组播网络架构

组播网络，大致分为三个部分：
1）源端网络：将组播源产生的组播数据，发送至组播网络。无特殊要求，只需要第一跳路由器开启组播支持；
2）转发网络：形成无环的组播转发路径，该转发路径也被称为组播分发树（Multicast Distribution Tree）。
3）成员网络：需要让组播网络感知组播组成员位置及组播组成员加入的组播组，以向下分发组播数据。

源端网络

组播源（Multicast Source）：
1）作用：组播流量的发送者，作用是发送组播数据。组播源无需运行任何组播协议，只需简单地将组播数据发送出来即可。
2）设备：例如多媒体服务器。

转发网络

组播路由器（Multicast Router）：
1）作用：将数据从 Multicast Source 发送到 Multicast Receiver。组播数据转发需要依赖组播分发树，因此组播路由器需要通过协议来构建组播分发树。
2）设备：支持组播、运行组播协议的网络设备。实际上交换机、防火墙等设备也能够支持组播（取决于设备型号），路由器仅是个代表；

第一跳路由器（First-Hop Router）：
1）作用：组播转发路径上，负责转发该组播源发出的组播数据的 PIM 路由器；
2）位置：与 Multicast Source 相连；

最后一跳路由器（Last-Hop Router）：
1）作用：组播转发路径上，负责向该组成员转发组播数据的 PIM 路由器；
2）位置：与 Multicast Receiver 相连；

成员网络

组播接收者（Multicast Receiver），也被称为组播组成员：
1）作用：接收组播数据，是期望接收特定组播组流量的设备
2）设备：例如 运行多媒体直播客户端软件的 PC；

组播路由表（Multicast Routing Table）

类似单播网络，组播网络数据转发需要 Multicast Routing Table（组播路由表）来指导数据转法，并且每个节点都会进行组播数据检查。

Q：组播分发树是如何形成的？
A：当沿路路由器都形成转发的路由信息，我们则认为组播分发树形成。

组播组（Multicast Group）

组播组（Multicast Group）：用IP组播地址进行标识的一个集合。任何用户主机（或其他接收设备），加入一个组播组，就成为了该组成员，可以识别并接收发往该组播组的组播数据。

组播分发树（Multicast Distribution Tree）

解释：组播数据转发需要保证转发路径无环，无次优路径且无重复包。通过 RPF 机制 与 组播路由协议，组播网络可以最终形成以组播组为单位、无环、无次优、无重复包的组播转发路径，由于组播转发路径呈现树型结构，也称为 Multicast Distribution Tree（组播分发树）。

以组播源为根，以组成员为叶子形成转发路径，组播数据在转发时都基于 Multicast Distribution Tree 进行转发。

特点：无论网络中的组成员有多少，每条链路上相同的组播数据最多只有一份。被传递的组播数据在距离 Multicast Source 尽可能远的分叉路口才开始复制和分发。

组播路由协议

组播网络，需要基于多种组播协议才能建立转发路径，以完成数据转发。

成员端网络

IGMP（Internet Group Management Protocol，因特网组管理协议）协议，是在 TCP/IP 中负责IP组播成员管理的协议，它用来在接收者和与其直接相邻的组播路由器之间建立、维护组播组成员关系。用于告知组播网络，组成员的位置与所加组播组。

组播网络内部

PIM（Protocol Independent Multicast，协议无关组播）协议主要作用是生成 Intra-AS Multicast Distribution Tree（域内组播分发树）。

多个组播网络

MSDP（Multicast Source Discovery Protocol，组播源发现协议）主要作用是帮助生成 Inter-AS Multicast Distribution Tree（域内组播分发树）。

MBGP（Multicast BGP，组播BGP）：传递组播路由，帮助跨域组播流进行 RPF 校验。

组播服务模型

组播组成员在接收组播数据时，可以对于组播数据源进行选择，因此产生两种组播服务模型：
1）ASM（Any-Source Multicast，任意源组播）：组成员加入组播组以后，组成员可以接收到任意源（Any Source）发送到该组的数据。
2）SSM（Source-Specific Multicast，指定源组播）：组成员加入组播组以后，组成员只会收到指定源（Source-Specific）发送到该组的数据。

ASM，Any-Source Multicast

特点：
1）为提高安全性，ASM 可以在路由器上配置针对组播源的过滤策略，允许或禁止来自某些组播源的报文通过。最终从接收者角度看，数据是经过筛选的。
2）ASM 模型要求组地址必须整个组播网络中唯一。“唯一”指的是同一时刻一个ASM地址只能被一种组播应用使用。如果有两种不同的应用程序使用了同一个ASM组地址发送数据，它们的接收者会同时收到来自两个源的数据。这样一方面会导致网络流量拥塞，另一方面也会给接收者主机造成困扰。
3）总的来说，ASM 并不关心源地址，通过组播地址来区分流量；

SSM，Source-Specific Multicast

1）SSM模型对组地址不再要求全网唯一，只需要每个组播源保持唯一。这里的“唯一”指的是同个源上不同的组播应用必须使用不同的SSM地址来区分。
2）不同的源间，能使用相同的组地址，因为 SSM 中针对每个（源，组）信息都会生成表项。这样一方面节省组播组地址，且也不会造成网络拥塞。
3）总的来说，SSM 关心源地址，通过源地址进行区分流量；