任播,任播是什么意思

任播,任播是什么意思

根據(jù)RFC2526(Reserved IPv6 Subnet Anycast Addresses, March 1993),任播地址是“IPv6中保留的地址,指定給一個或多個可能屬于不同物理節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)接口。其屬性為發(fā)送到任播地址的數(shù)據(jù)分組會按照路由選擇協(xié)議的距離方法,被路由選擇到有該地址的最近接口?！绷硪惶攸c是,任播地址與常規(guī)單播地址相似。向單播地址發(fā)送數(shù)據(jù)分組的節(jié)點并不需要知道它是單播地址。

Anycasting最初是在RFC1546中提出并定義的，它的最初語義是，在IP網(wǎng)絡(luò)上通過一個Anycast地址標(biāo)識一組提供特定服務(wù)的主機，同時服務(wù)訪問方并不關(guān)心提供服務(wù)的具體是哪一臺主機(比如DNS或者鏡像服務(wù))，訪問該地址的報文可以被IP網(wǎng)絡(luò)路由到這一組目標(biāo)中的任何一臺主機上，它提供的是一種無狀態(tài)的、盡力而為的服務(wù)。

在RFCl546(Host Anycasting Service, November 1993)中,論述了任播的目的；但那時還沒有開發(fā)IPv6尋址。理由是客戶端需要兩個或多個服務(wù)器提供的服務(wù)?？蛻舳瞬唤橐饽膫€服務(wù)器提供服務(wù),重要的一點是使客戶端的查找服務(wù)更容易。例如,客戶可以鍵入請求并被連接到最近的服務(wù)器,而不必從信息服務(wù)器列表中選擇。任播也提供容錯,因為如果有服務(wù)器出現(xiàn)故障,服務(wù)器組中的其他服務(wù)器可以提供服務(wù)。

RFC2373(IP Version 6 Addressing Architecture, July 1998)提供了較新的說明和動機：任播地址的一個期望應(yīng)用是標(biāo)識屬于某個提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的機構(gòu)的路由器集合。這種地址可以用作IPv6路由標(biāo)題的中間地址,使數(shù)據(jù)分組通過某一聚合或聚合序列傳遞。其他可能的用途是標(biāo)識屬于某一子網(wǎng)的路由器組或提供進入某一路由范圍入口的路由器組。

RFC2373標(biāo)準(zhǔn)對任播的定義是，當(dāng)一個單播地址被分配到多于一個的接口上時，發(fā)到該接口的報文被網(wǎng)絡(luò)路由到由路由協(xié)議度量的“最近”的目標(biāo)接口上。與Unicast和Multicast類似，Anycast也是IP網(wǎng)絡(luò)的一種通信模式。Unicast允許源結(jié)點向單一目標(biāo)結(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)報，Multicast允許源結(jié)點向一組目標(biāo)結(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)報，而Anycast則允許源結(jié)點向一組目標(biāo)結(jié)點中的一個結(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)報，而這個結(jié)點由路由系統(tǒng)選擇，對源結(jié)點透明；同時，路由系統(tǒng)選擇“最近”的結(jié)點為源結(jié)點提供服務(wù)，從而在一定程序上為源結(jié)點提供了更好的服務(wù)也減輕了網(wǎng)絡(luò)負載。

目前，任意點傳送地址僅被用做目標(biāo)地址，且僅分配給路由器。任意點傳送地址是從單點傳送地址空間中分配的，使用了單點傳送地址格式中的一種。任播地址結(jié)構(gòu)如圖1所示。

子網(wǎng)-路由器任意點傳送地址必須經(jīng)過預(yù)定義，該地址從子網(wǎng)前綴中產(chǎn)生。為構(gòu)造一個子網(wǎng)-路由器任意點傳送地址，子網(wǎng)前綴必須固定，余下的位數(shù)置為全“0”。一個子網(wǎng)內(nèi)的所有路由器接口均被分配該子網(wǎng)的子網(wǎng)-路由器任意點傳送地址。子網(wǎng)-路由器任意點傳送地址用于一組路由器中的一個與遠程子網(wǎng)的通信。

對任意的任播地址，都有最長的地址前綴P，它限定了一個拓撲區(qū)域，所有屬于該任播地址的接口都處在這個區(qū)域中。在P所限定的這個區(qū)域中，屬于該任播地址集合的每一個成員都必須作為尋經(jīng)系統(tǒng)中的單獨入口而被廣告；在該區(qū)域之外，該任播地址也許會聚集到對該前綴P的尋經(jīng)廣告中。

一個任播地址有一個拓撲區(qū)域,屬于該任播地址的所有成員都位于其中。在該區(qū)域內(nèi),每個成員必須作為路由選擇系統(tǒng)中的一個獨立項公布,但在區(qū)域外,這些成員作為單一的聚合任播地址存在。

RFC1546論述了一些潛在的問題。例如,IP是無國界的,而且并不記錄較早的數(shù)據(jù)報是在哪里傳遞的。如果客戶端向任播地址發(fā)送兩個數(shù)據(jù)報,一個可能會發(fā)送到某一服務(wù)器上,而另一個可能會發(fā)送到另一個服務(wù)器上。若要確保選定任播服務(wù)器后,所有以后的數(shù)據(jù)分組都傳輸?shù)皆摲?wù)器,需要一種機制。任播數(shù)據(jù)報還有可能會被發(fā)送到服務(wù)于該任播地址的所有主機上。鑒于這些問題,RFC提供了IP任播較正確的定義,即“向服務(wù)于任播地址的至少一個主機,最好僅一個主機提供任播數(shù)據(jù)報的無國界最佳效果傳遞的服務(wù)。

RFC認為解決方法是,在第一次數(shù)據(jù)報交換中了解客戶端地址并將其用在所有以后的對話中,要求應(yīng)用程序保持狀態(tài)。有關(guān)任播尋址、其體系結(jié)構(gòu)、在應(yīng)用程序中的使用、安全性考慮以及其他細節(jié)的RFC2526提供了更多有關(guān)如何與IPv6一起實現(xiàn)任播的最新建議。

任播通信模式的特點，使它在IP網(wǎng)絡(luò)中具有了一定程序的應(yīng)用前景。首先，分布的服務(wù)共享相同的IP地址，同時在IP層進行透明的服務(wù)定位，這使得各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)特別是應(yīng)用層服務(wù)具有更強的透明性，比如DNS，在IPv6網(wǎng)絡(luò)中它可以共享一個熟知的IP地址，用戶不需要特殊配置也不用關(guān)心訪問的是哪一臺DNS服務(wù)器；其次，路由系統(tǒng)選擇了“最近”的服務(wù)，縮短了服務(wù)響應(yīng)的時間，同時減輕了網(wǎng)絡(luò)負載；最后，相同的服務(wù)在網(wǎng)絡(luò)上冗余分布，路由系統(tǒng)可以提供機制選擇負載相對輕的帶寬相對高的路徑來轉(zhuǎn)發(fā)報文，這樣就給用戶帶來了兩個方面的好處：

1)減弱了DOS攻擊對用戶帶來的影響。當(dāng)任播組中某一個成員或者幾個成員受到攻擊時，負責(zé)報文轉(zhuǎn)發(fā)的路由器可以根據(jù)各個組成員的響應(yīng)時間來決定報文應(yīng)該轉(zhuǎn)發(fā)到哪個成員上，這樣受到攻擊的成員由于沒有響應(yīng)，所以報文就不會被轉(zhuǎn)發(fā)到那里，同時，由于任播提供的服務(wù)訪問透明性，組成員也相對較難受到DOS攻擊。

2)減弱了網(wǎng)絡(luò)擁塞給用戶帶來的影響。同上面的道理，當(dāng)任播的某些組成員處在擁塞的網(wǎng)段時，它的響應(yīng)時間就較長，報文可以被轉(zhuǎn)發(fā)到響應(yīng)較好的成員那里。

雖然任播在以上方面有一定的優(yōu)勢，但是目前任播的應(yīng)用并不如期待中的一樣。應(yīng)用層對任播的使用主要有服務(wù)器自動選擇、服務(wù)自動定位，服務(wù)器自動選擇可以使用在需要對某種應(yīng)用層服務(wù)提供多個鏡像服務(wù)器的情況，比如FTP服務(wù)、在線游戲服務(wù)等。服務(wù)自動定位可以使用在主機不需要特別配置而使用一種知名服務(wù)的情況，典型的如DNS。網(wǎng)絡(luò)層實現(xiàn)任播主要是依據(jù)任播路由表對報文進行透明轉(zhuǎn)發(fā)，向上層提供服務(wù)，這樣應(yīng)用層就不需要專門的任播程序模塊。任播路由表記錄了一個任播組所有成員的Unicast地址，當(dāng)路由器收到一個指向任播地址的報文時，首先搜索任播路由表找到相應(yīng)的任播組，然后把報文轉(zhuǎn)發(fā)到這個組中的一個成員上。鑒于應(yīng)用層對全球范圍內(nèi)的任播的需求，所以促成了對網(wǎng)絡(luò)層全球任播機制的研究。