Light weight MLDv2 協(xié)議的研究與實(shí)現(xiàn).doc

light weight mldv2 協(xié)議的研究與實(shí)現(xiàn)龍柏?zé)槺本┼]電大學(xué)，北京 (100876)e-mail：摘要：mld 協(xié)議是 ipv6 組播框架中必備協(xié)議之一。mldv2 協(xié)議引入的源過(guò)濾的機(jī)制支 持源特定組播模型，但同時(shí)增加了路由器實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性。light weight mldv2 （簡(jiǎn)稱(chēng)lw-mldv2）協(xié)議通過(guò)刪減排除模式、簡(jiǎn)化消息處理流程，顯著提高 mld 協(xié)議性能。文章 闡述了在 xorp 路由器平臺(tái)上實(shí)現(xiàn) lw-mldv2 協(xié)議的路由器端協(xié)議棧，并分析 lw-mldv2協(xié)議改進(jìn)依據(jù)和特性。關(guān)鍵詞：ip 組播，xorp，mldv2，lw-mldv2中圖分類(lèi)號(hào)：tp3931.引言近年來(lái)，ipv6 技術(shù)已經(jīng)處于部署階段，ipv6 的很多領(lǐng)域的研究不斷深化。下一代互聯(lián) 網(wǎng)絡(luò)的重要技術(shù)組播，以其能夠節(jié)約發(fā)送者的資源、極大節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬資源、實(shí)時(shí)性好等優(yōu) 點(diǎn)，成為一種備受關(guān)注的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。ipv6 網(wǎng)絡(luò)部署組播技術(shù)分為兩個(gè)方面：1，路由器上部署組播路由協(xié)議。目前重要的組 播路由協(xié)議包括 dvmrp，mospf，cbt 以及 pim。其中 pim-sm 協(xié)議由于其簡(jiǎn)單有效以 及與單播路由協(xié)議的無(wú)關(guān)性，成為域內(nèi)組播協(xié)議的首選。在 pim-sm 的基礎(chǔ)上，ietf 組織 又提出了 pim-ssm 協(xié)議，這是一種支持源特定組播業(yè)務(wù)模型的組播路由協(xié)議。2，接入路 由器或三層設(shè)備上部署組播組管理協(xié)議。ipv6 網(wǎng)絡(luò)部署為 mld 系列協(xié)議。mld 協(xié)議是組 播mld 是 ipv6 組播的基本組成部分，并直接影響 ipv6 組播的其它領(lǐng)域，如安全組播、 應(yīng)用編程接口、路由器基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、應(yīng)用協(xié)議等。mld 目前具有 3 個(gè)兼容的版本: mldv11， mldv22，lw-mldv23。mldv1 實(shí)現(xiàn)了基本的組播功能。mldv2 為了支持源特定組播4， 在 mldv1 的基礎(chǔ)之上增加了源過(guò)濾模式。lw-mldv2 在 mldv2 基礎(chǔ)上對(duì)過(guò)濾模式進(jìn)行了 簡(jiǎn)化，通過(guò)刪減源過(guò)濾模式多余的狀態(tài)機(jī)和處理流程，使得 mld 協(xié)議更加高效和適合應(yīng)用。本文第 2 節(jié)將簡(jiǎn)要介紹 mldv2 協(xié)議及其存在問(wèn)題，第 3 節(jié)詳細(xì)描述和分析 lw-mldv2 協(xié)議，第 4 節(jié)在 xorp 路由器平臺(tái)基礎(chǔ)上的實(shí)現(xiàn) lw-mldv2 協(xié)議路由器端和在 netbsd 系 統(tǒng)上實(shí)現(xiàn) lw-mldv2 主機(jī)端，并對(duì)兼容性進(jìn)行分析，第 5 節(jié)總結(jié)全文。2.mldv2 協(xié)議簡(jiǎn)介mld 協(xié)議是路由器與其直接相連主機(jī)之間的協(xié)議，主要功能是管理希望加入或離開(kāi)一 個(gè)組播組的主機(jī)和管理希望接收或者拒收從某特定源發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)包。mld 協(xié)議有三類(lèi)消息 類(lèi)型3：1，組播偵聽(tīng)者查詢(xún)消息；一般查詢(xún)消息(general query)，用于發(fā)現(xiàn)在直連的鏈路上 組播征聽(tīng)者。特定組播地址查詢(xún)消息(multicast address specific query)，用于發(fā)現(xiàn)一個(gè)特定 的組播地址在本地鏈路上的所有組播偵聽(tīng)者。特定源組播查詢(xún)消息(multicast address and source specific query)，用于發(fā)現(xiàn)一個(gè)特定源的組播地址在本地鏈路上的所有組播偵聽(tīng)者。2， 組播偵聽(tīng)者報(bào)告消息(general report)；3，組播偵聽(tīng)者 done 消息。mldv2 協(xié)議由 mldv1 協(xié)議發(fā)展而來(lái)，主要在 mldv1 的基礎(chǔ)上增加了對(duì)組播源的包含 和排除兩種過(guò)濾模式的支持。主機(jī)端在報(bào)告消息中附帶一個(gè)包含列表(include list)或一個(gè)排- 8 -除列表(exclude list)。包含列表告知路由器只對(duì)某一特定組播組中來(lái)自特定源地址的數(shù)據(jù)感興趣。排除列表告知路由器只對(duì)某一特定組播組中特定源地址之外的數(shù)據(jù)感興趣。這種源特 定模式增加了組播組的復(fù)用，使得使用相同組播組的組播樹(shù)互不干擾。路由器端維護(hù)組播組 狀態(tài)表，包含組播組地址，組計(jì)時(shí)器，組過(guò)濾模式及相應(yīng)的源列表和源計(jì)時(shí)器，通過(guò)采用組 計(jì)時(shí)器和源計(jì)時(shí)器來(lái)維護(hù)組播組和組播源，在收到主機(jī)的報(bào)告消息時(shí)，需要綜合考慮報(bào)告消 息的過(guò)濾模式以及組播組當(dāng)前所處的過(guò)濾模式，然后對(duì)組播接收狀態(tài)表做相應(yīng)修改，同時(shí)路 由器不停的周期性向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)發(fā)送查詢(xún)消息，以即時(shí)獲取主機(jī)的組播組接收狀態(tài)。組播組的過(guò)濾模式提高了組播接收者對(duì)特定組播源的挑選能力，卻大大的增加了路由器 的處理復(fù)雜性。每當(dāng)收到一個(gè)報(bào)告消息或者計(jì)時(shí)器超時(shí)，組播路由器就需要考慮組播組的過(guò) 濾模式，源列表，源列表中的各個(gè)源計(jì)時(shí)器等因素。由于路由器對(duì)組播接收狀態(tài)表的修改策 略過(guò)于復(fù)雜，當(dāng)子網(wǎng)中組播用戶數(shù)量較大，用戶頻繁切換組播組，或者修改組播組接收狀態(tài) 時(shí)，會(huì)對(duì)路由器的處理性能造成較大影響。lw-mldv2 簡(jiǎn)化 mldv2 過(guò)于復(fù)雜的邏輯結(jié)構(gòu)， 提高協(xié)議效率，下一章我們將詳細(xì)描述和分析 lw-mldv2。3.lw-mldv2 協(xié)議分析mld 協(xié)議是路由器與其直接相連主機(jī)之間的協(xié)議，主要功能是管理希望加入或離開(kāi)一 個(gè)組播組的主機(jī)和管理希望接收或者拒收從某特定源發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)包。mld 協(xié)議有三類(lèi)消息 類(lèi)型3：1，組播偵聽(tīng)者查詢(xún)消息；一般查詢(xún)消息(general query)，用于發(fā)現(xiàn)在直連的鏈路上 組播征聽(tīng)者。特定組播地址查詢(xún)消息(multicast address specific query)，用于發(fā)現(xiàn)一個(gè)特定 的組播地址在本地鏈路上的所有組播偵聽(tīng)者。特定源組播查詢(xún)消息(multicast address and source specific query)，用于發(fā)現(xiàn)一個(gè)特定源的組播地址在本地鏈路上的所有組播偵聽(tīng)者。2， 組播偵聽(tīng)者報(bào)告消息(general report)；3，組播偵聽(tīng)者 done 消息。mldv2 協(xié)議由 mldv1 協(xié)議發(fā)展而來(lái)，主要在 mldv1 的基礎(chǔ)上增加了對(duì)組播源的包含 和排除兩種過(guò)濾模式的支持。主機(jī)端在報(bào)告消息中附帶一個(gè)包含列表(include list)或一個(gè)排 除列表(exclude list)。包含列表告知路由器只對(duì)某一特定組播組中來(lái)自特定源地址的數(shù)據(jù)感 興趣。排除列表告知路由器只對(duì)某一特定組播組中特定源地址之外的數(shù)據(jù)感興趣。這種源特 定模式增加了組播組的復(fù)用，使得使用相同組播組的組播樹(shù)互不干擾。路由器端維護(hù)組播組 狀態(tài)表，包含組播組地址，組計(jì)時(shí)器，組過(guò)濾模式及相應(yīng)的源列表和源計(jì)時(shí)器，通過(guò)采用組 計(jì)時(shí)器和源計(jì)時(shí)器來(lái)維護(hù)組播組和組播源，在收到主機(jī)的報(bào)告消息時(shí)，需要綜合考慮報(bào)告消 息的過(guò)濾模式以及組播組當(dāng)前所處的過(guò)濾模式，然后對(duì)組播接收狀態(tài)表做相應(yīng)修改，同時(shí)路 由器不停的周期性向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)發(fā)送查詢(xún)消息，以即時(shí)獲取主機(jī)的組播組接收狀態(tài)。組播組的過(guò)濾模式提高了組播接收者對(duì)特定組播源的挑選能力，卻大大的增加了路由器 的處理復(fù)雜性。每當(dāng)收到一個(gè)報(bào)告消息或者計(jì)時(shí)器超時(shí)，組播路由器就需要考慮組播組的過(guò) 濾模式，源列表，源列表中的各個(gè)源計(jì)時(shí)器等因素。由于路由器對(duì)組播接收狀態(tài)表的修改策 略過(guò)于復(fù)雜，當(dāng)子網(wǎng)中組播用戶數(shù)量較大，用戶頻繁切換組播組，或者修改組播組接收狀態(tài) 時(shí)，會(huì)對(duì)路由器的處理性能造成較大影響。lw-mldv2 簡(jiǎn)化 mldv2 過(guò)于復(fù)雜的邏輯結(jié)構(gòu)， 提高協(xié)議效率，下一章我們將詳細(xì)描述和分析 lw-mldv2。3.1 lw- mldv2 協(xié)議的提出依據(jù)隨著組播業(yè)務(wù)的展開(kāi)，在實(shí)際應(yīng)用中幾乎沒(méi)有采用排除模式的場(chǎng)景。用戶通常只指明希 望接收特定的組播源的數(shù)據(jù)，而極少會(huì)排除某些組播源數(shù)據(jù)。即使子網(wǎng)中的某個(gè)用戶希望排除某些組播源的數(shù)據(jù)，但如果子網(wǎng)內(nèi)同時(shí)卻有其他用戶希望接收這些組播源的數(shù)據(jù)時(shí)，路由器仍需要將這些數(shù)據(jù)發(fā)往該子網(wǎng)，排除模式在很多情況下是很難達(dá)到其設(shè)想的效果。在 ietf 組織新提出的源特定組播標(biāo)準(zhǔn)4中，對(duì) mldv2 也做出了相應(yīng)的修改，即不允 許主機(jī)向路由器發(fā)送組播組地址在 ssm 地址范圍內(nèi)的排除模式報(bào)告消息。因此 mld 協(xié)議 也必須對(duì)其包含與排除的過(guò)濾模式作出相應(yīng)的修改。因此需要在 mldv2 的基礎(chǔ)上，刪去其 中的排除模式，同時(shí)對(duì)排除模式的相關(guān)的處理流程進(jìn)行等價(jià)替換。3.2 lw- mldv2 協(xié)議描述3.2.1 mldv2 的保留部分為了保持對(duì)以前版本的兼容，lw-mldv2 協(xié)議保留了查詢(xún)-響應(yīng)模式和查詢(xún)及報(bào)告報(bào)文 的格式。對(duì)查詢(xún)路由器的選舉規(guī)則，協(xié)議的參數(shù)設(shè)置要求和建議作了保留，對(duì)協(xié)議的源包含 模式的基本處理邏輯流程做了保留。變化的地方主要是在對(duì)過(guò)濾模式的簡(jiǎn)化以及狀態(tài)的描述 變化。3.2.2 狀態(tài)簡(jiǎn)化部分lw-mldv2 刪去了 mldv2 中的 exclude 過(guò)濾模式，保留了 asm(mldv2 的 exclude(*,g) 和 include 兩種狀態(tài)。組播組的信息結(jié)構(gòu)由 mldv2 的(ipv6 multicast address，group timer， filter mode，source list( ipv6 source address, source timer)改變?yōu)?lw-mldv2 的(ipv6multicast address，group timer，source list(ipv6 source address, source timer)。圖 1 組播組的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖lw-mldv2 的組計(jì)時(shí)器用于區(qū)分 asm 狀態(tài)和 include 狀態(tài)，圖 1 為 lw-mldv2 的一 個(gè)組播組的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。組計(jì)時(shí)器大于 0 表示組播組處于 asm 狀態(tài)；組計(jì)時(shí)器等于 0 則表 示組播組處于 include 狀態(tài)；當(dāng)組計(jì)時(shí)器超時(shí)，如果該組播組記錄的源列表不為空，則該組 播組記錄切換至 include 狀態(tài)，否則將該組播組記錄刪除。lw-mldv2 的源計(jì)時(shí)器則用來(lái)保 證組播源的有效性。lw-mldv2 路由器端協(xié)議不需要為每個(gè)組播組都維護(hù)它的過(guò)濾模式信 息，簡(jiǎn)化了消息處理流程和過(guò)濾模式切換的處理。在圖 1 中組播源列表 x 均為包含模式。 lw-mldv2 刪除了排除過(guò)濾模式，因此一些在 mldv2 中的報(bào)告消息存在于 lw-mldv2 協(xié) 議的意義不大，但是 lw-mldv2 為了兼容 mldv2 版本，lw-mldv2 對(duì)這些消息進(jìn)行了等 價(jià)轉(zhuǎn)換。等價(jià)轉(zhuǎn)換列表如表 1 所示，表中可以看出消息主要變化在對(duì)單獨(dú)排除某特定源的消息轉(zhuǎn)化為不排除任何源的操作。表 1 報(bào)告消息的等價(jià)轉(zhuǎn)換列表mldv2 報(bào)告lw-mldv2 的等價(jià)消息is_in(x)allow(x)is_ex(x)is_ex()to_in(x)to_in(x)to_ex(x)is_ex()allow(x)allow(x)block(x)block(x)3.2.3 處理流程簡(jiǎn)化部分在 mldv2 協(xié)議中，當(dāng)路由器收到主機(jī)端發(fā)來(lái)的報(bào)告消息時(shí)，需要根據(jù)當(dāng)前組播組所處 的過(guò)濾模式?jīng)Q定消息處理流程。在 lw-mldv2 協(xié)議中，由于刪除了 exclude 過(guò)濾模式，使 得大部分的報(bào)告消息在 asm 和 include 狀態(tài)下具有相同的處理流程，大大簡(jiǎn)化了路由器的 處理流程。只有 to_in 類(lèi)型的報(bào)告消息需要根據(jù)當(dāng)前組播組的狀態(tài)判斷是否需要發(fā)送組特 定查詢(xún)消息。lw-mldv2 報(bào)告消息具體處理流程如表 2 所示。表 2 lw-mldv2 路由器端協(xié)議消息處理規(guī)則表源列表報(bào)告消息新源列表操作ais_in(b)a+b設(shè)置 b 的源計(jì)時(shí)器ais_ex(b)a設(shè)置組計(jì)時(shí)器aallow(b)a+b設(shè)置 b 的源計(jì)時(shí)器ablock(b)a發(fā)送組和源特定查詢(xún)消息 q(g,a*b)ato_in(b)a+b發(fā)送組和源特定查詢(xún)消息 q(g,a-b)，如果組計(jì)時(shí)器值大于 0，則發(fā)送組特定查詢(xún)消息 q(g)ato_ex(b)a設(shè)置組計(jì)時(shí)器組播路由表的生成依賴(lài)于 mld 協(xié)議提供的組播接收狀態(tài)信息。當(dāng) mld 協(xié)議狀態(tài)變化時(shí)，會(huì)依據(jù)特定的組播報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則觸發(fā)組播路由協(xié)議的動(dòng)作，協(xié)助組播路由協(xié)議正確的修 改組播路由表。在 mldv2 中，組播轉(zhuǎn)發(fā)的判斷依據(jù)包括當(dāng)前組播組當(dāng)前的過(guò)濾模式以及組 播源的計(jì)時(shí)器。lw-mldv2 協(xié)議由于刪除了 exclude 過(guò)濾模式，對(duì)組播報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)判斷依 據(jù)不再需要考慮組播組當(dāng)前的過(guò)濾模式。當(dāng)組計(jì)時(shí)器等于 0，表示該組播組目前處于 include 模式，若源列表中該組播源的計(jì)時(shí)器數(shù)值大于 0，則建議組播路由協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)該組播報(bào)文；當(dāng) 組計(jì)時(shí)器大于 0，表示該組播組目前處于 asm 狀態(tài)，這種情況下將建議組播路由協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā) 任意組播源發(fā)送的組播報(bào)文。lw-mldv2 組播轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則避免了頻繁觸發(fā)組播路由協(xié)議動(dòng)作，因此同時(shí)可以減少組播 路由協(xié)議的負(fù)擔(dān)，對(duì)提高路由器性能也起到了關(guān)鍵作用。4.lw-mldv2 的實(shí)現(xiàn)和測(cè)試4.1 路由器平臺(tái)描述為了測(cè)試驗(yàn)證 lw-mldv2 的有效性和兼容性，同時(shí)發(fā)現(xiàn) lw-mldv2 可以改進(jìn)的地方，我們分別在 netbsd+xorp 的路由器平臺(tái)上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) lw-mldv2 的協(xié)議棧。netbsd 是一個(gè)自由的，高可移植性的類(lèi) unix 的操作系統(tǒng)。netbsd 模塊簡(jiǎn)單高效，非常有利于網(wǎng)絡(luò)實(shí) 驗(yàn)。xorp 全稱(chēng)為可擴(kuò)展的開(kāi)放性路由平臺(tái)（extensible open router platform）。xorp 為 當(dāng)前大多數(shù)的路由協(xié)議提供了支持，因此有利于構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定可靠的試驗(yàn)平臺(tái)。xorp 是基 于嚴(yán)格組件化的架構(gòu)，組件化的特性是我們能夠增加 lw-mldv2 組件。4.2 架構(gòu)設(shè)計(jì)xorp 平臺(tái)是基于一個(gè)稱(chēng)作 xrl5中間件的結(jié)構(gòu)，因此可以方便的加入任意的協(xié)議組 件。在實(shí)現(xiàn)中，我們配置的組播路由協(xié)議為 pim-sm 協(xié)議。首先為 lw-mldv2 協(xié)議組件確 定相關(guān)的依賴(lài)組件和對(duì)外接口。如圖 2，lw-mldv2 協(xié)議主要和 pim-sm 協(xié)議及 fea（數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)引擎）相關(guān)聯(lián)。fea 主要負(fù)責(zé)對(duì)協(xié)議的消息信令接收和發(fā)送的具體操作。除此之外， fea 還負(fù)責(zé)根據(jù) ip 路由表對(duì) ip 包的轉(zhuǎn)發(fā)。lw-mldv2 協(xié)議組件通過(guò)接口告知 pim-sm 改 變的路由狀況。pim-sm 組件負(fù)責(zé)修改 ip 組播路由表，建立組播轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)。圖 2 環(huán)境架構(gòu)圖lw-mldv2 協(xié)議組件作為一個(gè)獨(dú)立的組件，同樣有其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如圖 3 所示， lw-mldv2 協(xié)議組件主要有配置和監(jiān)控模塊，以及網(wǎng)絡(luò)接口管理模塊組成。一個(gè) lw-mldv2 協(xié)議組件運(yùn)行在一臺(tái)路由器上，路由器上組件間交互通過(guò) xrl 中間件。以面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì) 方法，lw-mldv2 協(xié)議組件分為配置和監(jiān)控模塊、網(wǎng)絡(luò)接口模塊、組管理模塊、源管理模 塊，每一個(gè)模塊為一個(gè)對(duì)象，映射為代碼實(shí)現(xiàn)中的一個(gè)類(lèi)。lw-mldv2 協(xié)議組件管理著路 由器上網(wǎng)絡(luò)接口，為每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口生成一個(gè)接口對(duì)象和生成一個(gè)管理和配置對(duì)象。當(dāng)一個(gè) 組播組 a 加入時(shí)，網(wǎng)絡(luò)接口管理對(duì)象為 a 生成一個(gè)組管理對(duì)象，如果報(bào)告為源特定組播方 式，則 a 的組管理對(duì)象為每一個(gè)特定源生成一個(gè)源管理對(duì)象。各個(gè)管理對(duì)象負(fù)責(zé)管理協(xié)議 中對(duì)應(yīng)部分的管理邏輯，使得軟件結(jié)構(gòu)清晰，簡(jiǎn)化了程序?qū)崿F(xiàn)，同時(shí)有利于協(xié)議的修改和代 碼的改進(jìn)。4.3 mib 的實(shí)現(xiàn)圖 3 lw-mldv2 內(nèi)部架構(gòu)圖為了有效的取得協(xié)議路由器端的運(yùn)行中的數(shù)據(jù)，本文采用了mib采集數(shù)據(jù)。根據(jù)ietf 的組播組管理協(xié)議的mib草案6，為了正確表達(dá)lw-mldv2協(xié)議的特性，我們對(duì)其中部分字 段做了一些意義上的修改，但整體上維持原來(lái)mib的架構(gòu)。組播組管理協(xié)議的mib主要分為 路由器端和主機(jī)端的兩個(gè)部分，每個(gè)部分分別有接口表項(xiàng)，組播組表項(xiàng)，組播源表項(xiàng)，組播 組的反轉(zhuǎn)表。在程序設(shè)計(jì)中，采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法以及對(duì)象劃分的清晰對(duì)mib的實(shí)現(xiàn)提 供了良好的支持。在xorp平臺(tái)上，采用了net-snmp和xorp中間件xrl結(jié)合的方法，提供 了對(duì)mib的支持。圖 4 mib 架構(gòu)圖如圖4所示，在xorp平臺(tái)上mib作為一個(gè)組件存在，管理著多個(gè)協(xié)議棧mib的管理對(duì)象。 xorp_if_mib_module7為mib的管理類(lèi)負(fù)責(zé)調(diào)度每一個(gè)mib對(duì)象的啟動(dòng)和通過(guò)xrl中間件獲 取數(shù)據(jù)，同時(shí)通過(guò)net-snmp的接口和snmpd交互，snmpd為snmp的服務(wù)器端。lw_mld_mib負(fù) 責(zé)整合mld組件的相關(guān)表項(xiàng)信息為snmp的形式。由于mib的數(shù)據(jù)源在mib程序之外，因此 lw_mld_mib采用了iterate模式的編碼方式，這是一種適用于數(shù)據(jù)源在mib程序之外的表項(xiàng)組 織結(jié)構(gòu)。4.4 結(jié)果分析為了全面測(cè)試協(xié)議的有效性，我們采用了一個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖 5 所示。我們?cè)O(shè) 置了兩個(gè)組播源，兩個(gè)傳輸網(wǎng)絡(luò)，傳輸網(wǎng)絡(luò)配置了 pim-sm 的環(huán)境，組播接收端同時(shí)接入 兩個(gè)傳輸網(wǎng)絡(luò)。在這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下，可以測(cè)試路由器作為查詢(xún)器和非查詢(xún)器的工作流程， 對(duì)協(xié)議進(jìn)行功能性測(cè)試，兼容性測(cè)試以及性能測(cè)試。組播源1組播源2pim-smr2pim-smr5r1 r3 r4 r6netbsd+xorpcisco組播接收端 組播接收端圖 5 測(cè)試網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D對(duì) lw-mldv2 協(xié)議的功能測(cè)試，netbsd+xorp 路由器配置 lw-mldv2 協(xié)議， cisco 的路由器替換為另外一臺(tái) netbsd+xorp 路由器，均配置 lw-mldv2 協(xié)議。主機(jī)端 采用 lw-mldv2 主機(jī)端協(xié)議。測(cè)試覆蓋了所有的報(bào)告消息。lw-mldv2 協(xié)議的功能測(cè)試結(jié)果顯示：無(wú)論作為查詢(xún)器或非查詢(xún)器，lw-mldv2 協(xié)議 滿足所有的通用組播應(yīng)用的需要。在源特定組播方面，lw-mldv2 協(xié)議實(shí)現(xiàn)了與 pim-sm 的協(xié)同工作。因此，lw-mldv2 協(xié)議能夠有效的實(shí)現(xiàn)組播組管理功能。對(duì) mldv1 和 mldv2 協(xié)議稱(chēng)為低版本的 mld 協(xié)議。對(duì)低版本協(xié)議的兼容性問(wèn)題有：（1）低版本的 mld 協(xié)議多臺(tái)主機(jī)端和單一 lw-mldv2 路由器的兼容性；（2）lw-mldv2協(xié)議多臺(tái)主機(jī)端，低版本的 mld 協(xié)議路由器端與 lw-mldv2 路由器同一子網(wǎng)內(nèi)的兼容性；（3）低版本的 mld 協(xié)議多臺(tái)主機(jī)端，低版本的 mld 協(xié)議路由器端與 lw-mldv2 路由器 同一子網(wǎng)內(nèi)的兼容性。在 netbsd+xorp 的路由器上配置 lw-mldv2 協(xié)議，cisco 的路由 器上分別配置低版本的主機(jī)。主機(jī)端分別采用各低版本的協(xié)議的主機(jī)端。lw-mldv2 協(xié)議的兼容性測(cè)試結(jié)果顯示：（1）在兼容性問(wèn)題 1 中，低版本的 mld 協(xié) 議多臺(tái)主機(jī)端和單一 lw-mldv2 路由器的情況下，mldv1/v2 協(xié)議的主機(jī)端均能正確地接 收到組播數(shù)據(jù)。（2）在兼容性問(wèn)題 2 中，lw-mldv2 路由器無(wú)論作為查詢(xún)器或非查詢(xún)器， 均能與 cisco 路由器不同版本的 mld 協(xié)議協(xié)同工作，lw-mldv2 協(xié)議多臺(tái)主機(jī)端均能接收 到正確的組播數(shù)據(jù)。（3）在兼容性問(wèn)題 3 中，mldv1/v2 協(xié)議的主機(jī)端均能正確地接收到 組播數(shù)據(jù)。因此，可以得出結(jié)論，lw-mldv2 協(xié)議完全兼容低版本協(xié)議。性能優(yōu)化測(cè)試采用壓力測(cè)試方法：采用 lw-mldv2 協(xié)議棧的 xorp 路由器為測(cè)試路由 器。采用同一代碼架構(gòu)的 mldv2 協(xié)議棧的 xorp 路由器為測(cè)試對(duì)照路由器。逐漸向子網(wǎng)內(nèi) 加入源特定組播組，每個(gè)組播組攜帶 5 個(gè)特定源，包含 20%的排除模式的特定源，直到 xorp路由器的 cpu 占用達(dá)到 100%為止，對(duì)比兩個(gè)路由器的處理組播組數(shù)量。lw-mldv2 協(xié)議棧的 xorp 路由器處理能力達(dá)到平均 2000 個(gè)組播組，而 mldv2 協(xié)議棧的 xorp 路由器為 平均 1600 個(gè)，效率提升 25%。綜上所述，lw-mldv2 兼容 mld 系列協(xié)議，同時(shí)在性能上有顯著的提升。5.結(jié)論本文分析了 ipv6 的輕量級(jí)組播組管理協(xié)議 lw-mldv2 的原理。并在 xorp 路由器平 臺(tái)實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證。通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果表明, lw-mldv2 協(xié)議完全兼容低版本的 mld 協(xié)議，并在性 能上有較大的提升。lw-mldv2 協(xié)議提出，進(jìn)一步明確了組播業(yè)務(wù)的應(yīng)用方向。同時(shí)，組 播業(yè)務(wù)安全性，服務(wù)質(zhì)量管理和計(jì)費(fèi)等方面將是下一步研究課題。參考文獻(xiàn)1 rfc 2710, multicast listener discovery (mld) for ipv6s, ietf, october 19992 rfc 3810, multicast listener discovery version 2 (mldv2) for ipv6s, ietf, june 2004 3 rfc draft, lightweight igmpv3 and mldv2 protocolss , ietf, december 19, 20064 rfc 4607, source-specific multicast for ips, ietf, august 20065 xorp project international computer science institute berkeley, xorp inter-process communicationlibrary overvieweb,