关键词: 组播；以太网交换机；网络分组管理协议侦听；虚拟局域网
摘 要: 多媒体已成为交流娱乐、教育和综合信息化内容的首选媒介。传统的Internet点对点传输的单播方式面对大量的多媒体应用传输已经显得力不从心。组播技术正是为解决此类问题应运而生的。目前以太网交换机在构建网络时已得到越来越广泛的应用，在交换机上实现组播已显得十分必要。这里主要探讨在以太网交换机上的一种组播协议：IGMP 侦听协议。通过对其较深入的分析，可以把握住当前以太网交换机的组播技术实现的方法和动向，为今后在以太网交换机上组播
1 引言(实现组播侦听在以太网交换机上的研究分析)
随着宽带多媒体网络的不断发展，各种宽带网络应用层出不穷。IP TV、视频会议、数据和资料分发、网络音频应用、网络视频应用、多媒体远程教育等宽带应用都对现有宽带多媒体网络的承载能力提出了挑战。采用单播技术构建的传统网络已经无法满足新兴宽带网络应用在带宽和网络服务质量方面的要求，随之而来的是网络延时、数据丢失等等问题。此时通过引入IP组播技术，有助于解决以上问题。组ネ缰校词棺椴ビ没砍杀对龀ぃ歉赏缰型绱硪参扌柙黾印＜虻ダ此担砂偕锨У淖椴ビτ糜没Ш鸵桓鲎椴ビτ糜没牡墓歉赏硎且谎模佣畲笙薅鹊慕饩瞿壳翱泶τ枚源砗屯绶裰柿康囊?［1］。
目前以太网交换机在组网时已得到越来越广泛的应用。在网络运行环境中，当路由器将组播报文转发下来之后，处于接入层边缘的以太网交换机负责将组播报文转发给组播用户。传统的以太网交换机是将组播报文广播出去，这样不但浪费了大量的网络带宽，引起广播风暴，而且也影响了正常的业务。所以迫切需要在以太网交换机上实现组播，最简单的方法就是通过手工配置，但这种方式不灵活，因为组播是动态变化的，所以通过手工配置是不能适应这种变化的。这就需要以太网交换机能根据组播用户的动态加入和离开组播组而动态地维护组播组。IGMP Snooping正好可以解决上述问题。下面通过分析IGMP Snooping，对其原理进行了的阐述，更主要的是介绍了一种较为高效的实现方法。
2 IGMP Snooping的原理分析(实现组播侦听在以太网交换机上的研究分析)
2.1 IGMP Snooping的含义和实现环境
IGMP Snooping即IGMP侦听 ,其主要作用是在交换机上完成二层组播的动态注册。它使用的是IGMP报文 ，IGMP报文格式可以在RFC1122(IGMP 版本1)和RFC2236（IGMP 版本2）中找到。在较早的组网环境中，并没有以太网交换机的参与，路由器一般直接和主机相连，它们之间通过标准的IGMP协议来实现组播功能［2］。而目前IGMP Snooping则不同，它的实现需要主机，交换机和路由器的共同参与，其运行环境如下所示：
图1：IGMP侦听的实现环境
2.2 IGMP Snooping的实现原理(实现组播侦听在以太网交换机上的研究分析)
通过IGMP Snooping实现二层组播时需要在主机和路由器上实现IGMP，交换机只是通过侦听主机和路由器传送的不同类型的IGMP报文来动态维护二层组播组，并且在本交换机上的组播注册一般不会传播到其它交换机上。IGMP Snooping的实现和标准的IGMP协议的实现有相似之处，但IGMP Snooping其实并没有统一的国际标准，所以设计实现起来可以更加灵活高效。这一点，可以在后面的定时器超时处理和接收报文处理中得到体现。
2.3 IGMP Snooping的组播注册属性
由于IGMP Snooping使用的是IP组播地址，所以要将IP组播地址映射到MAC组播地址，同时还存在多个IP组播地址对应一个MAC组播地址的情况［3］。IGMP Snooping除了维护一般的组成员端口外，还要维护路由器端口。这里的路由器端口指的是交换机上和路由器相连的端口。
2.4 IGMP Snooping与VLAN的紧密联系(实现组播侦听在以太网交换机上的研究分析)
VLAN技术，即虚拟局域网技术。在交换机中引入VLAN的一个主要原因就是限制广播。在VLAN环境下，为了将二者更好地结合起来实现组播，应该将IGMP Snooping所建立的组播组局限在VLAN广播域中。这样在VLAN环境中，不但组播数据报文的传播是被局限在VLAN域中，而且用来建立组播组的IGMP控制报文的传播也是局限在VLAN域中的。如果某一VLAN被删除，那么之前在它上建立的所有组播组都应该被删除。
