网络多播和实时通信技术
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2.1 互联网络多播环境及性能需求

互联网络使用路由器以任意拓扑互连。点到点链路(例如像是光纤线路这样的物理链路或隧道这样的虚拟链路)可能在路由器之间或从路由器到隔离的主机提供附加的连接,但几乎所有的主机都直接连接到LAN。

LAN具有广播性质,主机对收到的分组进行过滤,不是所有的分组都接受;而桥接器和路由器需要对收到的所有分组都接受,并进行分析和处理。由于有了过滤器,因此主机能发现目的地是它不感兴趣的组的分组,并将其丢弃。

链路层桥接器执行基于LAN地址的路由选择功能,该LAN地址在一组互连的LAN范围内具有唯一性。网络层路由器执行基于具有全局唯一性的互联网络地址的路由选择,该互联网络地址又被映射到具有本地唯一性的LAN地址,以便执行在具体的LAN上的传输。在多播的情况下,根据LAN特有的映射算法,可以把具有全局唯一性的互联网络多播地址映射到对应的LAN多播地址。理想地,每个互联网络多播地址都映射到一个不同的LAN地址;然而,由于LAN地址空间的限制,一般都需要执行从网络层地址到链路层地址的多对一的映射。在这种情况下,主机地址过滤器可能不是完全有效,还必须由主机软件提供附加的过滤功能。

在互联网络中多播成功投递的概率会随着发送方和组成员之间距离的增加而实质性地减少,但必须保持在允许端到端协议的成功恢复所需要的限额之内。

大的互联网络的延迟特性不可避免地要比LAN差,因为它们跨越更大的地理范围,具有更多数量的链路和路由器。然而,对于高性能路由器以及像是光纤这样的低延迟长距离通信链路的使用,有可能显著地减少局域网络和互联网络延迟特征之间的缝隙。为了利用这种可能性,对于互联网络多播路由算法,重要的是产生低延迟的路由,该路由应该优先于最大带宽路由或最小网络资源消耗路由。带宽和其他网络资源的可提供性在不断改善,而延迟是广域通信的限制因素。

互联网络的大范围和多跳段特性启发人们对LAN多播语义进行简单延伸,以允许发送方限制多播分组传播的距离。诸如IP和ISO CLNP这样的互联网络数据报协议,在分组头中,都包括一个生存时间(time-to-live,TTL)域,用以限制一个分组可以处在传输过程中的时间数量。通过使用一个非常小的TTL值,发送方可以限定多播分组的范围,使其仅到达邻近的组成员。减少必须长距离承载的多播流量的数量可能对互联网络有利;当查询一个大的组时,减少应答方的数目可能有利于发送方。即使在需要到达整个组时,如果发送方知道所有的成员都在附近,那么使用一个小的TTL,在某些多播路由机制下,也有助于减少投递代价。