IP组播技术有效地解决了单点发送、多点接收的问题。组播源只发送一份数据，被传递的信息在距组播源尽可能远的网络节点才开始被复制和分发，并且只发送给需要该信息的接收者。

作为IP传输三种方式之一，IP组播通信指的是IP报文从一个源发出，被转发到一组特定的接收者。相较于传统的单播和广播，IP组播可以有效地节约网络带宽、降低网络负载，所以被广泛应用于IPTV、实时数据传送和多媒体会议等网络业务中。

传统的IP通信有两种方式：单播(Unicast)和广播(Broadcast)。

· 对于单播通信，信息源为每个需要信息的主机都发送一份独立的报文。

· 对于广播通信，信息源将信息发送给该网段中的所有主机，而不管其是否需要该信息。

如果要将数据从一台主机发送给多个主机而非所有主机，可以采用广播方式，也可以由源主机采用单播方式向网络中的多台目标主机发送多份数据，如下图所示。

· 采用单播方式时，网络中传输的信息量与需要该信息的用户量成正比。当需要该信息的用户数量较大时，信息源需要将多份内容相同的信息发送给不同的用户，这对信息源以及网络带宽都将造成巨大的压力。因此，该传输方式不利于信息的批量发送，只适用于用户稀少的网络。

· 采用广播方式时，不需要接收信息的主机也将收到该信息，这样不仅信息的安全性得不到保障，而且会造成同一网段中信息泛滥。因此，该传输方式不利于与特定对象进行数据交互，同时会浪费大量的带宽。

由上述可见，传统的单播和广播通信方式不能有效地解决单点发送、多点接收的问题。

组播(Multicast)可以很好的解决点到多点的数据传输，如下图所示，源只发送一份数据，网络中只有需要该数据的主机(目标主机HostA和HostC)可以接收该数据，其他主机(HostB)不能收到该数据。

组播相对单播和广播有如下优势：

·相比单播，由于被传递的信息在距信息源尽可能远的网络节点才开始被复制和分发，所以用户的增加不会导致信息源负载的加重以及网络资源消耗的显著增加。

·相比广播，由于被传递的信息只会发送给需要该信息的接收者，所以不会造成网络资源的浪费，并能提高信息传输的安全性。

组播适用于任何“点到多点”的数据发布，主要包含以下几方面：

· 多媒体、流媒体的应用。

· 培训、联合作业场合的通信。

· 数据仓库、金融应用(股票)。

IP组播技术在ISP提供的互联网信息服务中已经得到了应用。例如：在线直播、网络电视、远程教育、远程医疗、网络电台和实时视/音频会议等。

● 组播基本概念

组播传输的特点是单点发送，多点接收。如图1所示为组播的传输模型示意图，网络中存在信息发送源Source，感兴趣的用户HostA和HostC提出信息需求，Source发出的数据只有HostA和HostC会接收到。

· 组播组：用IP组播地址进行标识的一个集合。任何用户主机(或其他接收设备)，加入一个组播组，就成为了该组成员，可以识别并接收发往该组播组的组播数据。

· 组播源：信息的发送者称为“组播源”，如图中的Source。一个组播源可以同时向多个组播组发送数据，多个组播源也可以同时向一个组播组发送报文。组播源通常不需要加入组播组，由源端DR负责管理组播源的注册和SPT(Shortest Path Tree)的建立。

· 组播组成员：所有加入某组播组的主机便成为该组播组的成员，如图1中的HostA和HostC。组播组中的成员是动态的，主机可以在任何时刻加入或离开组播组。组播组成员可以广泛地分布在网络中的任何地方。

· 组播路由器：支持三层组播功能的路由器或交换机，如图中的各个Router。组播路由器不仅能够提供组播路由功能，也能够在与用户连接的末梢网段上提供组播组成员的管理功能。

● 组播服务模型

组播服务模型的分类是针对接收者主机的，对组播源没有区别。组播源发出的组播数据中总是以组播源自己的IP地址为报文的源地址，组播组地址为目的地址。而接收者主机接收数据时可以对源进行选择，因此产生了ASM(Any-Source Multicast)和SSM(Source-Specific Multicast)两种服务模型。这两种服务模型默认使用不同的组播组地址范围。

ASM模型

ASM模型仅针对组地址提供组播分发。一个组播组地址作为一个网络服务的集合，任何源发布到该组地址的数据得到同样的服务。接收者主机加入组播组以后可以接收到任意源发送到该组的数据。

为了提高安全性，可以在路由器上配置针对组播源的过滤策略，允许或禁止来自某些组播源的报文通过。最终从接收者角度看，数据是经过筛选的。

ASM模型要求组地址必须整个组播网络中唯一。“唯一”指的是同一时刻一个ASM地址只能被一种组播应用使用。如果有两种不同的应用程序使用了同一个ASM组地址发送数据，它们的接收者会同时收到来自两个源的数据。这样一方面会导致网络流量拥塞，另一方面也会给接收者主机造成困扰。

SSM模型

SSM模型针对特定源和组的绑定数据流提供服务，接收者主机在加入组播组时，可以指定只接收哪些源的数据或指定拒绝接收来自哪些源的数据。加入组播组以后，主机只会收到指定源发送到该组的数据。

SSM模型对组地址不再要求全网唯一，只需要每个组播源保持唯一。这里的“唯一”指的是同一个源上不同的组播应用必须使用不同的SSM地址来区分。不同的源之间可以使用相同的组地址，因为SSM模型中针对每一个(源，组)信息都会生成表项。这样一方面节省了组播组地址，另一方面也不会造成网络拥塞。