1、DCN-09-组播协议原理及配置,2,学习目标,理解组播的概念及技术掌握IGMP协议及配置掌握PIM协议及配置,学习完本课程，您应该能够：,3,课程内容,第一节 组播概述第二节 组播实现技术介绍第三节 IGMP协议第四节 PIM-DM协议第五节 PIM-SM协议,4,单播、广播与组播,单播,服务器,组播,广播,主机,10.10.1.0/24,5,单播与组播实现点对多点传输比较,单播,组播,6,多媒体会议,互联网,多媒体终端,7,数据分发,互联网,远程主机,文件服务器,8,实时数据组播,互联网,多媒体主机,服务器,足球比赛,演唱会,炒股,9,游戏与仿真,互联网,玩家,玩家,玩家,玩家,玩家,10
2、,组播技术的特点,优点增强效率，控制网络流量，减少服务器和CPU负载优化性能，消除流量冗余分布式应用，使多点传输成为可能缺点组播应用基于UDP尽最大努力交付无拥塞控制数据包重复数据包的无序交付,11,课程内容,第一节 组播概述第二节 组播实现技术介绍第三节 IGMP协议第四节 PIM-DM协议第五节 PIM-SM协议,12,组播体系结构,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(互联网组管理协议)。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。域内的组播协议又分为密集模式与稀疏模式。域内组播路由协议主要使用PIM-SM，P
3、IM-DM，DVMRP协议。,13,组播地址,组播IP地址：组播地址范围224.0.0.0239.255.255.255保留组播地址224.0.0.0224.0.0.255224.0.1.0224.0.1.255本地管理组地址239.0.0.0239.255.255.255用户组播地址224.0.2.0238.255.255.255组播MAC地址：以太网： 01-00-5e-xx-xx-xx,14,IP地址到MAC地址的映射,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,1,1,1,1,0,0,IP组播地址后23位映射到MAC地址中,32位IP组播
4、地址,48位MAC地址（以太网/FDDI）,此5位地址不作映射，因此32个IP组播地址映射成一个MAC地址,15,组播转发,逆向路径转发(RPF- Reverse Path Forwarding)组播包的转发不是基于IP包的目的地址的，而是用RPF检查决定是否转发和丢弃输入信息包RPF检查的过程如下：路由器检查到达组播包的源地址，如果信息包是在可返回源站点的接口上到达，则RPF检查成功，信息包被转发如果RPF检查失败，丢弃信息包 对组播包源地址的检查是通过查询单播路由表来实现的,16,接收者,例子：RPF检查,源,接收者,接收者,组播数据包,错误接口到达的组播数据包,RPF检查失败，数据包从错
5、误接口到达,192.18.0.32,17,进一步观察：RPF检查失败,S0/0/1,S0/0/2,S0/0/3,来自192.17.0.32的组播数据,网段,接口,192.18.0.0/16,168.0.253.0/24,S0/0/2,S0/0/1,15.15.0.0/16,S0/0/3,数据从S0/0/2到达，RPF检查失败，路由器丢弃包,18,进一步观察：RPF检查成功,S0/0/1,S0/0/2,S0/0/3,来自192.18.0.32的组播数据,网段,接口,192.18.0.0/16,168.0.253.0/24,S0/0/1,S0/0/2,15.15.0.0/16,S0/0/3,数据从
6、S1到达，RPF检查成功，路由器转发数据包,19,无组播功能交换机转发组播数据报,组播？,20,二层交换机组播功能实现,1,2,3,4,5,MAC地址,端口,0100-5e00-0003,2,5,转发表,21,课程内容,第一节 组播概述第二节 组播实现技术介绍第三节 IGMP协议第四节 PIM-DM协议第五节 PIM-SM协议,22,IGMP因特网组管理协议,IGMP（Internet Group Management Protocol）协议是主机与路由器之间唯一信令协议RFC1112规定了IGMP V1（支持windows95）RFC2236规定了IGMP V2（支持windows和大多数U
7、nix最新的服务包）Draft-ietf-idmr-igmp-v3-03.txt规定了最新的IGMP V3,23,IGMP中路由器、主机动作,主动报告加入组,普遍查询,响应报告,离开组消息,指定组查询,24,IGMP中共享网段路由器动作,查询消息,查询消息,竞选失败停发查询消息,路由器失效停发查询消息,重新发送查询消息,10.10.0.1/16,10.10.0.3/16,25,报告抑制过程,查询消息,10.10.0.1/16,响应报告,响应报告,响应报告,响应报告,路由器定期发送查询子网中每个组只有一个成员发送响应报告其它成员被抑制不再发送报告,26,IGMPv2报文格式,以字节为单位,类型,
8、最大响应时间,校验和,组播组地址,0,1,2,3,27,IGMP三版本比较,查询器选举,IGMP V1,离开方式,指定组查询,指定源、组加入,依靠上层路由协议,IGMP V2,IGMP V3,无,无,自己选举,有,无,自己选举,有,有,默默离开,主动发出离开报文,主动发出离开报文,28,版本1与版本2兼容处理,版本1主机,版本2主机,版本1路由器,版本2路由器,版本1主机,版本2主机,版本1路由器,版本2路由器,版本1主机报告抑制版本2主机,版本2主机被版本1主机报告抑制,路由器按版本1方式工作,版本2帧格式兼容版本1帧格式,版本2路由器强制配为版本1方式,版本2路由器强制配为版本1方式,版本
9、2帧格式兼容版本1帧格式,路由器按版本1方式工作至版本1定时器超时,29,IGMP窃听建立和维护组,CPU,0,1,2,3,4,5,IGMP报告,IGMP查询,MAC地址,转发表,端口,01005e000003,0 1 3 5,30,配置命令,交换机上的配置：启动组播应用(全局模式下）ip igmp snoopingip igmp snooping vlan 配置2层查询者ip igmp snooping vlan l2-general-querier,31,课程内容,第一节 组播概述第二节 组播实现技术介绍第三节 IGMP协议第四节 PIM-DM协议第五节 PIM-SM协议,32,组播路由协
10、议概述,DVMRP （距离矢量组播路由协议（Internet Draft）协议无关组播密集模式（PIM-DM）（Internet Draft）协议无关组播稀疏模式（PIM-SM）（RFC 2362）开放式组播最短路径优先（MOSPF）（RFC 1584）其它（有核树组播路由协议CBTv2等）,33,协议无关组播PIM,PIM（Protocol Independent Multicasting）独立于单播协议（使用任意单播路由），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_DM（协议无关组播_密集模式）PIM_SM（协议无关组播
11、_稀疏模式）,34,PIM-DM转发,源192.18.0.32,接收者,组播数据流,35,PIM-DM剪枝,源192.18.0.32,接收者,组播数据流,剪枝消息,停发组播数据流,1,2,3,36,PIM-DM嫁接和嫁接应答,源192.18.0.32,接收者,组播数据流,嫁接消息,IGMP加入组,嫁接应答,1,2,3,37,PIM-DM状态维护,源192.18.0.32,接收者,组播数据流,38,邻居发现机制,周期性发送Hello报文发现邻居、建立并维护邻居关系选举DR（先比优先级，后比IP地址）IP地址最大者成为本网段的DR当IGMP是版本v1时，DR还作IGMP查询器,Hello消息,He
12、llo消息,39,PIM-DM配置命令,三层交换机上的配置启动组播进程ip pim multicast-routing 在VLAN接口上启动PIM-DMip pim dense-mode,40,PIM-DM配置案例,Video Server,接入层,骨干网,全网PIM-DM,Multimedia PC,41,课程内容,第一节 组播概述第二节 组播实现技术介绍第三节 IGMP协议第四节 PIM-DM协议第五节 PIM-SM协议,42,PIM-SM转发与加入,源192.18.0.32,接收者,组播数据流,RP/DR,DR,加入消息,IGMP加入,1,2,3,4,43,PIM-SM剪枝,源192.1
13、8.0.32,接收者,组播数据流,RP/DR,DR,剪枝消息,IGMP离开,停止发送组播数据流,44,PIM-SM状态维护,源192.18.0.32,接收者,DR,DR,RP,接收者,接收者,接收者,加入消息,45,PIM-SM注册与注册停止,源192.18.0.32,接收者,DR,DR,RP,接收者,接收者,单播注册停止消息,单播注册消息,组播数据流,1,2,接收者,46,组播分发树模型,源192.18.0.32,接收者,DR,DR,接收者,接收者,源192.18.0.32,接收者,DR,RP,接收者,接收者,组播数据流,47,最短路径树切换,源192.18.0.32,接收者,DR,DR,接收者,接收者,组播数据流,停发组播数据流,SPT加入,SPT剪枝,RP,1,2,3,48,交换机上的配置,三层交换机上的配置启动组播进程ip pim multicast-routing 在VLAN接口上启动PIM-SMip pim sparse-mode,49,PIM-SM配置案例,C-RP、C-BSR,Video Server,接入层,骨干网,全网PIM-DM,Multimedia PC,50,小结,组播技术实现的意义组播实现技术介绍IGMP协议工作原理及配置PIM协议工作原理及配置,学以致用，让网络应用普遍成功！,
