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1、第九章组播技术,交换今日汗水，路由明朝辉煌,课程议题,IP组播技术,单播、广播,有效主机,有效主机,有效主机,有效主机,广播,单播,组播,有效主机,有效主机,组播技术被广泛应用于基于特定群组的应用服务（如多媒体会议、群组数据分发、群组游戏、群组视频点播等）。,组播技术的特点,优势提高带宽有效利用率减少服务器的负载缺点所有组播服务是基于UDP的传输无确认机制，不可靠无序传输三层交换机和路由器的组播技术相同,组播体系结构,主机到路由器的组成员关系协议IGMP路由器到路由器的组播路由协议PIM-SM、PIM-DM、PIM-SSM、MOSPF、CBT、DVMRP等,组播IP地址的结构,IANA定义组播
2、地址范围D类：224.0.0.0 239.255.255.255,组播MAC地址的结构,组播MAC地址范围01-00-5E-XX-XX-XX,32个IP和一个MAC地址对应重叠,IGMP,IGMP(Internet Group Manager Protocol)互联网组管理协议IGMP v1 RFC1112IGMP v2 RFC2236IGMP v3 RFC3376IGMPv1网段中必须有路由器定期传输主机成员资格查询消息成员主机收到查询消息后，回复应答报文路由器利用超时机制确定成员的离开,IGMPv2,IGMPv2的主要改进普遍组查询指定组查询主机主动发送组加入消息成员主机组脱离消息,IGM
3、Pv3,允许主机指定接收某些网络发送的某些组播组相比以前的版本增加了主机的控制能力不仅可以指定组播组还能指定组播的源SSM(Source-Specific Multicast）只关心指定的组播源地址的数据包所发出的报告-指定组播源IGMPv3支持两种过滤模式INCLUDE：接收者通告组播组的成员，指定一个要接收的流量的源地址，即INCLUDE列表。EXCLUDE：接收者通告组播组的成员，指定一个不希望接收流量的源地址，即EXCLUDE列表。如果希望从所有的源接收流量，可以将EXCLUDE列表置空。,IGMP版本比较,224.0.0.1 所有主机224.0.0.2 所有路由器224.0.0.22
4、 所有具备IGMPv3功能的路由器,传统的二层组播交换,PIM,路由器,二层交换机,组播数据流,IGMPv1&v2 Snooping,交换机需要识别“IGMP”交换机需要截取“IGMP”消息IGMP成员报告IGMP离开消息交换机需要建立组跟成员端口的关联表交换时，只根据组播MAC地址进行识别,IGMPv1&v2 Snooping,PIM,路由器,二层交换机IGMPv1&2 Snooping,组播接收者,IGMP,IGMP,组播数据流,IGMP Snooping配置,IGMP Snooping的各种工作模式DISABLE模式：在该模式下，IGMP Snooping不起作用，即交换机不“窥探”主机
5、与路由器之间的IGMP报文，组播帧当广播在VLAN内转发。IVGL工作模式：在该模式下，各VLAN间的组播流是相互独立的。主机只能朝与自己处于同一个VLAN的路由连接口请求组播。SVGL工作模式：在该模式下，各VLAN的主机共享一组播流。主机可以跨VLAN申请组播流。,IGMP Profiles,配置IGMP组播信息Switch(config)#ip igmp profile number(1-65535)Switch(config-igmp-profile)#permit|denySwitch(config-igmp-profile)#range multi-ip-addSwitch(con
6、fig-igmp-profile)#endSwitch#show ip igmp profile,IGMP Snooping配置,配置路由连接口Switch(config)#ip igmp snooping vlan v-id mrouter interface interface-id profile profile-name配置IGMP Snooping的工作模式Switch(config)#ip igmp snooping ivglSwitch(config)#ip igmp snooping svgl vlan vid profile profile-nameSwitch(config
7、)#no igmp snooping查看配置Switch#show ip igmp mrouter(查看路由连接口配置)Switch#show ip igmp snooping(查看IGMP Snooping的配置),IGMP Snooping案例配置,PC1：组播服务器IP：192.168.10.10/24,PC2：组播客户端IP：192.168.10.20/24,PC3：运行抓包软件IP：192.168.10.30/24,三层设备组播数据转发,单播数据转发基于目的IP地址和单播路由表进行选路转发多播数据转发利用RPF(逆向路径转发)检查决定转发或丢弃数据包,RPF（逆向路径转发）,路由器收
8、到组播包后，检查组播包的源地址，如果源地址单播路由出口和接收组播包接口相同，则转发该组播包。,RPF（逆向路径转发）续,F1/0,F1/1,S1/2,源IP：192.168.1.5,路由器从F1/0收到组播数据包，查找源IP路由为F1/1，两个接口不对应，RPF检查失败，不转发该组播数据包,RPF（逆向路径转发）续,F1/0,F1/1,S1/2,源IP：192.168.1.5,路由器从F1/1收到组播数据包，查找源IP路由为F1/1，两个接口一致，RPF检查成功，转发该组播数据包,二层设备转发组播数据,组成员,组成员,组播数据,我是二层，我不懂组播地址？,二层交换机接收到组播数据报文，如没有组
9、播功能则按照广播包的处理方式进行转发。,二层设备转发组播数据,组成员,组成员,组播数据,我最聪明，我认识组播地址！,1,2,3,4,二层交换机接收到组播数据报文，如果有组播功能则按照组播的处理方式进行转发。,组播分发树,源树最短路径树（SPT）占用内存较多(S x G),但路径最优,延迟最小共享树（RPT）占用内存较少(G),路径不是最优的,引入额外的延迟,最短路径树SPT,组播源1,组播源2,200.1.1.5,组播:224.1.1.5,组播:224.1.1.8,172.53.1.6,SPT树表示符号:(S，G)S代表源地址 G代表组地址,133.1.6.2,SPT(Shortest Pat
10、h Tree),以组播源为根，生成树,共享分发树（RPT）,RPT(Rezendous Point Tree)网络中某一核心的路由器做RP（汇集点），组播源发出的数据包被DR发送到RP，再由RP下发到组成员,组播源1,组播源2,200.1.1.5,组播:224.1.1.5,组播:224.1.1.8,172.53.1.6,RPT表示符号:(*，G)*代表任何源地址 G代表组地址,133.1.6.2,RP,DR,组播协议类型,密集模式使用“推”模型组播流量在整个网络溢流不需要接收的地方进行修剪缺省每3分钟发生“溢流”和“修剪”行为PIM-DM状态刷新可以改变频繁的“溢流”和“修剪”稀疏模式使用“拉
11、”模型流量只发送到需要接收的地方显式加入行为,组播路由协议概述,目前主要有4个组播路由协议:DVMRPv3（距离矢量多播路由协议）MOSPF(RFC 1584)（开放式多播最短路径优先）PIM-DM(Internet草案)（协议无关组播-密集模式）PIM-SM V2(RFC 2362)（协议无关组播-稀疏模式）其他(CBT,OCBT,QOSMIC,SM,等等),PIM-协议无关多播,PIM(Protocol Independent Multicasting)独立于单播协议，但依赖单播协议进行RPF检查。UDP端口号：103PIM路由器组地址为：224.0.0.13PIM协议分为：PIM-DMP
12、IM-SM,PIM-DM综述,一般用于小型的接收者比较密集的网络优势:易于配置-总共只有两条命令实现机制简单泛滥剪枝潜在问题.泛滥剪枝过程不够高效复杂的Assert机制不支持共享树,PIM-DM配置命令,开启组播路由功能Switch(config)#ip multicast-routing配置PIM-DMSwitch(config)#interface fastethernet 0/1Switch(config-if)#no switchportSwitch(config-if)#ip pimSwitch(config-if)#ip pim dense-mode,监控、维护PIM-DM配置,查
13、看DM接口状态Show ip pim interface查看多播转发信息Show ip mroute清空多播转发信息Clear ip mroute*,PIM-SM综述,一般用于接收者相对比较分散的网络优势:数据流仅沿加入的分支向下发送可以根据流量等条件动态地切换到源树与具体的单播路由协议无关域间组播路由的基础,PIM-SM配置命令,开启组播路由功能Switch(config)#ip multicast-routing配置接口的PIM模式Switch(config-if)#ip pimSwitch(config-if)#ip pim sparse-mode手工配置RPip pim rp-address ip-addressgroup-list access-list-name override,监控、维护PIM-SM,查看PIM域内BSRShow ip pim bsr查看PIM域内RPShow ip pim rp查看PIM接口信息Show ip pim interface清空当前多播转发信息Clear ip mroute*,综合应用案例,视频服务器,IGMP-Snooping,PIM-SM,视频点播,视频点播,视频点播,休息,Q&A,
