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组播在MPLS VPN网络中的实现

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1 引言
随着人们生活水平的不断提高，公众对信息的消费急剧增长，各种宽带网络应用如IP TV、视频会议、网络音频应用、网络视频应用、多媒体远程教育等有了广阔的市场前景 。同时，大量的带宽消耗对网络运营商在现有网络资源基础上如何提供高效、稳定的服务提出了挑战 。
单纯地增加带宽不是解决问题的要害，应寻求一种适应此类一对多模型的技术来缓解对带宽的压力，组播便是这种技术 。在组播网络中，即使组播用户数量成倍增长，骨干网络中网络带宽也无需增加 。MPLS（MultiProtocol Label Switching，多协议标签交换技术）是继IP技术以来的下一代广域网传输技术，它是一种充分利用数据标签引导数据包在开放的通信网络上高速、高效传输的新技术，它是在一个无连接的网络中引入连接模式，从而减少了网络复杂性，并且兼容现有各种主流网络技术，能大大降低网络成本，在提高IP业务性能的同时，能确保网络通信的服务质量和数据传输的安全性 。组播技术与MPLS VPN技术的结合将为运营商提供一个前所未有的多业务发展空间 。;
2 组播与MPLS VPN简介
IP数据在网络中以3种方式传输：;
单播（Unicast）传输：发送方和每一接收方需要单独的数据通道 。在这种通信方式下，源IP主机向指定的目标IP主机发送数据包，从一台主机送出的每个数据包只能传送给一个目标主机，通过路由器或交换机将这些IP数据包从源主机发送到目标主机 。在单播方式下，假如有另外的多个用户希望同时获得这个数据包的拷贝是不可能的 。发送信息的主机必须向每个希望接收此数据包的用户发送一份单独的数据包拷贝 。这种巨大的冗余会带来很大的代价，首先，会给发送数据的源主机带来沉重的负担，因为它必须对每个要求都做出响应，这使得主机的响应会大大延长；其次对路由器和交换机的性能也提出了更高的要求，治理人员被迫购买本来不必要的硬件和带宽来保证一定的服务质量 。
广播（Broadcast）传输：发送方和每一接收方共享一个数据通道 。在这种通信方式下，源IP主机向一个直接广播地址发送数据包，这意味着目标网络中的所有主机不论是否需要该数据都必须处理此广播数据包，对于不需要此数据的主机来说是一种负担 。组播（Multicast）传输：在发送者和每一接收者之间实现点对多点网络连接 。假如一个发送者同时给多个接收者传输相同的数据，也只需复制一份相同的数据包 。它提高了数据传送效率，减少了骨干网络出现拥塞的可能性，同时不会对其他主机造成影响 。
综上所述，组播与单播相比，使用IP组播技术分发信息经常能从本质上减少整个网络带宽的需求；与广播相比，IP组播技术可以有效减少对联网主机性能的影响，尤其是在多媒体流应用中组播的优势更加明显 。;
其一是带宽优势：对于音频与视频网来说，大量的用户经常要在大致相同的时间里访问相同的信息，假如使用IP单播，网络带宽的消耗就会呈线性增长需求，由于典型的MPEG-2视频信息流需要大约1～5 Mbps的带宽用于流畅且逼真的影像，显然用IP组播来发送节目是一种明智的选择 。因为重复数据流被单一传送所代替，从而使得网络带宽得到了更有效地使用 。
其二是服务器负载优势：假如音频与视频网的网络运营商继续使用单播传送机制，随着用户的增长，它将需要不断增加它的实时音频服务器的能力和数量以满足连接用户的增长需求 。当服务器负载增加到一定程度，服务器就不能再发出信息流 。假如运营商使用IP组播来发布它们的节目，就不需要购买越来越多高性能的服务器以满足客户数目的增长 。很明显IP组播的主要优势在于通过大大减少需要转发和处理的数据量，从而降低了所需服务器性能 。

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