一、問題的提出

隨著計算機技術、網絡技術和多媒體技術的發展，現代遠程教育實現了網絡化和實時交互的教學形式。特別是Internet技術的發展，促進了眾多網絡大學和網絡學堂的產生，教育網站的數量也迅速增長，網上的教學資源也越來越豐富，可以說現代遠程教育進入了一個蓬勃發展的時期。但是由于網絡帶寬和傳輸機制的原因，目前教育網站的內容大多數以靜態的教材為主，而很少有視頻、音頻流媒體教學信息，即使有些網站支持視頻、音頻流媒體教學內容的在線瀏覽與下載，但由于網絡傳輸速率很慢，很難實現雙向交互，因此效果并不理想。這在很大程度上削弱了網絡教育對眾多學習者的吸引力，因此使遠程教育的質量和效果大大折扣。

的出現不僅解決了1Pv4地址空間幾乎接近枯竭的問題，而且改進了IP數據包的基本報頭格式，最為重要的是IPv6能更好的支持組播，使視頻、音頻流媒體教學信息在網絡帶寬沒有大幅度增加的情況下通暢傳輸，節省了網絡帶寬，減輕了網絡負載，并且實現了隨時隨地的個性化教育和終身教育。因此基于IPv6的組播技術為解決遠程教育的上述問題提供了一條較好的途徑。

二、IPv6及其組播技術簡介

(一)IPv6性能簡介

IPv6是為了解決IPv4地址空間已經將近枯竭的問題而提出來的。其性能主要有：

1、巨大的地址空間

IPv6采用的IP地址為128位，即IPv6提供2128個地址空間。形象地說，對于地球上的每平方米都將有超過1000個IPv6地址。

2、簡便的尋址和路由方法

IPv6地址類型是基于分層的網絡拓撲結構，這一結構對于網絡安全是大有益處的。同時，IPv6改進了IP包的基本報頭格式，它只有6個域和2個地址空間。這種簡化的報頭不僅所含字段少，而且報頭長度固定，使得路由器的硬件實現更加簡單，并且在路由分析中，IPv6不對數據進行分割，進一步減少了路由負載。

3、更好的安全特性

IPv6中提供了若干重要的安全功能。IPv6規范規定了“認證頭標”和“封裝安全凈荷”。認證功能提供了接收方能確認IP分組源地址的正確無誤，并且其內容在傳輸過程中不被修改的機制;“封裝安全凈荷”功能則保證只有合法的受信者才能讀懂IP分組內容。這種身份認證方式能有效地防止網絡竊聽，從而保證用戶和系統的安全性，并能在一定程度上遏止黑客利用的漏洞進行破獲活動。

4、支持組播

IPv6提供了新的集群通訊地址方式——組播，組播是利用IP網絡的組播能力，允許路由器一次將數據包復制給多個數據通道，實現一點對多點或多點對多點的數據傳輸方式。組播可以大大節省網絡帶寬，因為無論有多少個目標地址，在整個網絡的任何一條鏈路上只傳送一個數據包，從而減輕了網絡負載。

(二)組播技術簡介

1、組播的概念

組播是一種允許一個或多個發送者(組播源)發送單一的數據包到多個接受者(一次的，同時的)的網絡技術。組播源把數據包發送到根據IP地址分組的組播組成員。組播組中的主機可以是在同一個物理網絡， 也可以來自不同的物理網絡(必須有組播路由器的支持)。

2、組播實現的關鍵技術

組播技術是適用于一點到多點或多點到多點的數據傳輸業務。組播實現的基本原則是：依托于IP協議完成組播;IP組播強制網絡在數據分發樹的分叉處進行信息包的復制。IP組播的實現主要包括三部分：尋址、組播成員管理和組播路由協議。

組播尋址：IPv6為組播預留了一定的地址空間，其地址高8位為“11111111”，后跟120位組播組標識。此地址僅用作組播數據包的目標地址，組播源地址只能是單播地址。發送方只需要發送數據給該組播地址，就可以實現對多個不同地點用戶數據的發送，而不需要了解接收方的任何信息。

組播成員管理：組播使用IGMP(Internet Group Manager Protocol)協議實現用戶的動態注冊過程。在主機與組播路由器之間通過IGMP協議建立并且維護組播組成員的關系。組播轉發路由器通過IGMP協議了解其在每個接口連接的網段上是否存在某個組播組的接收者，即組成員。如果出現成員，組播路由器將組播數據包轉發到這個網段;如果沒有則停止轉發或不轉發，以節省帶寬。

組播路由協議：組播路由協議的作用是建立和維護組播路由表，以充分利用帶寬。組播路由協議可以分為兩種類型：密集模式和稀疏模式。密集模式組播路由協議是指組播成員密布在整個網絡上，即許多子網至少包含一個成員，帶寬很充裕。它不適用于大規模的網絡。稀疏模式則適用于組播成員稀疏地分布在整個網絡，并且未必有充裕的帶寬可用的情況。