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1、华为3Com培训中心,VRP通用路由平台,ISSUE 4.0,2,网络操作系统NOS简介,华为3Com统一的IP NOSVRP,VRP概述,VRP系统服务平面,VRP IP Stack及开放接口VRP路由平面,VRP MPLS体系VRP系统应用,VRP配置管理平面,3,NOS的概念,系统资源的合理分配和调度提供网络通信服务,用户访问控制、系统安全管理应用服务的管理其他,网络操作系统（Network Operating System）是指运行于一定设备上的提供网络接入和互联服务的系统软件，它决定了网络设备的运行和管理方式，提供网络与用户的界面，是整个网络的核心。,4,NOS的分类,主机类,主要运
2、行在各类主机和个人计算机上 网络服务只是组件之一,Unix/Linux、Windows NT、Novell Netware,专用设备类,运行于网络专用设备上 主要提供网络互联功能,华为3Com VRP、Cisco IOS、Juniper JUNOS、,Nortel Open IP,独立、高效、稳定的专用网络操作系统是网络规模及互连网技术不断发展的需要，是保证网络业务和网络质量的关键,5,NOS体系结构的演进,集中式共享总线结构,集中式软件转发,一个主处理器运行所有软件,分布式共享总线结构,分布式软件转发,主处理器运行路由协议和其他管理软件接口卡上有转发表，转发报文,分布式+交换结构,分布式硬件
3、转发,无阻塞交换网代替了总线可以实现多层交换,NOS体系结构随着路由器技术发展而演进,路由协议路由计算接口管理,内存管理6,用户接口SNMP管理策略执行,第一代NOS模型包转发,接口板CPU,接口板CPU,接口板CPU,网管,总线,数据转发,数据转发,主控板CPU路由下载,数据,物理口,物理口7,Ethernet,Console,物理口,第二代NOS模型,8,(CPUBased),(ASIC/NPBased),更新,转发表,ASIC/NP,IP处理器,交换网络,转发表,I/O 卡,I/O 卡,第三代NOS模型VRP IP网络操作系统,9,NOS的主要研究方向,路由协议和算法,路由算法的实现和效
4、率,路由表的大小和维护所需设备资源,性能,新的交换协议、软硬件结合,网络安全,包过滤、防火墙、路由认证、加密、VPN,管理,基于策略的管理（COPS）,服务质量和流量工程,10,网络操作系统NOS简介,华为3Com 统一的IP NOSVRP,VRP概述,VRP系统服务平面,VRP IP Stack及开放接口VRP路由平面,VRP MPLS体系VRP系统应用,VRP配置管理平面,Radium 8750、MD5500,多业务交换机Quidway,NetEngine16/08高端路由器Quidway R3600/2630/2600/2500/1600中低端路由器,Quidway A8010IP接入网
5、关MD5500、MA5100/5200,多业务接入平台VRP：Versatile Routing Platform（通用路由平台）11,华为3Com统一的NOS-VRPQuidway S系列以太网交换机QuidwayNetEngine 50/80,核心路由器,12,VRP 是华为3Com具有完全自主知识产权的通用IP NOS平台，采用组件化体系结构，提供丰富的功能特性及基于应用的可裁剪、可伸缩能力；,VRP以TCP/IP协议栈为核心，集成了路由技术、QoS技术、VPN技术、安全技术和VVoIP技术等要件，以IP,TurboEngine 技术提供强大的路由转发能力；,为各种硬件平台提供一致的网络
6、界面、用户界面和管理界面,提供灵活丰富的应用解决方案，,可持续发展的平台，最大程度保护用户投资,VRP概述,13,V1.1,V2.0,V3.0,V1.2,V3.1,V1.01994,V1.32001,Time,集中式,分布式,VRP发展历程PerformanceV4.0交换式,14,设备无关的构件化平台,分布式 软总线 构件化 可裁减 易移植 多平台,VRP4.0从系统级提供对电信级,产品特性的支持,NOS主发布版本VRP v4.0,系 统 服 务,MPLS基本能力,配 置 管 理,IP协议栈,路由管理,15,具体产品架构,开放接口,VRP v4.0体系结构,系统应用,16,核心模块：路由管理
7、、MPLS基本功能、IP协议栈开放接口：IP协议开关表、转发平面(FEF)接口规范、网络接口层、VOS/配置管理公共接口,系统应用：单播路由协议、多播路由协议、路由协议光网络扩展、路由协议TE扩展、MPLS TE、IPSec、IP VPN、分组话音/视频、FTP、Telnet配置管理：CLI、SNMP、配置管理平面、信息中心、告警、维护/诊断,系统服务：VOS、MBuf、热备份总控、VR管理,VRP v4.0体系结构,17,高可移植性、可维护性、可裁剪性：组件化设计、清晰的功能特性划分、严格的转发与控制分离、开放的功能接口,实现与特定产品或硬件平台的无关性良好的版本升级支持,稳定、标准、规范的
8、编程接口，大大方便产品的二次开发,丰富多样的发布产品：源代码、目标码、命令规范、接口规范、编程手册,VRP v4.0平台特性,18,稳定、高性能的IP、MPLS核心平台,全面支持多实例化，为VR VPN业务提供软件框架,支持完善的热备份，满足高端产品电信级可靠性要求,支持大容量的路由表支持高效率的路由刷新提供完整的MIB库,VRP v4.0功能特性,19,转发平面和控制平面清晰分离，两者通过转发平面接口规范（包括,FIB/MFIB/LIB接口规范）和IP协议开关表进行交互,网络接口层用于屏蔽链路层对于网络层的差异，规范各产品实现的,链路层与VRP提供的控制平面层之间的交互流程,VRP核心与外界
9、的数据流是双向的，通过IP协议开关表模块来控制 VRP核心与外界的控制流也是双向的，所有控制流都需要经过网络,接口层,VRP的上层应用对于产品而言的最大价值是生成各种转发表,(FIB/MFIB/LIB),理解清楚网络接口层、转发平面（FEF）接口规范和IP协议开关表,即可很方便地使用VRP,在产品主控板使用VRP,20,各具体产品可以根据需要，在业务板上使用VRP所提供的IP Stack(不包括IP模块)等组件模块，根据各模块所提供的二次开发手册来自行搭建所需要的模型,在产品业务板上使用VRP,21,网络操作系统NOS简介,华为3com统一的IP NOSVRP,VRP概述,VRP系统服务平面,
10、VRP IP Stack及开放接口VRP路由平面,VRP MPLS体系VRP系统应用,VRP配置管理平面,22,VOS模块,VOS在VRP中的位置：,VOS在VRP中的作用：屏蔽各种底层支撑环境之间的差异，为上层软件提供一套统一的接口,23,VOS实现一个完整实时操作系统的绝大部分功能，包括对内存、任务、事件、信号量、消息队列、定时器等多种系统资源的管理,VOS提供丰富的调试功能和对异常的自动检测及自动恢复功能，极大方便了上层软件的开发，增强了整个系统的健壮性,VOS集成了IPC等功能模块，并与VOS的内核一起进行统一的设计管理，进一步增强了VOS作为整个VRP系统基础平台的地位和功能,VOS
11、模块,24,VOS本身严格地分为逻辑层和系统相关层两部分,上层软件只可访问VOS的逻辑层，VOS的逻辑层只可访问VOS的系,统相关层,VOS的系统相关层完成对于底层支撑环境的直接封装，为逻辑层提,供统一的接口,进行VOS移植时只需移植VOS的系统相关层，由于其代码量小，在,不同产品或系统上进行VOS移植时非常方便 建立在VOS之上的逻辑层具有高度的可移植性,VOS的逻辑层采取组件化设计、开发，各组件与VOS内核以及用户层的接口非常简单、明确，使VOS中任何组件的升级、替换或向VOS中增加一个新功能组件非常容易,VOS模块,MBuf模块 MBuf是一种存放数据报文的链状数据结构，通过提供一些AP
12、I，可方便地对这些数据结构进行操作 MBuf的作用：,报文在不同协议间传送的载体减少内存拷贝便于报文分片和重组便于报文头的增加不同任务之间的信息交流减少信息（路由等）查找次数提供一系列标准接口，防止对报文内容的破坏25,26,热备份总控模块,高端IP产品所处网络位置非常重要，不允许出现单点故障，关键部件一般都需主备配置。当主用板发生故障时，系统自动进行主备切换，由备用板接替主用板的工作，保证业务的正常运行。,VRP平台支持多种高端产品的关键部件主,备倒换,27,VR管理模块,VR管理模块是VRP系统实现VRVPN功能的总控模块 VR管理模块接受来自配置管理平面的命令，解析VR的操作动作，动态创
13、建、删除和管理VR所占的资源；VR管理模块将VR的操作动作以函数调用接口或者任务间消息接口方式通知给各个模块，完成这些模块相应VR资源的分配和释放；,维护各VR数据表项，包括VR资源表、接口归属表，,并提供高效快速的查找接口。,配配管管配配,1,命命命,SNMP Agent,TRAP接接管管,路路管管IP协协协配配管管各各各,2,345,8,9,VR管管管管,10,主主主,业业主,接接管管,IP转转,VR管管管管VR资资资接接VR归归资,接接VR归归资28,678,VR管理模块,29,1、命令行和网管通过配置平面下达的配置消息,2、支持VR的网管中心通过VR管理模块获取VR的资源信息,3、VR
14、管理模块通知路由管理各组件创建/删除/维护自身的多实例资源4、VR管理模块通知IP协议栈创建/删除/维护自身的多实例资源,5、VR管理模块通知配置管理各组件创建/删除/维护自身的多实例资源6、VR管理模块实时发TRAP消息通知网管中心VR的创建/删除和接口,的变化,7、VR接口、VI接口的创建/删除时，通知接口管理做相应的操作8、接口管理处理接口控制消息或执行管理用户操作时，查找接口归属,和接口的状态,9、通过板间通信将数据表下载/同步到各接口板上,10、IP转发流程进行VR本机报文识别，根据接收的接口识别报文的VR,归属，识别VR后将VR-ID保存在MBUF中。,VR管理模块,30,网络操作
15、系统NOS简介,华为3Com统一的IP NOSVRP,VRP概述,VRP系统服务平面,VRP IP Stack及开放接口VRP路由平面,VRP MPLS体系VRP系统应用,VRP配置管理平面,31,IP Stack提供IP网络的报文核心处理构架：面向上层应用层提供Socket编程接口交互，面向下层链路层通过网络基本接口层交互，包括TCP、UDP、ICMP、IP等传输层和网络层处理单元,IP Stack为IP转发相关部分提供接口API，以便由产品灵活实现软硬件转发，其余部分由VRP提供,VRP IP 协议栈,32,VRP IP 协议栈示意图,33,Socket是介于传输层和应用层之间的一组编程接
16、口，它屏蔽了传输层的技术细节，使应用程序可方便地使用Socket接口实现网络通信,VRP Socket不仅提供应用层使用IP协议栈的接口，而且允许应用层直接通过Socket使用链路层，包括其它可扩展的协议族,VRP Socket包括标准Socket接口函数和两种异步Socket方式；支持任务间共享Socket；支持各种Socket属性设置，使应用程序可改变Socket内核的某些工作方式；支持多实例的TCP/UDP应用；实现了Raw Socket到链路层的Socket,Socket模块,34,OSPF等路由协议,IS-IS,ETH,PPP,FR,X.25,SOCKETTCP/UDP/RAW IP
17、RAW LinkIP,Socket对IS-IS的支持 Socket模块提供RAW-LINK层作为Socket和链路层的中间层，相当于传输层+网络层,35,TCP模块,TCP(传输控制协议)提供面向连接的，可靠的数据传输机制，并且具有报文失序重组和流量控制能力。,与UDP不同，TCP对数据的传送不区分报文边,界，是一种流式的数据传输服务。,36,UDP模块,UDP用户数据报协议，提供有报文边界的，非连接的不可靠的传输服务,37,Raw IP模块,RAW IP属于传输层，提供应用程序直接访问,IP的手段，应用层可通过RAW IP类型的socket处理ICMP、IGMP、IP-IP等报文,与UDP一
18、样，RAW IP也是面向非连接的、有报文边界的数据传输服务，不提供流量控制、可靠性等复杂特性,38,IP模块,VRP中，IP模块实现了转发与控制分离,IP转发流程，包括报文接收和发送流程、转发使用的FIB查找维护，全部由具体产品根据硬件特点自己实现，VRP提供统一的编程接口API,IP控制部分，包括IP地址管理、IP网管统计信,息，由VRP提供代码和对外编程接口API,网网网网接接应,应应应(OSPF,BGP)SOCKET API,应应应(路路管管 RM),IP地地管管,配配管管配配,IP报文收发数据流,多实例链路应39,IP报文控制流,IP网管主控统统,协协协协资IP 协协协,协协协协资,I
19、P控制与转发分离,40,ICMP模块,支持对差错类型报文处理 支持对请求报文类型处理 支持对重定向报文的处理 VRP实现了对多实例的支持,41,上层协议通过该表向IP模块提供了一个IP报文的,输入接口,提供UDP、TCP、ICMP、IGMP等上层协议的输,入、输出接口,协议开关表模块,42,对网络层、路由管理模块屏蔽链路层和物理层的差异，提供统一的控制通道和数据流通道,链路层以及物理层的状态变化能够通过该通道传递到网络层或路由管理；网络层、路由管理的下行控制也将通过改通道传递到链路层,为链路层提供一个统一的数据流上行通道，为,网络层提供一个统一的数据流下行通道,网络基本接口层模块,实现控制函数
20、、数据流函数的注册为链路层提供一致的上行界面为网络层提供一致的下行界面43,链路应链命主控链链,上命 主 控 链 链,上应管管 1 上应管管 2 上应管管 3 上应管管 4,链,路,应,链,路,应,网网接接应,网网接接应,报报链命 报报上命,报报链命 报报上命,上 应 管 管,1,上 应 管 管,2,主,控,控,控,链,数,控,控,网络基本接口层模块,转发平面(FEF)接口模块FIB表管理模块：管理主控板、接口板上的FIB表。根据路由管理模块发送的消息维护FIB表；,提供查找FIB表的函数；实现FIB表在主控板、接口板的同步机制；LIB表管理模块：管理主控板、接口板上的LIB表。根据路由管理模
21、块发送的消息和标签分发协议维护LIB表；提供查找LIB表的函数；实现LIB表在主控板、接口板的同步机制；44,FIB管理模块（IP转发）,LIB管理模块（MPLS）,链路层协议,SNMP,TELNET,RIP2,OSPF,Socket,TCP,UDP,IP/IPX,EthernetVLAN,PPPPPPOEPPPOA,FRX.25HDLC,ATMPOS,DDRModem,PHY45,应用层协议,Socket,传输层协议网络层协议,链路层协议,46,PPP,PPP 是一种应用广泛的链路层协议，本身又是,一个协议族，主要由三类协议组成：,链路控制协议族(LCP)：用于建立、拆除和监,控PPP数据链
22、路,网络层控制协议族(NCP)：用于协商网络层协,议参数，如IP地址、DNS服务器地址等,PPP扩展协议族：包括各种验证协议、加密协议、压缩协议等，用于对PPP功能进行扩展,状状状,PAPCHAP,事件,通知外界:状态改变接收外部,协议控制,子协议,报文,事件动作,IPCP协协协控主控,事各事管,事件,LCP外围部分 核心部分PPP核心部分只考虑协议处理，不考虑数据报文处理实现RFC1661定义的状态机，以及LCP、IPCP、PAP、CHAP子协议对外提供可编程接口，支持二次开发47,VRP PPP核心模块,VRP PPP支持的特性RADIUS,AAADDRPPPOE,L2TPPPPPPPOA
23、48,MPLSSDHSTACPPPOEOA,49,支持收发处理各种以太类型报文,Ethernet 802.2,Ethernet 802.3,Ethernet SNAP,Ethernet II,Ethernet模块,50,InterVLAN Routing：通过路由器实现不同VLAN间的通信支持IEEE802.1Q封装支持ISL封装,支持VTP(VLAN Trunk Protocol)：可通过接受VTP报文来自动获得网络中的VLAN配置信息,Sub-Interface：通过生成和配置子接口,实现不同VLAN间的通信VLAN 信息动态学习：动态学习VLAN的详细配置信息，无需用户对路由器各端口一一
24、配置,VLAN报文二层转发：通过查找VLAN信息表，可对一部分报文直接进行二层转发,而不用通过三层路由支持命令行和网管的配置,支持trunk：可配置trunk端口来接收来自多个VLAN的报文支持热备份：支持两个主控板之间的热备份支持可裁剪性,VLAN模块,51,标准DDR：实现基于AUX口的标准DDR，可以接收呼叫，也可以发起呼叫 回呼Callback：支持基于PPP RFC1570的,回呼,DDR模块关键特性,52,支持DDR：能接收呼叫，并向DDR传递呼叫信息；也能接受DDR的呼叫请求，发起呼叫 支持LINE：能接收呼叫，并向LINE传递呼叫,信息；支持远程配置,回呼：能接受LINE的异步
25、回呼请求，支持,EXEC Callback,支持脚本：支持Modem 拨号脚本和系统脚本,MODEM模块,53,网络操作系统NOS简介,华为3Com统一的IP NOSVRP,VRP概述,VRP系统服务平面,VRP IP Stack及开放接口VRP路由平面,VRP MPLS体系VRP系统应用,VRP配置管理平面,54,VRP的路由平面,实现路由管理(RMRouting Management)和,各种路由协议,支持大容量的路由表 支持高效率的路由刷新 支持热备份 支持多实例,路由平面与外部接口有严格地限制和规,范，保证版本的可升级,是一个抽象的系统支援层为路由协议提供运行框架负责维护所有的路由信息
26、（RIB）负责维护路由策略管理机制是VRP平台控制平面的核心，负责更新指导数据平面转发的转发表（FIB）55,路由管理与路由协议 路由协议：根据网络拓扑结构，寻找最优路径 路由协议之间的区别 如何知道网络拓扑结构 如何判断最优 路由管理,56,RM模块,RM模块是整个路由平面的支撑模块，为上层各种路由协议提供整套规范标准的API集合，是VRP核心模块之一,RM模块组织和维护单播路由表、多播路由表、路由策略表、接口表等数据表，并提供各种表的动态查找定位等功能,采取以数据表为中心的设计方案，使RM中各种功能部件间的关系非常清晰，具有高度的独立性。同时RM与上层具体的路由协议无关，便于后续新路由协议
27、的添加,VOS,RIP,PIM,DVMRP,OSPF,CMP,RM,.,1,2,5,3FEF(FIB&MFIB),6,IC,4IP Stack,RM模块在VRP中的位置,The position of Routing Management and its externalinterfaces to other modules in VRP通过VOS、CMP、IC等公共模块获得一些公共功能函数支持通过IP Stack来收发协议报文并获取接口等控制信息向转发平面(FEF)发送FIB/MFIB的增加、删除消息以控制转发表的生成57,58,RMOSThe major components of RM,
28、SHELLURM,SHELLMRM,SHELLRPM,SHELLIM,RM模块Routing Protocol Application(RPAs)APIs for RPAs,URM：Unicast Routing ManagementMRM：Multicast Routing ManagementRPM：Routing Policy ManagementIM：Interface ManagementRMOS：Routing Management Operating,System,URT：Unicast Route TableMRT：Multicast Route TableRPT：Routin
29、g Policy TableIFT：Interface Table,59,RM功能模块,单播路由管理URM：负责管理和维护URT多播路由管理MRM：负责管理和维护MRT路由策略管理RPM：负责管理和维护RPT接口管理IM：负责管理和维护IFT,路由系统服务RMOS：负责提供路由平面专用的协,议控制块及工具库函数等。,RM中各种数据表是多实例化的，每个,表通过TID(Table ID)进行区分,RM模块,60,路由协议的分类,单播路由协议,RIP IGRP EIGRP OSPF IS-IS BGP,多播路由协议,IGMP DVMRP PIM-SM PIM-DM,内部网关和网际网关协议距离矢量算法
30、,RIP IGRP EIGRP(BGP),链路状态算法,OSPF IS-IS,BGP,R4,R2R561,ospfR3,rip,R1ospf,rip,igrp,ospf,IGP&EGPAS 2AS 1,62,EBGP&IBGP,RTA,AS200,AS200,RTB,RTC,RTD,RTEEBGP,AS100EBGP,IBGP,63,路由协议OSPF模块,OSPF：Open Shortest Path First（开放最短路由优先协议），基于链路状态的AS IGP，应用广泛，目前使用版本2（RFC2328）：适应大范围：支持各种规模的网络，可支持几百台路由器规模快速收敛：在网络的拓扑结构发生变
31、化后立即发送更新报文，使这一变化在AS中同步,无自环：通过收集到的链路状态用最短路径树算法计算路由，算法本身保证了无自环路由,区域划分：允许AS的网络被划分成区域来管理，区域间传送的路由信息被进一步抽象，减少网络带宽占用,等值路由：支持到同一目的地址的多条等值路由,路由分级：4类不同优先顺序的路由：区域内路由、区域间路由、第一类外部路由、第二类外部路由,支持验证：支持基于接口的报文验证，保证路由计算的安全性组播发送：在有组播发送能力的链路层上以组播地址收发报文，既达到了广播的作用，又最大程度减少了对其它网络设备的干扰,64,BGP：Border Gateway Protocol（边界网关协议）
32、，用于在自治系统,(AS)之间交换路径可达性信息,BGP为一种外部路由协议，与OSPF、RIP等IGP着眼于发现和计算,路由不同，BGP着眼于控制路由的传播和选择最好的路由,BGP不是单独工作的，而是与IGP协同：IGP(如OSPF)在自治系统,内工作，而BGP在自治系统之间工作。,通过携带AS路径信息，BGP可以彻底解决路由循环问题,BGP协议使用TCP作为其传输层协议，提高了协议的可靠性，而且使发送增量路由成为可能，大大减少了BGP传播路由所占用的带宽为控制路由的传播和路由选择，它为路由附带属性信息。这一特性,使BGP简明、灵活、强大、便于扩展，支持因特网的新发展,路由协议BGP模块,65
33、,路由协议RIP模块,RIP：Routing Information Protocol（路由信息协议），第一个使用矩离矢量算法(也称Bellman-Ford算法)的动态路由协议，相对陈旧简单，但在实际使用中有着广泛应用,通过UDP数据报交换路由信息，每隔30秒向外发送一次路由更新。如果路由器经过180秒没有收到来自对端的路由更新信息，则将所有来自此路由器的路由信息标志为不可达，并且如果在其后120秒内仍没有收到更新信息就将其删除,使用跳数（Hop Count）来衡量到达信宿机的距离，称为路由权（Routing Metric）。在RIP中路由器到与它直接相连的网络的跳数为0（在某些协议中被定义为
34、1），通过一个路由器可达网络的距离为1跳，依此类推,为限制收敛时间，RIP规定metric为015，若跳数超过或等于16位,则认为不可达,RIP也在不断发展完善，目前已有两个版本RIP1、RIPII,66,IS-IS协议是ISO的开放系统互连模型（OSI）第三层-网络层的选路,协议标准,在OSI体系中并没有象IP网络中的“路由器”、“主机”这样的概念，只有“系统”的概念，如主机是“末端系统”（End System），路由器是“中介系统”(Intermediate System)；没有路由选择和网络，取而代之的是“路径选择”（routeing）和“域”（domain）的概念,在OSI中的路由协议
35、实际上是“域内中介系统-中介系统路径选择的协,议”（IS-IS），这是一个链路状态协议，类似于OSPF,IS-IS是域内（intra-domain）路由协议的标准，目标是实现支持大规模的异种网络，如ppp、x.25、MP links等。ISO目前还没有一个域间（inter-domain）路由协议的标准（IDRP：interdomain,routing protocol正在设计中）。目前要想实现域间路由只有通过静态配置的方式,路由协议IS-IS模块,67,为支持大规模路由网络，IS-IS采用了两级结构：level1和level2。将一个大的路由选择域分解成一个或多个局域组成的区域（areas）在
36、区域内的路由采用level1级路由器来管理，level1级路由器负责,与在同区域内的其它level1路由器及在此区域内的ES通信；,在区域间的路由用level2路由器来管理，所有的level2路由器组成,内部域的骨干网，负责在不同区域间通信,每个区域至少有一个路由器同时属于level1和level2，并用来将区,域连在主干网上。,当一个区域内的NPDU（网络协议数据单元）要发往另一个区域上的ES（终端系统），level1路由器首先选择将数据包发到一个距本区域最近的一个level2路由器，而不管此数据包的目的区域是在何处，此数据包然后在level2骨干网上传送到达其目的区域level1路由器，再
37、通过此level1路由器将数据包发到目的ES,路由协议 IS-IS模块,68,IGMP,IGMP(Internet Group Member Protocol)是IP协议族中负,责IP多播的成员管理的协议,用来在IP主机和与其直接相邻的多播路由器之间建立、,维护多播组成员关系,IGMP不包括多播路由器之间的组成员关系信息的传,播与维护,所有参与多播的主机必须实现IGMP协议 IGMP协议是IP多播路由协议的直接支持协议,IGMP工作机制,各组网网,Groupmember,定定定,主状报告,询特定在各定询路路路路路路新在在在在各路定时时命主时报告响应响控IGMP V1定询查查69,主状主协,IG
38、MPV2,70,组播概念,单播,组播(多播),71,组播路由协议,密集模式,组播群组的成员在网络上稳定且呈密集分布,有相当多的子网中至少存在着某个组播群组的一个成员网络带宽是足够用的,主要协议,DVMRP(Distance Vector Multicast Routing Protocol),PIM-DM(Protocol Independent Multicast ProtocolDense,Mode),MOSPF(Multicast OSPF)（基本已被淘汰）,主要基于Source-Rooted Tree的算法基础,Flooding算法,Spanning-Tree算法RPB算法,TRPB算
39、法,RPM(Reverse Path Multicasting)算法,72,组播路由协议,稀疏模式,组播群组的成员在网络上经常变化且呈稀疏分布网络带宽是不够用的,主要协议,PIM-SM(Sparse Mode)CBT(Core Based Tree),主要基于Shared-tree的算法基础,CBT算法,73,路由协议DVMRP V3模块,DVMRP：基于距离矢量（D-V）算法的动态组播路由协议，为,IP网络上的无连接数据报的组播提供路由服务,DVMRP为一种密集模式的组播路由协议，通过使用RPF（ReversePath Forwarding）检查和扩散剪枝的机制建立基于源的组播转发树。,DV
40、MRP路由器之间定期交换DVMRP路由报文，动态维护自己的单播路由表，并通过毒性逆转机制来确定路由器之间针对每个可能发出组播报文的源的上下游依赖关系。,DVMRP缺省认为所有与之具有依赖关系的下游的节点都是愿意接收组播包的，开始时组播包被发送到所有这些下游节点；不需要接收的下游节点用剪枝报文通知上游节点不用再向其转发数据；当被剪枝的下游节点需要接收组播报文时，它使用嫁接报文通知上游节点，恢复到接收状态,74,PIM SM/DM模块,PIM-SM采用由组播信宿显式加入的机制来构建共享树，进行组播,数据包文的分发,在一定条件下，信宿还可切换到最短路径树，支持高带宽及延迟,敏感信源。,PIM-SM是
41、与单播路由协议无关的，它使用单播路由表进行RPF检查,，而不是依赖于特定的单播路由协议,PIM组播路由模块通过PIM协议分组的交互，计算和维护正确的组,播分发树,PIM模块的主要功能包括：,通过对各种协议分组的处理，正确地建立组播分发树,正确地处理群组成员动态变化时，组播分发树的动态修改（剪枝、嫁,接）,处理互操作的分组消息 支持PIM组播策略 支持VR,支持热备份,75,IS-IS流量工程扩展模块,IS-IS流量工程扩展对IS-IS模块进行扩展，实现对流量工程的支持。包含如下子特性：,对TLV进行扩展，使IS-IS可以发布流量工程的相关信息；,扩展链路状态数据库，根据链路状态计算约束路由；,
42、76,IS-IS&OSPF光网络扩展模块,为充分利用光网络的硬件所提供的高速传输能力，需要寻找一种能,够在光网络层上直接传送IP包的方法，即全光网络,全光网络位于传输网络的核心，内部的传输路径由OXC来建立。外围的IP网络利用光核心网络提供的高带宽信道服务，来和其他的IP网络通信,外围IP网络和全光网络之间是通过边缘路由器之间的UNI来完成信息的交换的。在全光网络的内部，不同的子网络之间是通过NNI来交换信息的,全光网络通过一个统一的控制平面GMPLS来管理光网络以及光网络的接口，包括光网络拓扑信息的收集、光路的计算和光路的建立。外围的IP网络通过UNI发出路径服务请求，光网络根据这个请求提供
43、经过光网络的光路。在外围的IP网络看来，光网络只相当一个点到点的链路,77,光网络的路由计算是基于流量工程（TE）基础的。这就需要获得整个光网络的拓扑信息，而基于链路状态的路由协议，如OSPF，IS-IS为光网络拓扑信息的获取提供了很好的支持,OSPF可以通过扩展Opaque LSA（Type 10）来收集光链路状态信息（ISIS也可通过LSP中的扩展域来达到同样的目的），进而通过OSPF的数据库同步机制来在整个区域传播，在每个OXC上得到整个区域完整统一的拓扑数据库。,GMPLS根据拓扑数据库用约束路由算法，算出连接光网络边缘,OXC的完整路径。,OSPF的最短路径算法不同，为了流量工程的目
44、的，在两台OXC,之间可能会计算出多条路径。这个路径计算的结果将作为GMPLS的建路信令建立光路以及分发标签的依据,IS-IS&OSPF光网络扩展模块,78,网络操作系统NOS简介,华为3Com统一的IP NOSVRP,VRP概述,VRP系统服务平面,VRP IP Stack及开放接口VRP路由平面,VRP MPLS体系VRP系统应用,VRP配置管理平面,LSP管管79,TE主控,VPN主控,CoS,LDP/CR-LDP,RSVP,BGP-MPLS,静状LSP,资资管管FEF接接应接接,路路管管网网接接应,MPLS应应,路命协协,VRP MPLS体系结构,80,VRP MPLS体系结构包括：,
45、LSP管理,信令协议：LDP/CR-LDP、RSVP-TE、BGP-MPLS,等,静态LSP,TE控制模块,VPN控制模块,资源管理模块等,与路由平面、转发平面、网络接口层、CoS(流分类)模块等有直接的接口关系,VRP MPLS体系结构,81,LSP管理模块是MPLS体系结构的核心,处理各种应用（TE、VPN、CoS)对建立/拆除/修改LSP的驱动，查询（约束的）最佳路由，触发信令协议建立LSP，维护信令协议生成的LSP信息，下发LSP给转发平面,处理网络接口层上报的链路状态，拆除/恢复同接口关联的,LSP，执行重新路由,建立及维护带有各种约束条件的LSP，约束条件包括带宽、链路的颜色（明确包括/明确排除）、抢占属性和优先级（建立优先级和保持优先级）、是否实施快速重路由、是否实施备份路径、是否支持路由重新优化和部分显式路径等,LSP管理模块支持嵌套的LSP,LSP管理模块,
