IPv6组播技术分析与研究

摘要

互联网的成功发展给人们的生活带来了重大的变化，原来的IPv4协议已经不能满足应用的需要，20世纪90年代初，IETF在比较多种IPng(IP nextgeneration)方案的基础上，改进形成了IPv6协议。同时，随着宽带网络技术的发展，多媒体相关服务需求的日益增长刺激了IP组播技术的普及和发展。 组播作为一种允许一个或多个发送者发送同一数据包到多个接收者的网络技术，无论有多少个报文接收者，网络中任何一条链路只传送单一的报文。因此在有多个接收者的应用中，组播技术大大提高了数据传送效率，有效地利用了带宽，减少了主干网出现拥塞的可能性。 可以说，组播已经成为新一代网络不可缺少的关键技术。 基于IPv6的组播技术是IPv6的一个重要组成部分，IPv6的标准要求所有的设备都必须支持组播。其中组播路由协议PIM-SM是一个不依赖于特定单播路由协议的组播路由协议，现已成为事实上的域内标准组播路由协议。 本文首先分析了IPv6组播技术产生的背景、优势以及国内外组播技术的研究现状，从而指出分析和研究：IPv6组播技术的重要意义。随后，简要介绍了IPv6组播技术的相关知识，包括IPv6报文格式、组播地址、组播树、组播转发和组播协议等。进而，详细分析了组播路由协议PIM-SM，并且在实验生成的IPv6环境下，对PIM-SM协议中的BSR选举、RP竞争、Hello消息发布和数据流树切换等进行了测试，测试结果表明该协议工作正常，能够支持IPv6的组播系统功能。然后，在Windows环境下，利用Visual Studio．NET 2003开发平台，设计实现了一个运行于.NET Framework 2.0环境下的基于IPv6组播的聊天系统，该系统可以实现多用户同时实时信息交换，基本实现IPv6组播的实际应用。论文最后分析了一些当前IP组播技术存在的问题，并对IP组播进一步的研究方向进行了展望。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题研究背景

1.2论文主要研究内容

1.3论文结构安排

第2章IPv6组播技术基础知识

2.1 IPv6报文格式

2.2 IPv6组播地址

2.2.1 IPv6组播地址格式

2.2.2 IPv6组播地址到数据链路层地址的映射

2.3组播树

2.3.1有源树

2.3.2共享树

2.3.3有源树和共享树的比较

2.4组播转发

2.4.1逆向路径转发

2.4.2 TTL阙值

2.5组播协议

2.5.1组播成员管理协议

2.5.2组播路由协议

第3章PIM-SM协议分析

3.1 PIM-SM协议的工作机制

3.1.1路由邻居通知

3.1.2共享树

3.1.3共享树和最短路径树的切换

3.1.4组播源的注册

3.1.5 RP发现

3.1.6“声明”消息的传递

3.2 PIM-SM协议的控制消息

3.2.1控制消息封装

3.2.2消息包格式

3.3 PIM-SM协议的实现

3.3.1总体设计

3.3.2状态维护模块详细设计

3.3.3组播转发信息处理模块详细设计

3.3.4协议实现中的几个难点

第4章PIM-SM协议组播测试及分析

4.1测试目的及任务

4.2测试环境配置

4.3测试环境建立

4.4测试过程及结果分析

4.4.1测试步骤

4.4.2 BSR选举

4.4.3 RP竞争

4.4.4 Hello消息发布

4.4.5源注册

4.4.6数据流树切换

第5章基于IPv6组播的聊天系统设计与实现

5.1系统目标及拓扑结构

5.2系统功能模块设计

5.3系统实现

5.3.1开发平台及环境

5.3.2各功能模块实现

5.4系统运行

5.5小结

结束语

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文