任播,任播是什么意思

根據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點的網絡接口。其屬性為發送到任播地址的數據分組會按照路由選擇協議的距離方法,被路由選擇到有該地址的最近接口。”另一特點是,任播地址與常規單播地址相似。向單播地址發送數據分組的節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網絡上通過一個Anycast地址標識一組提供特定服務的主機，同時服務訪問方并不關心提供服務的具體是哪一臺主機(比如DNS或者鏡像服務)，訪問該地址的報文可以被IP網絡路由到這一組目標中的任何一臺主機上，它提供的是一種無狀態的、盡力而為的服務。

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

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用是標識屬于某個提供互聯網服務的機構的路由器集合。這種地址可以用作IPv6路由標題的中間地址,使數據分組通過某一聚合或聚合序列傳遞。其他可能的用途是標識屬于某一子網的路由器組或提供進入某一路由范圍入口的路由器組。

RFC2373標準對任播的定義是，當一個單播地址被分配到多于一個的接口上時，發到該接口的報文被網絡路由到由路由協議度量的“最近”的目標接口上。與Unicast和Multicast類似，Anycast也是IP網絡的一種通信模式。Unicast允許源結點向單一目標結點發送數據報，Multicast允許源結點向一組目標結點發送數據報，而Anycast則允許源結點向一組目標結點中的一個結點發送數據報，而這個結點由路由系統選擇，對源結點透明；同時，路由系統選擇“最近”的結點為源結點提供服務，從而在一定程序上為源結點提供了更好的服務也減輕了網絡負載。

目前，任意點傳送地址僅被用做目標地址，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。任播地址結構如圖1所示。

子網-路由器任意點傳送地址必須經過預定義，該地址從子網前綴中產生。為構造一個子網-路由器任意點傳送地址，子網前綴必須固定，余下的位數置為全“0”。一個子網內的所有路由器接口均被分配該子網的子網-路由器任意點傳送地址。子網-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域，所有屬于該任播地址的接口都處在這個區域中。在P所限定的這個區域中，屬于該任播地址集合的每一個成員都必須作為尋經系統中的單獨入口而被廣告；在該區域之外，該任播地址也許會聚集到對該前綴P的尋經廣告中。

一個任播地址有一個拓撲區域,屬于該任播地址的所有成員都位于其中。在該區域內,每個成員必須作為路由選擇系統中的一個獨立項公布,但在區域外,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據報是在哪里傳遞的。如果客戶端向任播地址發送兩個數據報,一個可能會發送到某一服務器上,而另一個可能會發送到另一個服務器上。若要確保選定任播服務器后,所有以后的數據分組都傳輸到該服務器,需要一種機制。任播數據報還有可能會被發送到服務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“向服務于任播地址的至少一個主機,最好僅一個主機提供任播數據報的無國界最佳效果傳遞的服務。

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

任播通信模式的特點，使它在IP網絡中具有了一定程序的應用前景。首先，分布的服務共享相同的IP地址，同時在IP層進行透明的服務定位，這使得各種網絡服務特別是應用層服務具有更強的透明性，比如DNS，在IPv6網絡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心訪問的是哪一臺DNS服務器；其次，路由系統選擇了“最近”的服務，縮短了服務響應的時間，同時減輕了網絡負載；最后，相同的服務在網絡上冗余分布，路由系統可以提供機制選擇負載相對輕的帶寬相對高的路徑來轉發報文，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。當任播組中某一個成員或者幾個成員受到攻擊時，負責報文轉發的路由器可以根據各個組成員的響應時間來決定報文應該轉發到哪個成員上，這樣受到攻擊的成員由于沒有響應，所以報文就不會被轉發到那里，同時，由于任播提供的服務訪問透明性，組成員也相對較難受到DOS攻擊。

2)減弱了網絡擁塞給用戶帶來的影響。同上面的道理，當任播的某些組成員處在擁塞的網段時，它的響應時間就較長，報文可以被轉發到響應較好的成員那里。

雖然任播在以上方面有一定的優勢，但是目前任播的應用并不如期待中的一樣。應用層對任播的使用主要有服務器自動選擇、服務自動定位，服務器自動選擇可以使用在需要對某種應用層服務提供多個鏡像服務器的情況，比如FTP服務、在線游戲服務等。服務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的情況，典型的如DNS。網絡層實現任播主要是依據任播路由表對報文進行透明轉發，向上層提供服務，這樣應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的任播組，然后把報文轉發到這個組中的一個成員上。鑒于應用層對全球范圍內的任播的需求，所以促成了對網絡層全球任播機制的研究。