组播协议根据其功能、作用层次和应用场景可分为多个类别，以下进行系统性分类和详细说明：
一、基于网络层次与功能的核心分类
1. 组播组管理协议
用于主机与直连路由器之间的组成员关系管理，实现动态成员发现：
IGMP（Internet Group Management Protocol）：
IPv4网络中的核心协议，主机通过IGMP报文向路由器声明加入/离开组播组，路由器据此维护组成员关系表(如查询成员状态、响应加入请求)。
MLD（Multicast Listener Discovery）：
IPv6网络中替代IGMP的协议，功能类似，通过MLDv1/v2实现组播组成员管理。
2. 组播路由协议
用于路由器间构建组播转发树(组播树)，确保数据高效分发：
域内组播路由协议（单自治系统内运行）：
PIM（Protocol Independent Multicast）：
最广泛使用的协议，根据网络密度分为两种模式：
PIM-DM（Dense Mode） ：假设所有节点都是接收者，通过“泛洪-剪枝”机制构建源树，适合高密度网络。
PIM-SM（Sparse Mode） ：基于汇聚点(RP)构建共享树，按需向源树切换，节省带宽。
PIM-SSM（Source-Specific Multicast） ：指定源地址的组播，无需RP，直接建立(S,G)路径。
其他协议：
DVMRP（Distance Vector Multicast Routing Protocol） ：早期基于距离向量的协议，现较少使用。
MOSPF（Multicast OSPF） ：基于OSPF链路状态数据库，计算最短路径树。
域间组播路由协议（跨自治系统运行）：
MSDP（Multicast Source Discovery Protocol） ：在多个PIM-SM域间共享组播源信息，实现跨域组播。
MBGP/MP-BGP（Multiprotocol BGP） ：扩展BGP协议，传递组播路由策略和拓扑信息，支持跨域组播树构建。
二、基于数据链路层的二层组播协议
优化局域网内组播流量转发，避免广播风暴：
1. IGMP Snooping：
交换机监听IGMP报文，建立端口-组播组映射表，仅向有成员端口转发数据，减少冗余流量。
2. MLD Snooping：
IPv6网络中功能等效于IGMP Snooping。
3. 组播VLAN：
跨VLAN场景下，将不同VLAN的组播流量汇聚到单一VLAN转发，简化管理。
三、应用层组播协议
在终端主机层实现组播功能，无需网络层支持，适用于互联网大规模部署：
1. 基于树状结构的协议
Mesh-First方法：
先构建网状控制拓扑(如重叠网)，再生成组播树(如DVMRP)。
典型协议：ESM(End System Multicast)、ScatterCast。
Tree-First方法：
先构建组播树，再添加控制连接维护拓扑。
典型协议：
HMTP(Host Multicast Tree Protocol)
Yoid、ALMI(Application Level Multicast Infrastructure)。
Implicit方法：
通过P2P路由机制(如DHT)隐含定义数据路径。
典型协议：NICE、CAN-Multicast、Bayeux。
2. 基于网状结构的协议
多树方案：为不同数据流构建多条分发树(如CoopNet、PROMISE)。
无结构方案：完全分布式(如BitTorrent的P2P分发)。
混合方案：
Thunder协议：针对多源交互场景，分层设计(核心网+外围树)，优化延迟和扩展性。
四、传输层组播实现
组播在传输层依赖无连接协议：
UDP（User Datagram Protocol）：
无连接、低延迟特性适合组播数据传输，广泛用于视频流、实时通信。
TCP不适用组播：
面向连接、可靠性机制(如重传)与组播的一对多特性冲突，仅支持单播。
五、IPv4与IPv6组播协议差异
| 功能 | IPv4协议 | IPv6协议 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 组管理 | IGMPv1/v2/v3 | MLDv1/v2 | IPv6取消广播，用组播地址FF02::1替代广播 |
| 路由协议 | PIM-DM/PIM-SM | PIM-SM/PIM-SSM | IPv6默认支持源特定组播（SSM） |
| 域间通信 | MSDP | 内置范围标识符 | IPv6通过地址范围字段（Scope）控制域内转发 |
| 地址结构 | D类地址（224.0.0.0/4） | FF00::/8前缀 | IPv6组播地址128位，支持更精细的组标识 |
六、关键总结
层次化部署：
二层协议(IGMP Snooping)优化局域网，三层协议(PIM/MSDP)构建广域组播树，应用层协议(NICE/Thunder)解决跨域部署难题。
协议选择依赖场景：
低延迟场景：PIM-SSM或应用层Mesh-First协议。
大规模分发：应用层无结构协议(如BitTorrent)或IPv6 SSM。
IPv6优势：
取消广播、简化头部、内置安全(IPSec)，组播成为基础通信模式。
注：以上分类覆盖了组播协议的核心类型，实际部署需结合网络拓扑(如数据中心用RDCM协议)、硬件支持(如交换机需启用IGMP Snooping)及应用需求(实时性、规模)综合选择。
