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组播协议详细

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第1章组播概述.....................................................................................................................1-1

1.1 组播简介.............................................................................................................................1-1

1.1.1 单播方式的信息传输过程.........................................................................................1-1

1.1.2 广播方式的信息传输过程.........................................................................................1-2

1.1.3 组播方式传输信息....................................................................................................1-2

1.1.4 组播中各部分的角色................................................................................................1-3

1.1.5 组播的优点和应用....................................................................................................1-4

1.2 组播模型分类.....................................................................................................................1-4

1.3 组播的框架结构..................................................................................................................1-5

1.3.1 组播地址..................................................................................................................1-6

1.3.2 组播协议..................................................................................................................1-9

1.4 组播报文的转发机制........................................................................................................1-10

1.4.1 RPF机制的应用.....................................................................................................1-11

1.4.2 RPF检查................................................................................................................1-11第2章 IGMP Snooping配置...................................................................................................2-1

2.1 IGMP Snooping简介..........................................................................................................2-1

2.1.1 IGMP Snooping原理................................................................................................2-1

2.1.2 IGMP Snooping基本概念........................................................................................2-1

2.1.3 IGMP Snooping工作机制........................................................................................2-2

2.2 IGMP Snooping配置..........................................................................................................2-4

2.2.1 启动IGMP Snooping................................................................................................2-5

2.2.2 配置IGMP Snooping版本........................................................................................2-5

2.2.3 配置IGMP Snooping相关定时器..............................................................................2-6

2.2.4 配置端口从组播组中快速删除功能..........................................................................2-6

2.2.5 配置组播组过滤功能................................................................................................2-7

2.2.6 配置端口可以通过的组播组最大数量.......................................................................2-8

2.2.7 配置静态成员端口....................................................................................................2-9

2.2.8 配置静态路由器端口................................................................................................2-9

2.2.9 配置IGMP Snooping模拟主机加入功能.................................................................2-10

2.2.10 配置查询报文的VLAN Tag..................................................................................2-11

2.2.11 配置组播VLAN.....................................................................................................2-12

2.3 IGMP Snooping显示和维护.............................................................................................2-14

2.4 IGMP Snooping典型配置举例..........................................................................................2-14

2.4.1 配置IGMP Snooping功能......................................................................................2-14

2.4.2 配置组播VLAN功能...............................................................................................2-16

2.5 常见配置错误举例............................................................................................................2-19第3章组播公共配置..............................................................................................................3-1

3.1 组播公共配置.....................................................................................................................3-1

3.1.1 添加组播MAC地址表项...........................................................................................3-1

3.1.2 配置未知组播报文丢弃............................................................................................3-2

3.2 组播公共配置显示..............................................................................................................3-2

第1章组播概述

1.1 组播简介

随着Internet的不断发展,数据、语音和视频信息等多种交互业务与日俱增,另外

新兴的电子商务、网上会议、网上拍卖、视频点播、远程教学等对带宽和实时数据

交互要求较高的服务逐渐兴起,这些服务对信息安全性、可计费性、网络带宽提出

了更高的要求。

在网络中,存在着三种发送报文的方式:单播、广播、组播。下面我们对这三种传

输方式的数据交互过程分别进行介绍和对比。

1.1.1 单播方式的信息传输过程

采用单播(Unicast)方式时,系统为每个需求该信息的用户单独建立一条数据传送

通路,并为该用户发送一份独立的拷贝信息,如图1-1:

Host B

图1-1单播方式传输信息

假设用户B、D和E需要该信息,则信息源Server必须分别和用户B、D、E的设

备建立传输通道。由于网络中传输的信息量和要求接收该信息的用户量成正比,因

此当用户数量很庞大时,服务器就必须要将多份内容相同的信息发送给用户。因此,

带宽将成为信息传输中的瓶颈。

从单播信息的传播过程可以看出,单播的信息传输方式不利于信息规模化发送。1.1.2 广播方式的信息传输过程

如果采用广播(Broadcast)方式,系统把信息传送给网络中的所有用户,不管他们

是否需要,任何用户都会接收到广播来的信息,如图1-2:

Host B

图1-2广播方式传输信息

假设用户B、D和E需求该信息,则信息源Server通过路由器广播该信息,网络其

他用户A和C也同样接收到该信息,信息安全性和有偿服务得不到保障。

从广播信息的传播过程可以看出,广播的保密性和有偿性比较差。并且当同一网络

中需求该信息的用户量很小时,网络资源利用率将非常低,带宽浪费严重。

因此,广播不利于对特定用户进行数据交互,并且还严重的占用带宽。

1.1.3 组播方式传输信息

综上所述,单播方式适合用户较少的网络,而广播方式适合用户稠密的网络,当网

络中需求某信息的用户量不确定时,单播和广播方式效率很低。

IP组播技术的出现及时解决了这个问题。当网络中的某些用户需要特定信息时,组

播信息发送者(即组播源)仅发送一次信息,借助组播路由协议为组播数据包建立

组播分发树,被传递的信息在距离用户端尽可能近的节点才开始复制和分发,如图

1-3。

Host B

图1-3组播方式传输信息

假设用户B、D和E需求该信息,为了将信息顺利地传输给真正需要该信息的用户,

需要将用户B、D、E组成一个接收者集合,由网络中各路由器根据该集合中各接收

者的分布情况进行信息转发和复制,最后准确地传输给实际需要的接收者B、D和E。

相比单播来说,组播的优点在于:

z不论接收者有多少,相同的组播数据流在每一条链路上最多仅有一份。

z使用组播方式传递信息,用户数量的增加不会显著增加网络的负载。

相比广播来说,组播的优点在于:

z组播数据流仅会发送到要求数据的接收者。

z不会造成网络资源的浪费,合理的利用带宽。

1.1.4 组播中各部分的角色

在组播方式的信息传输过程中,网络中各部分的角色如下:

z信息的发送者称为“组播源”,如图1-3中的Source;

z所有的接收者都是“组播组成员”,如图1-3中的Receiver;

z由所有接收者构成一个“组播组”,组播组不受地域的限制;

z支持三层组播功能的路由器称为“组播路由器”或“三层组播设备”,组播路由器不仅能够提供组播路由功能,也能够提供组播组成员的管理功能。

为了更好地理解,可以将组播方式的信息传输过程类比于电视节目的传送过程,如

表1-1所示。

表1-1组播信息传输与电视节目传输的类比

步骤电视节目的传送过程组播方式的信息传输过程

1 电视台S通过频道G传送电视节目组播源S向组播组G发送组播数据

2 用户U将电视机的频道调至频道G 接收者U加入组播组G

3 用户U能够收看到由电视台S通过频道

G传送的电视节目了

接收者U能够收到由组播源S发往组播

组G的组播数据了

4 用户U关闭电视机接收者U离开组播组G

注意:

z组播源不一定属于组播组,也就是说其本身不一定是组播数据的接收者;

z一个组播源可以同时向多个组播组发送数据,而多个组播源也可以同时向一个组播组发送数据。

1.1.5 组播的优点和应用

1. 组播的优点

组播的优势在于:

z提高效率:降低网络流量,减轻服务器和CPU负荷。

z优化性能:减少冗余流量。

z分布式应用:使多点应用成为可能。

2. 组播的应用

组播技术有效地解决了单点发送多点接收的问题,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。

组播功能主要有以下的应用:

z多媒体、流媒体的应用,如:网络电视、网络电台、实时视/音频会议。

z培训、联合作业场合的通信,如:远程教育。

z数据仓库、金融应用(股票)等。

z任何“点到多点”的数据发布应用。

1.2 组播模型分类

根据对组播源处理方式的不同,组播模型有下列三种:

z ASM(Any-Source Multicast,任意信源组播)

z SFM(Source-Filtered Multicast,信源过滤组播)

z SSM(Source-Specific Multicast,指定信源组播)

1. ASM模型

简单地说,ASM模型就是任意源组播模型。

在ASM模型中,任意一个发送者都可以成为组播源,向某组播组地址发送信息。众

多接收者通过加入由该组播组地址标识的组播组以获得发往该组播组的组播信息。

在ASM模型中,接收者无法预先知道组播源的位置,但可以在任意时间加入或离开

该组播组。

2. SFM模型

SFM模型继承了ASM模型,从发送者角度来看,两者的组播组成员关系完全相同。

同时,SFM模型在功能上对ASM模型进行了扩展。在SFM模型中,上层软件对收

到的组播报文的源地址进行检查,允许或禁止来自某些组播源的报文通过。因此,

接收者只能收到来自部分组播源的组播数据。从接收者的角度来看,只有部分组播

源是有效的,组播源被经过了筛选。

3. SSM模型

在现实生活中,用户可能只对某些组播源发送的组播信息感兴趣,而不愿接收其它

源发送的信息。SSM模型为用户提供了一种能够在客户端指定组播源的传输服务。

SSM模型与ASM模型的根本区别在于:SSM模型中的接收者已经通过其他手段预

先知道了组播源的具体位置。SSM模型使用与ASM/SFM模型不同的组播地址范围,

直接在接收者和其指定的组播源之间建立专用的组播转发路径。

1.3 组播的框架结构

IP组播技术比较复杂,其根本用途是以组播方式将信息从组播源传输到接收者手中,

同时满足接收者对信息的各种需求。对于IP组播,需要关注的是:

z网络中有哪些接收者?即主机注册。

z这些接收者需要从哪个组播源接收信息?即组播源发现技术。

z组播源将组播信息传输到哪里?即组播寻址机制。

z组播信息如何传输?即组播路由。

IP组播属于一种端到端服务,按照协议层从下往上划分,组播机制包括以下四个部

分:

z寻址机制:借助组播地址,实现信息从组播源发送到一组接收者。

z主机注册:使用组播成员注册机制实现接收主机动态加入和离开组播组。

z组播路由:使用组播路由构建报文分发树,从组播源传输报文到接收者。

z组播应用:组播源必须支持视频会议等组播应用软件,TCP/IP协议栈必须支持组播信息的发送和接收。

1.3.1 组播地址

由于信息的接收者是一个组播组内的多个主机,因此需要面对信息源该将信息发往

何处、目的地址如何选取的问题。

这些问题简而言之就是组播寻址。为了让信息源和组播组成员进行通讯,需要提供

网络层组播地址,即IP组播地址。同时必须存在一种技术将IP组播地址映射为链

路层MAC组播地址。下面分别介绍这两种组播地址。

1. IP组播地址

根据IANA(Internet Assigned Numbers Authority,因特网编号授权委员会)规定,

IP地址分为五类,即A类、B类、C类、D类和E类。

z单播报文按照网络规模大小分别使用A、B、C三类IP地址。

z组播报文的目的地址使用D类IP地址,D类地址不能出现在IP报文的源IP 地址字段。

z E类地址保留在今后使用。

在单播数据传输过程中,一个数据包传输的路径是从源地址路由到目的地址,利用

“逐跳”(hop-by-hop)的原理在IP网络中传输。然而在IP组播环境中,数据包

的目的地不是一个,而是一组,形成组地址。所有的信息接收者都加入到一个组内,

并且一旦加入之后,流向该组地址的数据立即开始向接收者传输,组中的所有成员

都能接收到数据包,这个组就是“组播组”。

组播组具有以下的几个特点:

z组播组中的成员是动态的,主机可以在任何时刻加入和离开组播组。

z组播组可以是永久的也可以是临时的。

z由IANA分配组播地址的组播组称为永久组播组(又称之保留组播组)。

对于永久组播组,要注意的是:

z永久组播组的IP地址保持不变,但组中的成员构成可以发生变化。

z永久组播组中成员的数量可以是任意的,甚至可以为零。

z那些没有保留下来供永久组播组使用的IP组播地址,可以被临时组播组使用。

D类组播地址范围是224.0.0.0~239.255.255.255,范围及含义见表1-2。

表1-2D类地址的范围及含义

D类地址范围含义

224.0.0.0~224.0.0.255 预留的组播地址(永久组地址),地址224.0.0.0保留不做分配,其它地址供路由协议使用

224.0.1.0~231.255.255.255 233.0.0.0~238.255.255.255 用户可用的ASM(Any-Source Multicast,任意源组播模型)组播地址(临时组地址),全网范围内有效

232.0.0.0~232.255.255.255 用户可用的SSM(Source-Specific Multicast,指定源组播模型)组播组地址

239.0.0.0~239.255.255.255 本地管理组播地址,仅在特定的本地范围内有效

根据IANA的约定,224.0.0.0~224.0.0.255网段地址被预留给本地网络中的路由协议使用,常用的预留IP组播地址列表如下:

表1-3预留的IP组播地址列表

D类地址范围含义

224.0.0.1 所有主机的地址

224.0.0.2 所有组播路由器的地址

224.0.0.3 不分配

224.0.0.4 DVMRP(Distance Vector Multicast Routing,距离矢量组播路由协议)路由器

224.0.0.5 OSPF(Open Shortest Path First,最短路径优先)路由器

224.0.0.6 OSPF DR(Open Shortest Path First Ddesignated Router,最短路径优先指定路由器)

224.0.0.7 ST(Shared Tree,共享树)路由器

224.0.0.8 ST(Shared Tree,共享树)主机

224.0.0.9 RIP-2路由器

224.0.0.11 活动代理

224.0.0.12 DHCP服务器/中继代理

224.0.0.13 所有PIM(Protocol Independent Multicast,协议无关组播)路由器224.0.0.14 RSVP(Resource Reservation Protocol,资源预留协议)封装224.0.0.15 所有CBT(Core-Based Tree,有核树)路由器

224.0.0.16 指定SBM(Subnetwork Bandwidth Management,子网带宽管理)224.0.0.17 所有SBMS

224.0.0.18 VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol,虚拟路由冗余协议)

D类地址范围含义

224.0.0.19–

未指定

224.0.0.255

说明:

和IANA为IP单播预留私有地址网段10.0.0.0/8等类似,IANA也为IP组播预留了私有地址网段239.0.0.0/8,这些地址属于管理范围地址。通过对管理范围地址的管理,可以灵活地定义组播域范围,实现不同组播域之间的地址隔离,有助于相同组播地址在不同组播域内的重复使用而不会冲突。

2. 以太网组播MAC地址

以太网传输单播IP报文的时候,目的MAC地址使用的是接收者的MAC地址。但是在传输组播报文时,传输目标不再是一个具体的接收者,而是一个成员不确定的组,所以需要使用组播MAC地址作为目的地址。

IANA规定,组播MAC地址的高24bit为0x01005e,MAC地址的低23bit为组播IP地址的低23bit,映射关系如图1-4所示:

图1-4组播IP地址与组播MAC地址的映射关系

由于IP组播地址的高4bit是1110,代表组播标识,而低28bit中只有23bit被映射到MAC地址,这样IP地址中就会有5bit信息丢失,直接的结果是出现了32个IP 组播地址映射到同一MAC地址上。

1.3.2 组播协议

说明:

通常,我们把工作在网络层的IP组播称为“三层组播”,相应的组播协议称为“三

层组播协议”,包括IGMP、PIM、MSDP等;把工作在数据链路层的IP组播称为

“二层组播”,相应的组播协议称为“二层组播协议”,包括IGMP Snooping。

本节主要针对二、三层组播协议在网络中的应用位置和功能进行总体介绍,有关各

协议的详细介绍请分别参见本手册其他各章节的介绍。

1. 三层组播协议

三层组播协议包括组播组管理协议和组播路由协议两种类型,它们在网络中的应用

位置如图1-5所示。

图1-5三层组播协议的应用位置

(1) 组播组管理协议

在主机和与其直接相连的三层组播设备之间通常采用组播组的管理协议IGMP

(Internet Group Management Protocol,互联网组管理协议),该协议规定了主机

与三层组播设备之间建立和维护组播组成员关系的机制。

(2) 组播路由协议

组播路由协议运行在三层组播设备之间,用于建立和维护组播路由,并正确、高效

地转发组播数据包。组播路由建立了从一个数据源端到多个接收端的无环

(loop-free)数据传输路径,即组播分发树。

对于ASM模型,可以将组播路由分为域内和域间两大类:

z域内组播路由用来在AS(Autonomous System,自治系统)内部发现组播源并构建组播分发树,从而将组播信息传递到接收者。在众多域内组播路由协议

中,PIM(Protocol Independent Multicast,协议无关组播)是目前较为典型

的一个。按照转发机制的不同,PIM可以分为DM(Dense Mode,密集模式)

和SM(Sparse Mode,稀疏模式)两种模式。

z域间组播路由用来实现组播信息在AS之间的传递,目前比较成型的解决方案有MSDP(Multicast Source Discovery Protocol,组播源发现协议)等。

对于SSM模型,没有域内和域间的划分。由于接收者预先知道组播源的具体位置,

因此只需要借助PIM-SM构建的通道即可实现组播信息的传输。

2. 二层组播协议

二层组播协议包括IGMP Snooping组播VLAN等,它们在网络中的应用位置如图1-6

所示。

multicast packets

图1-6二层组播协议的应用位置

IGMP Snooping(Internet Group Management Protocol Snooping,IGMP侦听)

是运行在二层设备上的组播约束机制,通过侦听和分析主机与三层组播设备之间交

互的IGMP来管理和控制组播组,从而可以有效抑制组播数据在二层网络中的扩散。

1.4 组播报文的转发机制

在组播模型中,IP报文的目的地址字段为组播组地址,组播源向以此目的地址所标

识的主机群组传送信息。因此,转发路径上的组播路由器为了将组播报文传送到各

个方位的接收站点,往往需要将从一个入接口收到的组播报文转发到多个出接口。

与单播模型相比,组播模型的复杂性就在于此:

z为了保证组播报文在网络中的传输,必须依靠单播路由表或者单独提供给组播使用的组播路由表来指导转发;

z为了处理同一设备在不同接口上收到来自不同对端的相同组播信息,需要对组播报文的入接口进行RPF(Reverse Path Forwarding,逆向路径转发)检查,

以决定转发还是丢弃该报文。RPF检查机制是大部分组播路由协议进行组播转

发的基础。

RPF机制除了可以保证正确地按照组播路由的配置转发组播报文外,还能避免由于

各种原因而造成的环路。

1.4.1 RPF机制的应用

路由器在收到由组播源S向组播组G发送的组播报文后,首先查找组播转发表:

(1) 如果存在对应的(S,G)表项,且该报文实际到达的接口与组播转发表中的

入接口一致,则向所有的出接口执行转发。

(2) 如果存在对应的(S,G)表项,但是该报文实际到达的接口与组播转发表中

的入接口不一致,则对此报文执行RPF检查:

z若检查结果表明RPF接口与现存(S,G)表项的入接口相同,则说明(S,G)表项正确,丢弃这个来自错误路径的报文;

z若检查结果表明RPF接口与现存(S,G)表项的入接口不符,则说明(S,G)表项已过时,将入接口修改为该报文实际到达的接口,然后向所有的出接

口执行转发。

(3) 如果不存在对应的(S,G)表项,则也对该报文执行RPF检查。将RPF接

口作为入接口,结合相关路由信息创建相应的表项,并下发到组播转发表中:

z如果该报文实际到达的接口正是RPF接口,则RPF检查通过,向所有的出接口执行转发;

z如果该报文实际到达的接口不是RPF接口,则RPF检查失败,丢弃该报文。

1.4.2 RPF检查

执行RPF检查的依据是单播路由。单播路由表中汇集了到达各个目的网段的最短路

径。组播路由协议并不独立维护某种单播路由,而是依赖于网络中现有的单播路由

信息创建组播路由表项。

在执行RPF检查时,路由器查找单播路由表的具体过程:以“报文源”的IP地址

为目的地址查找单播路由表,自动选取一条最优单播路由。对应表项中的出接口为

RPF接口,下一跳为RPF邻居。路由器认为来自RPF邻居且由该RPF接口收到的

组播报文所经历的路径是从源S到本地的最短路径。

如图1-7所示,假设网络中单播路由畅通。组播报文沿从组播源(Source)到接收者(Receiver)的SPT进行传输。

图1-7RPF检查过程

z SwitchC从接口Vlan-int 1收到来自Source的组播报文,组播转发表中没有相

应的转发表项。执行RPF检查,发现单播路由表中到达网段192.168.0.0/24的出接口是Vlan-int 2,于是判断该报文实际到达的接口不是RPF接口。RPF 检查失败,该组播报文被丢弃。

z Switch C从接口Vlan-int 2收到来自Source的组播报文,组播转发表中没有相应的转发表项。执行RPF检查,发现单播路由表中到达网段192.168.0.0/24的出接口正是该报文实际到达的接口。RPF检查通过,向所有的出接口转发该报文。

第2章 IGMP Snooping 配置

2.1 IGMP Snooping 简介

IGMP Snooping (Internet Group Management Protocol Snooping ,IGMP 侦听)是运行在二层以太网交换机上的组播约束机制,用于管理和控制组播组。

2.1.1 IGMP Snooping 原理

运行IGMP Snooping 的二层设备通过对收到的IGMP 报文进行分析,为端口和MAC 组播地址建立起映射关系,并根据这样的映射关系转发组播数据。

如图2-1所示,当二层设备没有运行IGMP Snooping 时,组播数据在二层被广播;当二层设备运行了IGMP Snooping 后,已知组播组的组播数据不会在二层被广播,而在二层被组播给指定的接收者,但是未知组播数据仍然会在二层广播。

Multicast packet transmission

without IGMP Snooping

Host B

Multicast packets

Multicast packet transmission when IGMP Snooping runs

Host B

图2-1 二层设备运行IGMP Snooping 前后的对比

2.1.2 IGMP Snooping 基本概念

1. IGMP Snooping 相关端口

如图2-2所示,Router A 连接组播源,在Switch A 和Switch B 上分别运行IGMP Snooping ,Host A 和Host C 为接收者主机(即组播组成员)。

图2-2IGMP Snooping相关端口

结合图2-2,介绍一下IGMP Snooping相关的端口概念:

z路由器端口(Router Port):交换机上靠近三层组播设备(即DR或IGMP查询器)一侧的端口,如Switch A和Switch B各自的Ethernet1/0/1端口。交换机将本设备上的所有路由器端口都记录在路由器端口列表中。

z成员端口(Member Port):又称组播组成员端口,表示交换机上靠近组播组成员一侧的端口,如Switch A的Ethernet1/0/2和Ethernet1/0/3端口,以及Switch B的Ethernet1/0/2端口。交换机将本设备上的所有成员端口都记录在IGMP Snooping转发表中。

2. IGMP Snooping端口老化定时器

表2-1IGMP Snooping端口老化定时器

定时器说明超时前应收到的报文超时后交换机的动作

路由器端口老化定时器交换机为其上的每个路由器端

口都启动一个定时器,其超时

时间为路由器端口老化时间

IGMP通用查询报文

或PIM Hello报文

将该端口从路由器端

口列表中删除

成员端口老化定时器当一个端口加入某组播组时,

交换机为该端口启动一个定时

器,其超时时间为成员端口老

化时间

IGMP成员关系报告

报文

将该端口从组播组的

转发表中删除

2.1.3 IGMP Snooping工作机制

运行了IGMP Snooping的交换机对不同IGMP动作的具体处理方式如下:

1. 普遍组查询

IGMP查询器定期向本地网段内的所有主机与路由器发送IGMP通用查询报文,以查询该网段有哪些组播组的成员。

在收到IGMP通用查询报文时,交换机将其通过VLAN内除接收端口以外的其它所有端口转发出去,并对该报文的接收端口做如下处理:

z如果该端口是路由器端口列表中已有的路由器端口,则重置该路由器端口的老化定时器。

z如果该端口不是路由器端口列表中已有的路由器端口,则将其加入路由器端口列表,并启动该路由器端口的老化定时器。

2. 报告成员关系

以下情况,主机会向组播路由器发送IGMP成员关系报告报文:

z当组播组的成员主机收到IGMP查询报文后,会回复IGMP成员关系报告报文。z如果主机要加入某个组播组,它会主动向组播路由器发送IGMP成员关系报告报文以声明加入该组播组。

在收到IGMP成员关系报告报文时,交换机将其通过VLAN内的所有路由器端口转发出去,从该报文中解析出主机要加入的组播组地址,并对该报文的接收端口做如下处理:

z如果该端口已存在于组播组转发表中,则重置该端口的成员端口老化定时器;z如果该端口不在组播组转发表中,则在组播组转发表中为该端口增加转发表项,并启动该端口的成员端口老化定时器。

说明:

交换机不会将IGMP成员关系报告报文通过非路由器端口转发出去,原因如下:根据IGMP成员关系报告抑制机制,如果非路由器端口下还有该组播组的成员主机,则这些主机在收到该报告报文后便抑制了自身的报告,从而使交换机无法获知这些端口下还有该组播组的成员主机。

3. 离开组播组

运行IGMPv1的主机离开组播组时不会发送IGMP离开组报文,因此交换机无法立即获知主机离开的信息。但是,由于主机离开组播组后不会再发送IGMP成员关系报告报文,因此当其对应的成员端口的老化定时器超时后,交换机就会将该端口对应的转发表项从转发表中删除。

运行IGMPv2或IGMPv3的主机离开组播组时,会通过发送IGMP离开组报文,以通知组播路由器自己离开了某个组播组。

当从最后一个成员端口上收到IGMP离开组报文时,交换机会将该报文通过VLAN

内的所有路由器端口转发出去,同时由于并不知道该报文的接收端口下是否还有该

组播组的其它成员,所以交换机不会立刻把该端口对应的转发表项从转发表中删除,

而是重置该成员端口的老化定时器。

当IGMP查询器收到IGMP离开组报文后,从中解析出主机要离开的组播组的地址,

并通过接收端口向该组播组发送IGMP特定组查询报文。交换机在收到IGMP特定

组查询报文后,将其通过VLAN内的所有路由器端口和该组播组的所有成员端口转

发出去。

对于IGMP离开组报文的接收端口,交换机在该成员端口的老化时间内:

z如果从该端口收到了主机发送的响应该组播组的IGMP成员关系报告报文,则表示该端口下还有该组播组的成员,于是重置该成员端口的老化定时器;

z如果没有从该端口收到主机发送的响应该组播组的IGMP成员关系报告报文,则表示该端口下已没有该组播组的成员,则在该成员端口老化时间超时后,将

转发表中该端口对应该组播组的转发表项删除。

注意:

交换机在启动了IGMP Snooping功能后,当收到某个组播组内的主机发出的IGMP

离开报文时,会自动判断该组播组是否存在。如果该组播组不存在,则丢弃这个IGMP

离开报文,不再转发。

2.2 IGMP Snooping配置

表2-2配置任务简介

配置任务说明详细配置启动IGMP Snooping 必选 2.2.1

配置IGMP-Snooping版本可选 2.2.2

配置IGMP Snooping相关定时器可选 2.2.3

配置端口从组播组中快速删除功能可选 2.2.4

配置组播组过滤功能可选 2.2.5

配置端口可以通过的组播组最大数量可选 2.2.6

配置静态成员端口可选 2.2.7

配置静态路由器端口可选 2.2.8

配置IGMP Snooping模拟主机加入可选 2.2.9

配置任务说明详细配置配置查询报文的VLAN Tag 可选 2.2.10

配置组播VLAN 可选 2.2.11

2.2.1 启动IGMP Snooping

表2-3启动IGMP Snooping

操作命令说明进入系统视图system-view-

全局启动的IGMP Snooping 功能igmp-snooping

enable

必选

缺省情况下,全局IGMP Snooping

功能处于关闭状态

进入VLAN视图vlan vlan-id-

启动VLAN视图下的IGMP Snooping功能igmp-snooping

enable

必选

缺省情况下,所有VLAN的IGMP

Snooping功能都处于关闭状态

注意:

z在启动指定VLAN的IGMP Snooping前,应首先在系统视图下启动全局IGMP Snooping功能,否则将无法配置成功。

z如果在某VLAN内同时启动了IGMP Snooping和VLAN VPN,有可能会造成IGMP 查询报文不能够通过VLAN,可以通过配置查询报文的VLAN Tag解决,详细情况

请参见“2.2.10 配置查询报文的VLAN Tag”。

2.2.2 配置IGMP Snooping版本

随着组播应用的不断深入,IGMPv3协议应用的越来越多,它增加组播源过滤功能,

使接收者不仅可以指定要加入的组播组,还能明确要求接收从某特定组播源发出的

组播信息,路由器上的IGMPv3协议和PIM-SSM协议结合,可以使接受者直接加

入到指定的组播源组,从而大大简化了组播路由协议,优化了组播数据流在网络中

的拓扑。

表2-4配置IGMP Snooping版本

操作命令说明

进入系统视图system-view-

进入VLAN视图vlan vlan-id-

操作命令说明

配置VLAN的

IGMP-Snooping版本igmp-snooping version

version-number

可选

缺省情况下,IGMP-Snooping版本为2

注意:

z配置IGMP Snooping版本前,首先要在指定VLAN内启动IGMP Snooping。

z IGMPv3 Snooping的功能不能区分组播组相同而组播源不同的组播数据,只能点播组播组不同和组播源也不同的组播数据,所以规划网络时每个组播源的组播

组地址不能相同。

2.2.3 配置IGMP Snooping相关定时器

本配置任务用来手工设置路由器端口老化定时器、组播组成员端口老化定时器。

表2-5配置IGMP Snooping相关定时器

操作命令说明

进入系统视图system-view-

配置路由器端口老化定时器igmp-snooping

router-aging-time

seconds

可选

缺省情况下,路由器端口老化时间为105秒

配置组播组成员端口老化定时器igmp-snooping

host-aging-time

seconds

可选

缺省情况下,组播组成员端口老化时间为260秒

2.2.4 配置端口从组播组中快速删除功能

当启动快速删除功能后,交换机从某端口收到离开某组播组的IGMP离开报文时,

直接将端口从组播组中删除。当端口下只有一个用户时,快速删除可以节省带宽。

1. 在系统视图下配置端口从组播组中快速删除功能

表2-6在系统视图下配置端口从组播组中快速删除功能

操作命令说明

进入系统视图system-view-

配置端口从组播组中快速删除功能igmp-snooping fast-leave

[ vlan vlan-list ]

必选

缺省情况下,端口从组播组中

快速删除功能关闭

PIM组播协议密集模式

PIM组播协议密集模式(DM模式) 【实验名称】 PIM组播协议密集模式(DM模式) 【实验目的】 熟悉如何配置PIM密集模式 【背景描述】 你是一个某单位的网络管理员,单位有存放资料的组播服务器,,服务器为用户提供组播服务,请你满足现在的网络需求。采用PIM的密集模式来实现。 【实现功能】 实现PIM密集模式下组播流量的传输,如果没有组成员,自动修剪组播发送信息。 【实验拓扑】 S1 vlan1:192.168.1.253 vlan10:192.168.10.1 vlan12:192.168.12.1 vlan20:192.168.20.1 vlan100:192.168.100.1 S2 vlan1:192.168.2.253 vlan50:192.168.50.1 vlan12:192.168.12.2 vlan60:192.168.60.1 S2126 vlan1:192.168.1.254 S2150vlan1:192.168.2.254

【实验设备】 S3550-24(2台)、S2126G(1台)、S2150G(1台)、PC(4台) 【实验步骤】 第一步:基本配置 switch(config)#hostname S1 S1(config)#vlan 10 ! 创建一个vlan10 S1(config-vlan)#exi S1(config)#vlan 12 S1(config-vlan)#exi S1(config)#vlan 20 S1(config-vlan)#exi S1(config)#vlan 100 S1(config-vlan)#exi S1(config)#interface f0/24 S1(config-if)#switchport mode trunk !把f0/24接口作为trunk接口 S1(config-if)#switchport trunk allowed vlan remove 100 ! trunk链路不传输vlan 100的信息 S1(config)#interface vlan 1 S1(config-if)#ip address 192.168.1.253 255.255.255.0 S1(config-if)#no shutdown S1(config)#interface vlan 10 S1(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0 !创建一个SVI地址 S1(config-if)#no shutdown S1(config)#interface vlan 12 S1(config-if)#ip address 192.168.12.1 255.255.255.0 S1(config-if)#no shutdown S1(config)#interface vlan 20 S1(config-if)#ip address 192.168.20.1 255.255.255.0 S1(config-if)#no shutdown S1(config)#interface vlan 100 S1(config-if)#ip address 192.168.100.1 255.255.255.0 S1(config-if)#no shutdown S1(config)#interface fastethernet f0/1 !把接口加入到vlan 10 S1(config-if)#switchport access vlan 10 S1(config)#interface fastethernet f0/2 S1(config-if)#switchport access vlan 20 S1(config)#interface fastethernet f0/12 S1(config-if)#switchport access vlan 12 switch(config)#hostname S2 S2(config)#vlan 12 S2(config-vlan)#exi

IGMP Snooping协议简介

IGMP Snooping协议简介 3.1.1 igmp snooping原理 igmp snooping运行在数据链路层,是二层以太网交换机上的组播约束机制,用于管理和控制组播组。 当二层以太网交换机收到主机和路由器之间传递的igmp报文时,igmp sno oping分析igmp报文所带的信息。当监听到主机发出的igmp主机报告报文时,交换机就将该主机加入到相应的组播表中;当监听到主机发出的igmp离开报文时,交换机就将删除与该主机对应的组播表项。通过不断地监听igmp报文,交换机就可以在二层建立和维护mac组播地址表。之后,交换机就可以根据mac 组播地址表转发从路由器下发的组播报文。 没有运行igmp snooping时,组播报文将在二层广播,如图3-1所示。 运行igmp snooping后,报文将不再在二层广播,而是进行二层组播,如图 3-2所示.

3.1.2 igmpv3 snooping简介 s9500交换机支持igmpv1、 igmpv2、igmpv3协议。igmpv3协议是在igmpv 2报文的基础上的扩充。igmpv3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。 igmp查询报文分通用查询报文、特定组查询报文,下文着重介绍igmpv3新增的报文。 3.1.3 查询报文 igmpv3新增特定源组查询报文格式如下,从图中可以分辨igmpv2、igmpv3查询报文的格式的不同: 对于通用查询报文,igmpv2报文长度为8字节,igmpv3长度为12字节。 对于特定组查询报文,igmpv2报文长度为8字节,igmpv3长度大于等于12字节。 igmpv3特定源组查询报文,长度大于12字节。

组播路由协议配置(华为)

常用组播路由协议配置方法 1IGMP协议配置 1.1 IGMP基本设置 1.1.1配置路由器加入到一个组播组: # 将VLAN 接口VLAN-interface10 包含的以太网端口Ethernet 0/1 加入组播组 #225.0.0.1。 [Quidway-Vlan-interface10] igmp host-join 225.0.0.1 port Ethernet 0/1 1.1.2控制某个接口下主机能够加入的组播组 igmp group-policy acl-number [ 1 | 2 | port { interface_type interface_ num |interface_name } [ to { interface_type interface_num|interface_name } ] ] 【例如】 # 配置访问控制列表acl 2000 [Quidway] acl number 2000 [Quidway-acl-basic-2000] rule permit source 225.0.0.0 # 指定VLAN-interface10上满足acl2000中规定的范组,指定组的IGMP版本为2。 [Quidway-Vlan-interface10] igmp group-policy 2000 2 1.1.3IGMP版本切换 igmp version { 1 | 2 } # 在VLAN 接口VLAN-interface10 上运行IGMP 版本1。 [Quidway-Vlan-interface10] igmp version 1 1.1.4IGMP查询间隔时间:默认60s igmp timer query seconds # 将VLAN-interface2 接口上的主机成员查询报文发送间隔设置为150 秒。 [Quidway-Vlan-interface2] igmp timer query 150 1.1.5IGMP查询超时时间:默认为2倍的查询间隔时间 igmp timer other-querier-present # 配置Querier 的存活时间为300 秒 [Quidway-Vlan-interface10] igmp timer other-querier-present 300 1.1.6IGMP查询最大响应时间:默认为10s igmp max-response-time seconds # 配置主机成员查询报文中包含的最大响应时间为8 秒。 [Quidway-Vlan-interface10] igmp max-response-time 8 1.2 IGMP Proxy 1.2.1组网需求

IP组播路由协议详细介绍

IP组播路由协议详细介绍 一、概述 1、组播技术引入的必要性 随着宽带多媒体网络的不断发展,各种宽带网络应用层出不穷。IP TV、视频会议、数据和资料分发、网络音频应用、网络视频应用、多媒体远程教育等宽带应用都对现有宽带多媒体网络的承载能力提出了挑战。采用单播技术构建的传统网络已经无法满足新兴宽带网络应用在带宽和网络服务质量方面的要求,随之而来的是网络延时、数据丢失等等问题。此时通过引入IP组播技术,有助于解决以上问题。组播网络中,即使组播用户数量成倍增长,骨干网络中网络带宽也无需增加。简单来说,成百上千的组播应用用户和一个组播应用用户消耗的骨干网带宽是一样的,从而最大限度的解决目前宽带应用对带宽和网络服务质量的要求。 2、IP网络数据传输方式 组播技术是IP网络数据传输三种方式之一,在介绍IP组播技术之前,先对IP网络数据传输的单播、组播和广播方式做一个简单的介绍: 单播(Unicast)传输:在发送者和每一接收者之间实现点对点网络连接。如果一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据,也必须相应的复制多份的相同数据包。如果有大量主机希望获得数据包的同一份拷贝时,将导致发送者负担沉重、延迟长、网络拥塞;为保证一定的

服务质量需增加硬件和带宽。 组播(Multicast)传输:在发送者和每一接收者之间实现点对多点网络连接。如果一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据,也只需复制一份的相同数据包。它提高了数据传送效率。减少了骨干网络出现拥塞的可能性。 广播(Broadcast)传输:是指在IP子网内广播数据包,所有在子网内部的主机都将收到这些数据包。广播意味着网络向子网每一个主机都投递一份数据包,不论这些主机是否乐于接收该数据包。所以广播的使用范围非常小,只在本地子网内有效,通过路由器和交换机网络设备控制广播传输。 二、组播技术 1、 IP组播技术体系结构 组播协议分为主机-路由器之间的组成员关系协议和路由器-路由 器之间的组播路由协议。组成员关系协议包括IGMP(互连网组管理协议)。组播路由协议分为域内组播路由协议及域间组播路由协议。域内组播路由协议包括PIM-SM、PIM-DM、DVMRP等协议,域间组播路由协议包括MBGP、MSDP等协议。同时为了有效抑制组播数据在链路层的扩散,引入了IGMP Snooping、CGMP等二层组播协议。 IGMP建立并且维护路由器直联网段的组成员关系信息。域内组播路由协议根据IGMP维护的这些组播组成员关系信息,运用一定的组播路

组播协议详细

目录 第1章组播概述.....................................................................................................................1-1 1.1 组播简介.............................................................................................................................1-1 1.1.1 单播方式的信息传输过程.........................................................................................1-1 1.1.2 广播方式的信息传输过程.........................................................................................1-2 1.1.3 组播方式传输信息....................................................................................................1-2 1.1.4 组播中各部分的角色................................................................................................1-3 1.1.5 组播的优点和应用....................................................................................................1-4 1.2 组播模型分类.....................................................................................................................1-4 1.3 组播的框架结构..................................................................................................................1-5 1.3.1 组播地址..................................................................................................................1-6 1.3.2 组播协议..................................................................................................................1-9 1.4 组播报文的转发机制........................................................................................................1-10 1.4.1 RPF机制的应用.....................................................................................................1-11 1.4.2 RPF检查................................................................................................................1-11第2章 IGMP Snooping配置...................................................................................................2-1 2.1 IGMP Snooping简介..........................................................................................................2-1 2.1.1 IGMP Snooping原理................................................................................................2-1 2.1.2 IGMP Snooping基本概念........................................................................................2-1 2.1.3 IGMP Snooping工作机制........................................................................................2-2 2.2 IGMP Snooping配置..........................................................................................................2-4 2.2.1 启动IGMP Snooping................................................................................................2-5 2.2.2 配置IGMP Snooping版本........................................................................................2-5 2.2.3 配置IGMP Snooping相关定时器..............................................................................2-6 2.2.4 配置端口从组播组中快速删除功能..........................................................................2-6 2.2.5 配置组播组过滤功能................................................................................................2-7 2.2.6 配置端口可以通过的组播组最大数量.......................................................................2-8 2.2.7 配置静态成员端口....................................................................................................2-9 2.2.8 配置静态路由器端口................................................................................................2-9 2.2.9 配置IGMP Snooping模拟主机加入功能.................................................................2-10 2.2.10 配置查询报文的VLAN Tag..................................................................................2-11 2.2.11 配置组播VLAN.....................................................................................................2-12 2.3 IGMP Snooping显示和维护.............................................................................................2-14 2.4 IGMP Snooping典型配置举例..........................................................................................2-14 2.4.1 配置IGMP Snooping功能......................................................................................2-14 2.4.2 配置组播VLAN功能...............................................................................................2-16

组播协议相关

组播相关: 一、组播协议体系: 1)组成员关系协议包括IGMP(互连网组管理协议); 2)组播路由协议分为域内组播路由协议及域间组播路由协议; 3)域内组播路由协议包括MOSPF,CBT,PIM-SM、PIM-DM、DVMRP等协议; 4)域内的组播协议又分为密集,与稀疏模式的协议。 DVMRP,PIM-DM,MOSPF属于密集模式,CBT,PIM-SM属于稀疏模式。 5) 针对域间组播路由有两类解决方案:短期方案和长期方案。 短期方案包括三个协议MBGP/MSDP/PIM-SM:MBGP(组播边缘网关协议),用于在自治域间交换组播路由信息;MSDP(组播信源发现协议),用于在ISP之间交换组播信源信息;以及域内组播路由协议PIM-SM 长期方案目前讨论最多的是MASC/MBGP/BGMP,它建立在现有的组播业务模型上,其中MASC实现域间组播地址的分配、MBGP在域间传递组播路由信息、BGMP完成域间路由树的构造。此外还有一些组播路由策略,如PIM-SSM(特定信源协议无关组播)等,建立在其它的组播业务模型上。 目前仅短期方案MBGP/MSDP/PIM-SM是成熟的,并在许多的运营商中广泛使用。 6)同时为了有效抑制组播数据在链路层的扩散,引入了IGMP Snooping、HGMP,HMVR,RGMP,GMRP等二层组播协议。 名词解释: 组播路由协议有距离矢量组播路由协议(DVMRP)、协议无关组播-密集模式(PIM-DM)、协议无关组播-稀疏模式(PIM-SM)、开放式组播最短路径优先(MOSPF)、有核树组播路由协议(CBT) IGMP协议简介: IGMP(Internet Group Management Protocol,因特网组管理协议)是TCP/IP协议族中负责IP组播成员管理的协议。它用来在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不包括组播路由器之间的组成员关系信息的传播与维护,这部分工作由各组播路由协议完成。所有参与组播的主机必须实现IGMP协议。 IGMP有三个版本:IGMP版本1(由RFC1112定义)、IGMP版本2(由RFC2236定义)和IGMP版本3。目前应用最多的是版本2。 IGMP版本2对版本1所做的改进主要有: 1. 共享网段上组播路由器的选举机制 共享网段即一个网段上有多个组播路由器的情况。在这种情况下,由于此网段下运行IGMP 的路由器都能从主机那里收到成员资格报告消息,因此,只需要一个路由器发送成员资格查询消息,这就需要一个路由器选举机制来确定一个路由器作为查询器。 在IGMP版本1中,查询器的选择由组播路由协议决定;IGMP版本2对此做了改进,规定同一网段上有多个组播路由器时,具有最低IP地址的组播路由器被选举出来充当查询器。 2. IGMP版本2增加了离开组机制 在IGMP版本1中,主机悄然离开组播组,不会给任何组播路由器发出任何通知。造成组播路由器只能依靠组播组响应超时来确定组播成员的离开。而在版本2中,当一个主机决定离

08_组播协议操作

目录 第1章 IGMP Snooping配置······················································1-1 1.1 IGMP Snooping介绍········································································1-1 1.2 IGMP Snooping配置任务·································································1-1 1.3 IGMP Snooping举例········································································1-3 1.4 IGMP Snooping排错帮助·································································1-5第2章组播VLAN配置·······························································2-1 2.1 组播VLAN介绍·················································································2-1 2.2 组播 VLAN配置任务········································································2-1 2.3 组播VLAN举例·················································································2-2第3章 IPv4组播协议·································································3-1 3.1 IPv4组播协议概述············································································3-1 3.1.1 组播简介·································································································3-1 3.1.2 组播地址·································································································3-1 3.1.3 IP组播报文转发·······················································································3-2 3.1.4 IP组播应用······························································································3-3 3.2 PIM-DM····························································································3-3 3.2.1 PIM-DM介绍···························································································3-3 3.2.2 PIM-DM配置任务序列·············································································3-4 3.2.3 PIM-DM典型案例····················································································3-5 3.2.4 PIM-DM排错帮助····················································································3-6 3.3 PIM-SM·····························································································3-6 3.3.1 PIM-SM介绍····························································································3-6 3.3.2 PIM-SM配置任务序列·············································································3-8 3.3.3 PIM-SM典型案例··················································································3-10 3.3.4 PIM-SM排错帮助··················································································3-12 3.4 DVMRP···························································································3-12 3.4.1 DVMRP介绍··························································································3-12 3.4.2 配置任务序列·······················································································3-13 3.4.3 DVMRP典型案例··················································································3-15 3.4.4 DVMRP排错帮助··················································································3-16 3.5 DCSCM··························································································3-16

迈普交换机4128e08_组播协议操作

目录 第1章IGMP SNOOPING配置 (2) 1.1 IGMP S NOOPING介绍 (2) 1.2 IGMP S NOOPING配置任务 (2) 1.3 IGMP S NOOPING举例 (4) 1.4 IGMP S NOOPING排错帮助 (7) 第2章组播VLAN配置 (8) 2.1 组播VLAN介绍 (8) 2.2 组播VLAN配置任务 (8) 2.3 组播VLAN举例 (9) 第3章IP组播协议 (1) 3.1 DCSCM (1) 3.1.1 DCSCM介绍 (1) 3.1.2 DCSCM配置任务序列 (1) 3.1.3 DCSCM典型案例 (5) 3.1.4 DCSCM排错帮助 (6)

第1章IGMP Snooping配置 1.1IGMP Snooping介绍 IGMP(Internet Group Management Protocol)互联网组管理协议,用于实现IP的组播。IGMP 被支持组播的网络设备(如路由器)用来进行主机资格查询,也被想加入某组播组的主机用来通知路由器接收某个组播地址的数据包,而这些都是通过IGMP消息交换来完成的。路由器首先利用一个可寻址到所有主机的组地址(即224.0.0.1)发送一条IGMP主机成员资格查询(IGMP Host Membership Query)消息。若一个主机希望加入某组播组,它就利用该组播组的组地址回应一条IGMP主机成员资格报告(IGMP Host Membership Report)消息。 IGMP Snooping即IGMP侦听。交换机通过IGMP Snooping来限制组播流量的泛滥,只把组播流量转发给与组播设备相连的端口。交换机侦听组播路由器和主机之间的IGMP消息,根据侦听结果维护组播转发表,而交换机根据组播转发表来决定组播包的转发。 1.2IGMP Snooping配置任务 1.启动IGMP Snooping功能 2.配置IGMP Snooping 1.启动IGMP Snooping功能

IGMP协议详解与测试方法

拟 制 人时 间 IGMP 协议详解与测试方法 1 基本信息 1.1 摘要 本文主要介绍IGMP协议与我司终端产品IGMP的测试方法。 1.2关键字 IGMP,SNOOPING 1.3 缩略语 IGMP Internet Group Management Protocol Internet 组管理协议SMB SmartBits 思博伦通信网络分析仪CPE Customer Premise Equipment 用户侧设备

2 协议解释 2.1 IGMP 作用 ? 实现一对多数据流业务,有很多种实现方式,如广播,但是浪费带宽,会造成广播风暴: ? 如果用IGMP 的话,根据成员的需要去接受数据流业务: 组播成员2 组播成员1

2.2 IGMP协议 ?IGMP协议用于IPv4系统向任何邻居组播路由器报告其组播成员资格。IP组播路由器自己本身也可以是一到多个组播组的成员。这时,组播路由器要实现协议的组播路由器部分和组成员部分。 ?报文格式 IGMP V1 报文格式 Ver Type Reserved Checksum Group Address IGMP V2 报文格式 Type Max Resp Time Checksum Group Address Membership Query: 成员关系查询(0x11) V1 Membership Report: 版本 1 成员关系报告(0x12) V2 Membership Report: 版本 2 成员关系报告(0x16) Leave Group: 离开组报告(0x17) ?IGMP组播地址 组播IP地址用于标识一个IP组播组。IANA把D类地址空间分配给IP组播,其范围是从224.0.0.0到239.255.255.255。如下图所示(二进制表示),IP组播地址前四位均为1110。 八位组(1)八位组(2)八位组(3)八位组(4) 1110XXXX XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX 组播地址的分类: 保留——224.0.0.0 - 224.0.0.255 用户组播地址——224.0.1.0 - 238.255.255.255 本地管理组——239.0.0.0 - 239.255.255.255 (用于私人组播领域,类似私有IP地址)

组播协议

组播协议允许将一台主机发送的数据通过网络路由器和交换机复制到多个加入此组播的主机,是一种一对多的通讯方式。 IP组播的好处、优势 组播协议与现在广泛使用的单播协议的不同之处在于,一个主机用单播协议向n个主机发送相同的数据时,发送主机需要分别向n个主机发送,共发送n 次。一个主机用组播协议向n个主机发送相同的数据时,只要发送1次,其数据由网络中的路由器和交换机逐级进行复制并发送给各个接收方,这样既节省服务器资源也节省网络主干的带宽资源。 与广播协议相比,只有组播接收方向路由器发出请求后,网络路由器才复制一份数据给接收方,从而节省接收方的带宽。而广播方式无论接收方是否需要,网络设备都将所有广播信息向所有设备发送,从而大量占据接收方的接入带宽。 IP组播历史 在1980年代初斯坦福大学的一位博士生叫Steve Deering,在为其导师David Cheriton工作,设计一种叫做Vsystem的分布式操作系统。此操作系统允许一台计算机使用MAC层组播向在本地Ethernet段的一组其他计算机传递信息。 随着工作的扩展组播必须跨越路由器,所以必须将组播扩展到OSI模型的第三层,此历史重任落到了Steve Deering身上,他总结了组播路由的通信协议基础,并最终在1991年12月发表的博士论文中进行了详细的阐述。

组播协议的优势: 组播协议的优势在于当需要将大量相同的数据传输到不通主机时, 1.能节省发送数据的主机的系统资源和带宽; 2.组播是有选择地复制给又要求的主机; 3. 组播可以穿越公网广泛传播,而广播则只能在局域网或专门的广播网内部传播; 4. 组播能节省网络主干的带宽; 组播协议的缺点: 与单播协议相比,组播没有补包机制,因为组播采用的是UTP的传输方式,并且不是针对一个接受者,所以无法有针对的进行补包。所以直接组播协议传输的数据是不可靠的。 二、为什么宽带网必须使用组播协议

第七章 二层协议标准

第八章二层协议标准 ——生成树,组播协议与链路聚合 目标: 了解STP协议的产生背景和处理流程。 了解STP的使用方法。 了解组播协议标准,了解IGMP护理流程及使用场合。 了解链路聚合的作用及实现方式。 一、生成树协议 1、网桥循环和网桥循环和生成树协议 如果在网间网的任何两个LAN之间存在多条网桥路径或LAN路径,网桥就会失效,因为网间网中并没有提供网桥对网桥协议,如下图所示: í?1 网桥循环示意图 在上图中,假定主机A向主机B发送一个数据包,两个网桥同时接收到这个

数据包,并且都正确地知道主机A位于网络2中。但是不幸的是,在主机B同时收到两份一样的主机A的数据包后,两个网桥又一次从它们对网络1的端口上接收到数据包,因为在广播级LAN中所有的主机接收所有的消息。 在这种情况下,二层交换将改变各自的路由表以指明主机A在网络1中,如果这样的话,当主机B向主机A发送数据包时,两个网桥接收到此数据包后,又会将其丢弃,因为它们的路由表中指明主机A位于网络1中,而实际上主机A 位于网络2中。这样主机A将永远收不到网络1上主机发给它的数据。 除了类似于上面所描述的基本连接问题之外,广播级消息在具有循环的网络中传递可能会导致更为严重的网络问题。如图11的循环连接,假定主机A的初始数据包是一个广播级数据包,两个网桥将会无休止地转发这个数据包,这样会占用所有可能获取的网络带宽,导致网络阻塞。 具有循环连接的网络拓扑结构可能是有用的,如用户为保证两个网段不会因为一条路径失效而中断,特意在这两个网段间搭建多条路径,这样可以提高网络拓扑结构上的灵活性,从而提高了这个网络的容错能力。当然,网间网中的多重路径也可能是用户无意识配置造成的。 为解决网络间存在的回路问题,提出了生成树算法。 2、生成树算法 生成树算法(Spanning Tree Algorithm)最初是由DEC公司开发成功的,其主要目标是提高网络循环连接的可用性,同时消除网络循环连接带来的破坏性。DEC的生成树算法后来由IEEE 802进行了一定的修改,发表在IEEE 802.1d 协议说明中。DEC的生成树算法与IEEE 802.1d算法并不相同,而且它们也互不兼容。 STA算法通过将导致循环连接的网桥端口(如果处于活动状态)设置成阻塞状态,这样就可以指定网络拓扑中没有回路的存在。在任何时候主数据链路失效时处于阻塞状态的网桥都可以被激活,于是为网间网提供了一条新的路径。 STA算法采用了图论中的结论作为在网络拓扑中建立没有循环路径的子网的理论依据。图论中有如下结论:对于任意由节点和连接节点对的边组成的连通图,就会构成一棵由边组成的生成树,生成树保持了原图的连通性,但并不

迈普MyPower S4300千兆汇聚路由交换机配置手册V2.0_操作手册_09_组播协议操作概论

目录 第1章IPv4组播协议 (1) 1.1 IPv4组播协议概述 (1) 1.1.1 组播简介 (1) 1.1.2 组播地址 (1) 1.1.3 IP组播报文转发 (3) 1.1.4 IP组播应用 (3) 1.2 PIM-DM (3) 1.2.1 PIM-DM介绍 (3) 1.2.2 PIM-DM配置任务序列 (4) 1.2.3 PIM-DM典型案例 (6) 1.2.4 PIM-DM排错帮助 (7) 1.3 PIM-SM (8) 1.3.1 PIM-SM介绍 (8) 1.3.2 PIM-SM配置任务序列 (9) 1.3.3 PIM-SM典型案例 (12) 1.3.4 PIM-SM排错帮助 (15) 1.4 MSDP配置 (15) 1.4.1 MSDP介绍 (15) 1.4.2 MSDP配置任务简介 (16) 1.4.3 配置MSDP基本功能 (17) 1.4.4 配置MSDP对等体 (18) 1.4.5 配置报文收发 (18) 1.4.6 配置SA-cache参数 (19) 1.4.7 MSDP举例 (20) 1.4.8 MSDP排错帮助 (26) 1.5 ANYCAST RP配置 (26) 1.5.1 ANYCAST RP介绍 (26) 1.5.2 ANYCAST RP配置任务 (27) 1.5.3 ANYCAST RP典型案例 (29) 1.5.4 ANYCAST RP排错帮助 (30) 1.6 PIM-SSM (31) 版权所有?2009,迈普通信技术股份有限公司,保留所有权利1

1.6.1 PIM-SSM 介绍 (31) 1.6.2 PIM-SSM 配置任务序列 (31) 1.6.3 PIM-SSM 典型案例 (31) 1.6.4 PIM-SSM 排错帮助 (34) 1.7 DVMRP (34) 1.7.1 DVMRP介绍 (34) 1.7.2 配置任务序列 (35) 1.7.3 DVMRP典型案例 (37) 1.7.4 DVMRP排错帮助 (38) 1.8 DCSCM (38) 1.8.1 DCSCM介绍 (38) 1.8.2 DCSCM配置任务序列 (39) 1.8.3 DCSCM典型案例 (41) 1.8.4 DCSCM排错帮助 (42) 1.9 IGMP (42) 1.9.1 IGMP介绍 (42) 1.9.2 配置任务序列 (44) 1.9.3 IGMP典型案例 (46) 1.9.4 IGMP排错帮助 (47) 1.10 IGMP Snooping配置 (47) 1.10.1 IGMP Snooping介绍 (47) 1.10.2 IGMP Snooping配置任务 (47) 1.10.3 IGMP Snooping典型案例 (49) 1.10.4 IGMP Snooping排错帮助 (52) 1.11 IGMP Proxy配置 (53) 1.11.1 IGMP Proxy介绍 (53) 1.11.2 IGMP Proxy配置任务 (53) 1.11.3 IGMP Proxy举例 (54) 1.11.4 IGMP Proxy排错帮助 (57) 第2章IPv6组播协议 (58) 2.1 PIM-DM6 (58) 2.1.1 PIM-DM6介绍 (58) 2.1.2 PIM-DM6配置任务序列 (59) 2.1.3 PIM-DM6典型案例 (61) 版权所有?2009,迈普通信技术股份有限公司,保留所有权利1

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