并且会要求增加“剪枝”消息。

PIM-SM由(Estrin等人,1998)定义,它是最著名的共享树多播路由选择协议。PIM-DM为每个数据源构建独立的基于源的树,而PIM-SM让一个多播组内的所有数据源共享一棵树。PIM-SM的中心元素是RP(Rendezvous Point,聚合点),RP是位于网络域某处的事先设置好的路由器。发送方通常将多播数据包封装在发往RP的单播数据包内。RP将多播数据包提取出来,并沿着传输树发给每个组成员。接收端要加入多播组就要给RP发送加入请求。在把传递加入请求给RP时,指向RP的路径上的所有路由器都会存储组状态信息,从而建造指向新接收端的传输树。一个多播地址通过引导协议发现RP。PIM-SM的特殊点是当数据源的数据传输速率超过某个阈值时,它能够切换到基于源的树。然后中继路由器会给数据源发送加入消息并且对指向RP的树进行“剪枝”。通过这种方法可以构建更优的传输路径。

CBT由(Ballardie,1997)定义,它也是共享树协议,类似于PIM-SM。共享树的根被称为核,类似于PIM-SM的RP。与PIM-SM相比,CBT有两大主要不同点。第一,CBT始终使用共享树,没有能力构建基于源的树。第二,CBT的共享树是双向的,而PIM-SM的共享树是单向的。构建双向树的复杂度比构建单向树稍高,但是当从数据源发往核的数据包经过多播树的分支时,双向树的优势就能体现出来。CBT协议并非一路先将数据包传送到核,然后沿着树下发给所有成员,而是由中继节点在直接把数据包发送给相连用户的同时,把数据包发送到核。这样一来,并不是所有数据包都必须经过核才能到达接收端。CBT也用单播表来记录指向核的下一跳路由器。正如PIM-DM,CBT不取决于指定的单播路由协议。

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