1、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 BSRC-RP Candidate-RP
2、候选 RPDR 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 Multic
3、ast-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2 应用场合3 域内二、三层组播配置举例3.1 组网需求3.2 配置思路3.3 配置步骤3.3.1 Router
4、 A 的配置3.3.2 Router B 的配置3.3.3 Router C 的配置3.3.4 Router D 的配置3.3.5 Switch A 的配置3.3.6 Switch B 的配置3.3.7 Switch C 的配置3.4 验证结果4 域间三层组播配置举例4.1 组网需求4.2 配置思路4.3 配置步骤4.3.1 Router A 的配置4.3.2 Router B 的配置4.3.3 Router C 的配置4.3.4 Router D 的配置4.3.5 Router E 的配置4.3.6 Router F 的配置4.4 验证结果5 相关资料5.1 相关协议和标准1 特性简介组播是
5、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. IGMPIGMP 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
6、 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 SnoopingIGMP 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 VL
7、AN 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. PIMPIM 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
8、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： 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； 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
9、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. MBG
10、P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： 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； 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； 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
11、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 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（
12、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。 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
13、Source 2- 10.110.3.100/24Router AEth1/110.110.1.1/24 Router CEth1/110.110.2.1/24S2/1 192.168.1.1/24S2/1 192.168.2.2/24S2/2 192.168.2.1/24Loop0 1.1.1.1/32Router BS2/1 192.168.1.2/24Loop1 10.2.2.2/32S2/2 192.168.3.1/24Router DEth1/110.110.3.1/24Loop0 1.1.1.1/32 Eth1/210.110.4.1/24Loop1 10.1.1.1/32 S2/
14、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： 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； 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； 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： 在 Router C 和 Router D 的主机侧接口上使能
15、IGMP 协议； 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； 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， 请确认现有配置和以下配置不冲突。本文档不严格与具体软、硬件版本对应。3.3.1 R
16、outer A 的配置1. 配置步骤# 配置 OSPF 协议。system-viewRouterA ospf 1RouterA-ospf-1 area 0.0.0.0RouterA-ospf-1-area-0.0.0.0 network 10.110.1.0 0.0.0.255RouterA-ospf-1-area-0.0.0.0 network 192.168.1.0 0.0.0.255RouterA-ospf-1-area-0.0.0.0 network 192.168.2.0 0.0.0.255RouterA-ospf-1-area-0.0.0.0 quitRouterA-ospf-1
17、quit# 使能 IP 组播路由，并在各接口上使能 PIM-SM。RouterA multicast routing-enableRouterA interface ethernet 1/1RouterA-Ethernet1/1 pim smRouterA-Ethernet1/1 quitRouterA interface serial 2/1RouterA-Serial2/1 pim smRouterA-Serial2/1 quitRouterA interface serial 2/2RouterA-Serial2/2 pim smRouterA-Serial2/2 return2. 配置
18、文件display current-configuration#sysname RouterA#multicast routing-enable#interface Ethernet1/1port link-mode routeip address 10.110.1.1 255.255.255.0pim sm#interface Serial2/1link-protocol pppip address 192.168.1.1 255.255.255.0pim sm#interface Serial2/2link-protocol pppip address 192.168.2.1 255.25
19、5.255.0pim sm#ospf 1area 0.0.0.0network 10.110.1.0 0.0.0.255network 192.168.1.0 0.0.0.255network 192.168.2.0 0.0.0.255#return3.3.2 Router B 的配置1. 配置步骤# 配置 OSPF 协议。system-viewRouterB ospf 1RouterB-ospf-1 area 0.0.0.0RouterB-ospf-1-area-0.0.0.0 network 1.1.1.1 0.0.0.0RouterB-ospf-1-area-0.0.0.0 networ
20、k 10.1.1.1 0.0.0.0RouterB-ospf-1-area-0.0.0.0 network 192.168.1.0 0.0.0.255RouterB-ospf-1-area-0.0.0.0 network 192.168.3.0 0.0.0.255RouterB-ospf-1-area-0.0.0.0 quitRouterB-ospf-1 quit# 使能 IP 组播路由，并在各接口上使能 PIM-SM。RouterB multicast routing-enableRouterB interface serial 2/1RouterB-Serial2/1 pim smRout
21、erB-Serial2/1 quitRouterB interface serial 2/2RouterB-Serial2/2 pim smRouterB-Serial2/2 quitRouterB interface loopback 0RouterB-LoopBack0 pim smRouterB-LoopBack0 quitRouterB interface loopback 1RouterB-LoopBack1 pim smRouterB-LoopBack1 quit# 将 Loopback1 接口配置为 C-BSR，将 Loopback0 接口配置为 C-RP。RouterB pim
22、RouterB-pim c-bsr loopback 1RouterB-pim c-rp loopback 0RouterB-pim quit# 配置 MSDP 对等体。RouterB msdpRouterB-msdp originating-rp loopback 1RouterB-msdp peer 10.2.2.2 connect-interface loopback 1RouterB-msdp return2. 配置文件display current-configuration#sysname RouterB#multicast routing-enable#interface Ser
23、ial2/1link-protocol pppip address 192.168.1.2 255.255.255.0pim sm#interface Serial2/2link-protocol pppip address 192.168.3.1 255.255.255.0pim sm#interface LoopBack0ip address 1.1.1.1 255.255.255.255pim sm#interface LoopBack1ip address 10.1.1.1 255.255.255.255pim sm#ospf 1area 0.0.0.0network 1.1.1.1
24、0.0.0.0network 10.1.1.1 0.0.0.0network 192.168.1.0 0.0.0.255network 192.168.3.0 0.0.0.255#pimc-bsr LoopBack1c-rp LoopBack0#msdporiginating-rp LoopBack1peer 10.2.2.2 connect-interface LoopBack1#return3.3.3 Router C 的配置1. 配置步骤# 配置 OSPF 协议。system-viewRouterC ospf 1RouterC-ospf-1 area 0.0.0.0RouterC-osp
25、f-1-area-0.0.0.0 network 1.1.1.1 0.0.0.0RouterC-ospf-1-area-0.0.0.0 network 10.2.2.2 0.0.0.0RouterC-ospf-1-area-0.0.0.0 network 192.168.2.0 0.0.0.255RouterC-ospf-1-area-0.0.0.0 network 10.110.2.0 0.0.0.255RouterC-ospf-1-area-0.0.0.0 quitRouterC-ospf-1 quit# 使能 IP 组播路由，在各接口上使能 PIM-SM，并在主机侧接口上使能 IGMP。
26、RouterC multicast routing-enableRouterC interface ethernet 1/1RouterC-Ethernet1/1 pim smRouterC-Ethernet1/1 igmp enableRouterC-Ethernet1/1 quitRouterC interface serial 2/1RouterC-Serial2/1 pim smRouterC-Serial2/1 quitRouterC interface loopback 0RouterC-LoopBack0 pim smRouterC-LoopBack0 quitRouterC i
27、nterface loopback 1RouterC-LoopBack1 pim smRouterC-LoopBack1 quit# 将 Loopback1 接口配置为 C-BSR，将 Loopback0 接口配置为 C-RP。RouterC pimRouterC-pim c-bsr loopback 1RouterC-pim c-rp loopback 0RouterC-pim quit# 配置 MSDP 对等体。RouterC msdpRouterC-msdp originating-rp loopback 1RouterC-msdp peer 10.1.1.1 connect-inter
28、face loopback 1RouterC-msdp return2. 配置文件display current-configuration#sysname RouterC#multicast routing-enable#interface Ethernet1/1port link-mode routeip address 10.110.2.1 255.255.255.0igmp enablepim sm#interface Serial2/1link-protocol pppip address 192.168.2.2 255.255.255.0pim sm#interface LoopB
29、ack0ip address 1.1.1.1 255.255.255.255pim sm#interface LoopBack1ip address 10.2.2.2 255.255.255.255pim sm#ospf 1area 0.0.0.0network 1.1.1.1 0.0.0.0network 10.2.2.2 0.0.0.0network 192.168.2.0 0.0.0.255network 10.110.2.0 0.0.0.255#pimc-bsr LoopBack1c-rp LoopBack0#msdporiginating-rp LoopBack1peer 10.1.
30、1.1 connect-interface LoopBack1#return3.3.4 Router D 的配置1. 配置步骤# 配置 OSPF 协议。system-viewRouterD ospf 1RouterD-ospf-1 area 0.0.0.0RouterD-ospf-1-area-0.0.0.0 network 192.168.3.0 0.0.0.255RouterD-ospf-1-area-0.0.0.0 network 10.110.3.0 0.0.0.255RouterD-ospf-1-area-0.0.0.0 network 10.110.4.0 0.0.0.255Rou
31、terD-ospf-1-area-0.0.0.0 quitRouterD-ospf-1 quit# 使能 IP 组播路由，在各接口上使能 PIM-SM，并在主机侧接口上使能 IGMP。RouterD multicast routing-enableRouterD interface ethernet 1/1RouterD-Ethernet1/1 pim smRouterD-Ethernet1/1 quitRouterD interface ethernet 1/2RouterD-Ethernet1/2 pim smRouterD-Ethernet1/2 igmp enableRouterD-E
32、thernet1/2 quitRouterD interface serial 2/1RouterD-Serial2/1 pim smRouterD-Serial2/1 quit2. 配置文件display current-configuration#sysname RouterD#multicast routing-enable#interface Ethernet1/1port link-mode routeip address 10.110.3.1 255.255.255.0pim sm#interface Ethernet1/2port link-mode routeip addres
33、s 10.110.4.1 255.255.255.0igmp enablepim sm#interface Serial2/1link-protocol pppip address 192.168.3.2 255.255.255.0pim sm#ospf 1area 0.0.0.0network 192.168.3.0 0.0.0.255network 10.110.3.0 0.0.0.255network 10.110.4.0 0.0.0.255#return3.3.5 Switch A 的配置1. 配置步骤# 全局使能 IGMP Snooping。system-viewSwitchA ig
34、mp-snoopingSwitchA-igmp-snooping quit# 创建 VLAN 10，并把端口 Ethernet1/2 到 Ethernet1/3 添加到该 VLAN 中。SwitchA vlan 10SwitchA-vlan10 port ethernet 1/2 to ethernet 1/3SwitchA-vlan10 quit# 创建 VLAN 20，并把端口 Ethernet1/4 添加到该 VLAN 中。SwitchA vlan 20SwitchA-vlan20 port ethernet 1/4SwitchA-vlan20 quit# 创建 VLAN 5，把端口 E
35、thernet1/1 添加到该 VLAN 中；在该 VLAN 内使能 IGMP Snooping，并使能丢弃未知组播数据报文功能。SwitchA vlan 5SwitchA-vlan5 port ethernet 1/1SwitchA-vlan5 igmp-snooping enableSwitchA-vlan5 igmp-snooping drop-unknownSwitchA-vlan5 quit# 配置 VLAN 5 为组播 VLAN，并把 VLAN 10 和 VLAN 20 都配置为该组播 VLAN 的子 VLAN。SwitchA multicast-vlan 5SwitchA-mvl
36、an-5 subvlan 10 20SwitchA-mvlan-5 return2. 配置文件display current-configuration#sysname SwitchA#igmp-snooping#vlan 5igmp-snooping enableigmp-snooping drop-unknown#vlan 10#vlan 20#multicast-vlan 5subvlan 10 20#interface Ethernet1/1port access vlan 5#interface Ethernet1/2port access vlan 10#interface Eth
37、ernet1/3port access vlan 10#interface Ethernet1/4port access vlan 20#return3.3.6 Switch B 的配置1. 配置步骤# 全局使能 IGMP Snooping。system-viewSwitchB igmp-snoopingSwitchB-igmp-snooping quit# 创建 VLAN 20，把端口 Ethernet1/1 到 Ethernet1/3 添加到该 VLAN 中；在该VLAN 内使能 IGMP Snooping，并使能丢弃未知组播数据报文功能。SwitchB vlan 20SwitchB-vl
38、an20 port ethernet 1/1 to ethernet 1/3SwitchB-vlan20 igmp-snooping enableSwitchB-vlan20 igmp-snooping drop-unknownSwitchB-vlan20 return2. 配置文件display current-configuration#sysname SwitchB#igmp-snooping#vlan 20igmp-snooping enableigmp-snooping drop-unknown#interface Ethernet1/1port access vlan 20#int
39、erface Ethernet1/2port access vlan 20#interface Ethernet1/3port access vlan 20#return3.3.7 Switch C 的配置1. 配置步骤# 全局使能 IGMP Snooping。system-viewSwitchC igmp-snoopingSwitchC-igmp-snooping quit# 创建 VLAN 30，把端口 Ethernet1/1 到 Ethernet1/3 添加到该 VLAN 中；在该VLAN 内使能 IGMP Snooping，并使能丢弃未知组播数据报文功能。SwitchC vlan 30
40、SwitchC-vlan30 port ethernet 1/1 to ethernet 1/3SwitchC-vlan30 igmp-snooping enableSwitchC-vlan30 igmp-snooping drop-unknownSwitchC-vlan30 return2. 配置文件display current-configuration#sysname SwitchC#igmp-snooping#vlan 30igmp-snooping enableigmp-snooping drop-unknown#interface Ethernet1/1port access v
41、lan 30#interface Ethernet1/2port access vlan 30#interface Ethernet1/3port access vlan 30#return3.4 验证结果当如上配置完成后，Host A 和 Host C 能够收到视频节目 1，Host E 能够收到视频节目 2。此外，通过相应的 display 命令还可查看设备上的各种配置及运行效果：(1) 通过使用 display multicast-vlan 命令可以查看交换机上组播 VLAN 的信息。例如：# 查看 Switch A 上所有组播 VLAN 的信息。display multicast-vl
42、anTotal 1 multicast-vlan(s)Multicast vlan 5subvlan list:vlan 10 20port list:no port由上可知，VLAN 5 为组播 VLAN，VLAN 10 和 VLAN 20 为其子 VLAN。(2) 通过使用 display igmp-snooping group 命令可以查看各交换机上 IGMP Snooping 组播组的信息。例如：# 查看 Switch A 上 IGMP Snooping 组播组的信息。display igmp-snooping groupTotal 3 IP Group(s).Total 3 IP S
43、ource(s).Total 3 MAC Group(s).Port flags: D-Dynamic port, S-Static port, C-Copy portSubvlan flags: R-Real VLAN, C-Copy VLANVlan(id):5.Total 1 IP Group(s).Total 1 IP Source(s).Total 1 MAC Group(s).Router port(s):total 1 port.Eth1/1 (D) ( 00:01:30 )IP group(s):the following ip group(s) match to one ma
44、c group.IP group address:225.1.1.1(0.0.0.0, 225.1.1.1):Host port(s):total 0 port.MAC group(s):MAC group address:0100-5e01-0101Host port(s):total 0 port.Vlan(id):10.Total 1 IP Group(s).Total 1 IP Source(s).Total 1 MAC Group(s).Router port(s):total 0 port.IP group(s):the following ip group(s) match to
45、 one mac group.IP group address:225.1.1.1(0.0.0.0, 225.1.1.1):Host port(s):total 1 port.Eth1/2 (D) ( 00:03:23 )MAC group(s):MAC group address:0100-5e01-0101Host port(s):total 1 port.Eth1/2Vlan(id):20.Total 1 IP Group(s).Total 1 IP Source(s).Total 1 MAC Group(s).Router port(s):total 0 port.IP group(s
46、):the following ip group(s) match to one mac group.IP group address:225.1.1.1(0.0.0.0, 225.1.1.1):Host port(s):total 1 port.Eth1/4 (D) ( 00:02:16 )MAC group(s):MAC group address:0100-5e01-0101Host port(s):total 1 port.Eth1/4# 查看 Switch C 上 VLAN 30 内 IGMP Snooping 组播组的详细信息。display igmp-snooping group
47、 vlan 30 verboseTotal 1 IP Group(s).Total 1 IP Source(s).Total 1 MAC Group(s).Port flags: D-Dynamic port, S-Static port, C-Copy portSubvlan flags: R-Real VLAN, C-Copy VLANVlan(id):30.Total 1 IP Group(s).Total 1 IP Source(s).Total 1 MAC Group(s).Router port(s):total 1 port.Eth1/1 (D) ( 00:01:15 )IP g
48、roup(s):the following ip group(s) match to one mac group.IP group address:225.2.2.2(0.0.0.0, 225.2.2.2):Attribute: Host PortHost port(s):total 1 port.Eth1/2 (D) ( 00:02:35 )MAC group(s):MAC group address:0100-5e02-0202Host port(s):total 1 port.Eth1/2由上可知，Switch A 的端口 Ethernet1/2 和 Ethernet1/4 下都有组播组 G1 的接收者，Switch C 的端口 Ethernet1/2 下有组播组 G2 的接收者。(3) 通过使用 display igmp interface 命令可以查看各路由器的主机侧接口上 IGMP 的配置和运行情况。例如：# 查看 Router C 的主机侧接口 Ethernet1/1 上 IGMP 的配置和运行情况。display igmp interface ethernet 1/1
