组播配置举例 组播配置举例 关键词：IGMP、IGMP Snooping、组播VLAN、PIM、MSDP、MBGP 摘  要：本文主要介绍组播功能在具体组网中的应用配置，包括以下两种典型组网应用：域内的二、三层组播应用情况，以及域间的三层组播应用情况。 缩略语： 缩略语 英文全名 中文解释 AS Autonomous System 自治系统 ASM Any-Source Multicast 任意信源组播 BGP Border Gateway Protocol 边界网关协议 BSR BootStrap Router 自举路由器 C-BSR Candidate-BSR 候选BSR C-RP Candidate-RP 候选RP DR Designated Router 指定路由器 IGMP Internet Group Management Protocol 互联网组管理协议 MBGP Multicast Border Gateway Protocol 组播边界网关协议 MP-BGP MultiProtocol Border Gateway Protocol 多协议边界网关协议 MSDP Multicast Source Discovery Protocol 组播源发现协议 OSPF Open Shortest Path First 开放最短路径优先 PIM-DM Protocol Independent Multicast-Dense Mode 协议无关组播—密集模式 PIM-SM Protocol Independent Multicast-Sparse Mode 协议无关组播—稀疏模式 RP Rendezvous Point 汇集点 RPF Reverse Path Forwarding 逆向路径转发 RPT Rendezvous Point Tree 共享树 SPT Shortest Path Tree 最短路径树 SSM Source-Specific Multicast 指定信源组播   目  录 1 特性简介. 3 2 应用场合. 5 3 域内二、三层组播配置举例. 5 3.1 组网需求. 5 3.2 配置思路. 6 3.3 配置步骤. 7 3.3.1 Router A的配置. 7 3.3.2 Router B的配置. 8 3.3.3 Router C的配置. 10 3.3.4 Router D的配置. 12 3.3.5 Switch A的配置. 14 3.3.6 Switch B的配置. 15 3.3.7 Switch C的配置. 16 3.4 验证结果. 17 4 域间三层组播配置举例. 21 4.1 组网需求. 21 4.2 配置思路. 22 4.3 配置步骤. 23 4.3.1 Router A的配置. 23 4.3.2 Router B的配置. 25 4.3.3 Router C的配置. 27 4.3.4 Router D的配置. 30 4.3.5 Router E的配置. 33 4.3.6 Router F的配置. 35 4.4 验证结果. 37 5 相关资料. 39 5.1 相关协议和标准. 39   1  特性简介 组播是指在IP网络中将数据包以尽力传送的形式发送到某个确定的节点集合，其基本思想是：源主机只发送一份数据，其目的地址为组播组地址；组播组中的所有接收者都可收到同样的数据拷贝，并且只有组播组内的主机可以接收该数据，而其它主机则不能收到。 作为一种与单播和广播并列的通信方式，组播技术能够有效地解决单点发送、多点接收的问题，从而实现了IP网络中点到多点的高效数据传送，能够节约大量网络带宽、降低网络负载。以下是对各常用组播协议的简单介绍： 1. IGMP IGMP是TCP/IP协议族中负责IP组播组成员管理的协议，用来在IP主机和与其直接相邻的组播路由器之间建立、维护组播组成员关系。 IGMP运行于主机和与主机直连的路由器之间，其实现的功能是双向的：一方面，主机通过IGMP通知路由器希望接收某个特定组播组的信息；另一方面，路由器通过IGMP周期性地查询局域网内的组播组成员是否处于活动状态，实现所连网段组成员关系的收集与维护。 2. IGMP Snooping IGMP Snooping是运行在二层设备上的组播约束机制，用于管理和控制组播组。运行IGMP Snooping的二层设备通过对收到的IGMP报文进行分析，为二层端口和组播MAC地址建立起映射关系，并根据这个映射关系转发组播数据。 3. 组播VLAN 在传统的组播点播方式下，当连接在二层设备上、属于不同VLAN的用户分别进行组播点播时，三层组播设备需要向该二层设备的每个VLAN分别发送一份组播数据；而当二层设备运行了组播VLAN之后，三层组播设备只需向该二层设备的组播VLAN发送一份组播数据即可，从而既避免了带宽的浪费，也减轻了三层组播设备的负担。 4. PIM PIM是Protocol Independent Multicast（协议无关组播）的简称，表示可以利用静态路由或者任意单播路由协议（包括RIP、OSPF、IS-IS、BGP等）所生成的单播路由表为IP组播提供路由。组播路由与所采用的单播路由协议无关，只要能够通过单播路由协议产生相应的组播路由表项即可。 PIM借助单播路由表对组播报文进行RPF检查，以实现对组播数据的转发。根据转发机制的不同，PIM分为以下两种模式： l              PIM-DM：属于密集模式的组播路由协议，使用“推（Push）模式”传送组播数据，通常适用于组播组成员相对比较密集的小型网络； l              PIM-SM：属于稀疏模式的组播路由协议，使用“拉（Pull）模式”传送组播数据，通常适用于组播组成员分布相对分散、范围较广的大中型网络。 5. MSDP 在基本的PIM-SM模式下，组播源只向本PIM-SM域内的RP注册，且各域的组播源信息是相互隔离的，因此RP仅知道本域内的组播源信息，只能在本域内建立组播分发树。如果能够有一种机制，使不同域内的RP共享其组播源信息，就可以实现组播数据的跨域传输。 MSDP就是为了解决多个PIM-SM域之间的互连而开发的一种域间组播解决方案，用来发现其它PIM-SM域内的组播源信息。它通过在各域的RP之间建立MSDP对等体关系，使这些RP可以共享各域内的组播源信息。 尽管MSDP是为域间组播开发的，但它在PIM-SM域内还有着一项特殊的应用——Anycast RP（任播RP）。Anycast RP是指在同一PIM-SM域内通过设置两个或多个具有相同地址的RP，并在这些RP之间建立MSDP对等体关系，以实现域内各RP之间的负载分担和冗余备份。 6. MBGP 当组播源与接收者分布在不同的AS中时，需要跨AS建立组播转发树。应用MP-BGP协议就可以专门跨AS传输组播路由信息。BGP-4协议仅应用于单播，MP-BGP是对BGP的多协议扩展，它在现有BGP-4的基础上增强了功能，使BGP能够为包括组播路由协议在内的多种路由协议提供路由信息： l              MP-BGP可以同时为单播和组播维护路由信息，将它们储存在不同的路由表中，保持单播和组播之间路由信息相互隔离； l              作为BGP的多协议扩展，MP-BGP可以同时支持单播和组播模式，为两种模式构建不同的网络拓扑结构； l              原BGP-4所支持的单播路由策略和配置方法大部分都可应用于组播模式，从而可以根据路由策略为单播和组播维护不同的路由。 MP-BGP在组播上的应用简称为MBGP（组播BGP）。 2  应用场合 利用组播技术可以方便地提供一些新的增值业务，包括在线直播、网络电视、网络电台、远程教育、远程医疗、视频会议等对带宽和数据交互的实时性要求较高的信息服务。如图1 所示，是各常用组播协议在网络中的应用场合示意图。 图1  常用组播协议应用场合示意图 3  域内二、三层组播配置举例 3.1  组网需求 (1)        需求分析 l              某企业的核心网内部通过OSPF协议互连，并拥有两个视频源：Source 1通过组播组G1（225.1.1.1）传送节目1，Source 2则通过组播组G2（225.2.2.2）传送节目2。要求在核心网通过使用PIM-SM协议实现视频流的组播分发，并利用Anycast RP功能实现双RP负载分担和冗余备份，提高网络可靠性。 l              该企业的接入网按部门划分为多个VLAN以方便管理，各部门内的点播者（Receiver）有不同的点播需求：Host A和Host C点播节目1，Host E点播节目2。要求在接入网通过IGMP、IGMP Snooping和组播VLAN的结合使用，使视频流按需送达各点播者，提高带宽利用率。 (2)        网络规划 设备 接口 IP地址 设备 接口 IP地址 Source 1 - 10.110.1.100/24 Source 2 - 10.110.3.100/24 Router A Eth1/1 10.110.1.1/24 Router C Eth1/1 10.110.2.1/24   S2/1 192.168.1.1/24   S2/1 192.168.2.2/24   S2/2 192.168.2.1/24   Loop0 1.1.1.1/32 Router B S2/1 192.168.1.2/24   Loop1 10.2.2.2/32   S2/2 192.168.3.1/24 Router D Eth1/1 10.110.3.1/24   Loop0 1.1.1.1/32   Eth1/2 10.110.4.1/24   Loop1 10.1.1.1/32   S2/1 192.168.3.2/24 图2  域内二、三层组播配置组网图 3.2  配置思路 (1)        配置核心网： l              在所有路由器上都配置OSPF协议，并在其各接口上使能PIM-SM协议； l              为了避免物理接口down而导致的网络振荡，将Router B和Router C各自的Loopback1接口配置为C-BSR、Loopback0接口配置为C-RP； l              在Router B和Router C各自的Loopback1接口之间建立MSDP对等体关系，以实现Anycast RP功能。 (2)        配置接入网： l              在Router C和Router D的主机侧接口上使能IGMP协议； l              在所有交换机上划分VLAN，并在VLAN内使能IGMP Snooping，同时使能丢弃未知组播数据报文功能，以防止交换机在没有二层组播转发表项时将组播数据在VLAN内广播； l              在Switch A上配置基于子VLAN的组播VLAN，以避免Router C将不同VLAN内点播的相同组播数据重复发至Switch A。 3.3  配置步骤 &  说明： 以下配置均是在实验室环境下进行的配置和验证，配置前设备的所有参数均采用出厂时的缺省配置。如果您已经对设备进行了配置，为了保证配置效果，请确认现有配