HCSE認證-HM-025組播膠片(V5.0).ppt

1、HM-025 組播技術(shù)原理與實現(xiàn),ISSUE 5.0,2,學習目標,理解組播的概念及技術(shù) 掌握IGMP協(xié)議及配置 掌握PIM協(xié)議及配置,學習完本課程，您應(yīng)該能夠：,3,課程內(nèi)容,第一節(jié) 組播概述 第二節(jié) 組播實現(xiàn)技術(shù)介紹 第三節(jié) IGMP協(xié)議 第四節(jié) PIM-DM協(xié)議 第五節(jié) PIM-SM協(xié)議,4,單播、廣播與組播,單播,服務(wù)器,組播,廣播,主機,10.10.1.0/24,5,單播與組播實現(xiàn)點對多點傳輸比較,單播,組播,6,多媒體會議,互聯(lián)網(wǎng),多媒體終端,7,數(shù)據(jù)分發(fā),互聯(lián)網(wǎng),遠程主機,文件服務(wù)器,8,實時數(shù)據(jù)組播,互聯(lián)網(wǎng),多媒體主機,服務(wù)器,足球比賽,演唱會,炒股,9,游戲與仿真,互聯(lián)網(wǎng),玩

2、家,玩家,玩家,玩家,玩家,10,組播技術(shù)的特點,優(yōu)點 增強效率，控制網(wǎng)絡(luò)流量，減少服務(wù)器和CPU負載 優(yōu)化性能，消除流量冗余 分布式應(yīng)用，使多點傳輸成為可能 缺點 組播應(yīng)用基于UDP 盡最大努力交付 無擁塞控制 數(shù)據(jù)包重復 數(shù)據(jù)包的無序交付,11,課程內(nèi)容,第一節(jié) 組播概述 第二節(jié) 組播實現(xiàn)技術(shù)介紹 第三節(jié) IGMP協(xié)議 第四節(jié) PIM-DM協(xié)議 第五節(jié) PIM-SM協(xié)議,12,組播體系結(jié)構(gòu),組播協(xié)議分為主機-路由器之間的組成員關(guān)系協(xié)議和路由器-路由器之間的組播路由協(xié)議。 組成員關(guān)系協(xié)議包括IGMP(互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議)。組播路由協(xié)議分為域內(nèi)組播路由協(xié)議及域間組播路由協(xié)議。 域內(nèi)的組播協(xié)議又分

3、為密集模式與稀疏模式。域內(nèi)組播路由協(xié)議主要使用PIM-SM，PIM-DM，DVMRP協(xié)議。,13,組播地址,組播IP地址： 組播地址范圍 224.0.0.0239.255.255.255 保留組播地址 224.0.0.0224.0.0.255 224.0.1.0224.0.1.255 本地管理組地址 239.0.0.0239.255.255.255 用戶組播地址 224.0.2.0238.255.255.255 組播MAC地址： 以太網(wǎng)： 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

4、,0,1,1,1,1,0,0,IP組播地址后23位 映射到MAC地址中,32位IP組播地址,48位MAC地址（以太網(wǎng)/FDDI）,此5位地址不作映射，因此32個IP 組播地址映射成一個MAC地址,15,組播轉(zhuǎn)發(fā),逆向路徑轉(zhuǎn)發(fā)(RPF- Reverse Path Forwarding) 組播包的轉(zhuǎn)發(fā)不是基于IP包的目的地址的，而是用RPF檢查決定是否轉(zhuǎn)發(fā)和丟棄輸入信息包 RPF檢查的過程如下： 路由器檢查到達組播包的源地址，如果信息包是在可返回源站點的接口上到達，則RPF檢查成功，信息包被轉(zhuǎn)發(fā) 如果RPF檢查失敗，丟棄信息包 對組播包源地址的檢查是通過查詢單播路由表來實現(xiàn)的,16,接收者,例子：

5、RPF檢查,源,接收者,接收者,組播數(shù)據(jù)包,錯誤接口到達的 組播數(shù)據(jù)包,RPF檢查失敗，數(shù)據(jù)包 從錯誤接口到達,192.18.0.32,17,進一步觀察：RPF檢查失敗,S0/1,S0/0,S1/0,來自192.18.0.32的組播數(shù)據(jù),網(wǎng)段,接口,192.18.0.0/16,168.0.253.0/24,S0/1,S0/0,15.15.0.0/16,S1/0,數(shù)據(jù)從S0/0到達，RPF檢查失敗，路由器丟棄包,18,進一步觀察：RPF檢查成功,S0/1,S0/0,S1/0,來自192.18.0.32的組播數(shù)據(jù),網(wǎng)段,接口,192.18.0.0/16,168.0.253.0/24,S0/1,S0

6、/0,15.15.0.0/16,S1/0,數(shù)據(jù)從S1到達，RPF檢查成功，路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包,19,無組播功能交換機轉(zhuǎn)發(fā)組播數(shù)據(jù)報,組播？,20,二層交換機組播功能實現(xiàn),1,2,3,4,5,MAC地址,端口,0100-5e00-0003,2,5,轉(zhuǎn)發(fā)表,21,課程內(nèi)容,第一節(jié) 組播概述 第二節(jié) 組播實現(xiàn)技術(shù)介紹 第三節(jié) IGMP協(xié)議 第四節(jié) PIM-DM協(xié)議 第五節(jié) PIM-SM協(xié)議,22,IGMP因特網(wǎng)組管理協(xié)議,IGMP（Internet Group Management Protocol）協(xié)議是主機與路由器之間唯一信令協(xié)議 RFC1112規(guī)定了IGMP V1（支持windows95） RF

7、C2236規(guī)定了IGMP V2（支持windows和大多數(shù)Unix最新的服務(wù)包） Draft-ietf-idmr-igmp-v3-03.txt規(guī)定了最新的IGMP V3,23,IGMP中路由器、主機動作,主動報告加入組,普遍查詢,響應(yīng)報告,離開組消息,指定組查詢,24,IGMP中共享網(wǎng)段路由器動作,查詢消息,查詢消息,競選失敗停發(fā)查詢消息,路由器失效停發(fā)查詢消息,重新發(fā)送查詢消息,10.10.0.1/16,10.10.0.3/16,25,報告抑制過程,查詢消息,10.10.0.1/16,響應(yīng)報告,響應(yīng)報告,響應(yīng)報告,響應(yīng)報告,路由器定期發(fā)送查詢 子網(wǎng)中每個組只有一個成員發(fā)送響應(yīng)報告 其它成員被

8、抑制不再發(fā)送報告,26,IGMPv2報文格式,以字節(jié)為單位,類型,最大響應(yīng)時間,校驗和,組播組地址,0,1,2,3,27,IGMP三版本比較,查詢器選舉,IGMP V1,離開方式,指定組查詢,指定源、組加入,依靠上層路由協(xié)議,IGMP V2,IGMP V3,無,無,自己選舉,有,無,自己選舉,有,有,默默離開,主動發(fā)出離開報文,主動發(fā)出離開報文,28,版本1與版本2兼容處理,版本1 主機,版本2 主機,版本1 路由器,版本2 路由器,版本1 主機,版本2 主機,版本1 路由器,版本2 路由器,版本1主機 報告抑制 版本2主機,版本2主機 被版本1主 機報告抑制,路由器按 版本1方式 工作,版本

9、2幀 格式兼容 版本1幀 格式,版本2路由 器強制配為 版本1方式,版本2路由 器強制配為 版本1方式,版本2幀 格式兼容 版本1幀 格式,路由器按 版本1方式 工作至版本 1定時器超時,29,IGMP竊聽建立和維護組,CPU,0,1,2,3,4,5,IGMP報告,IGMP查詢,MAC地址,轉(zhuǎn)發(fā)表,端口,01005e000003,0 1 3 5,30,配置命令,交換機上的配置： 啟動組播應(yīng)用 Quidway multicast routing-enable 模擬主機行為加入一個組 Quidway-Vlan-interface10 igmp host-join 225.0.0.1 port Et

10、hernet 0/1 指定IGMP版本號 Quidway-Vlan-interface10 igmp version 1 顯示IGMP接口信息 Quidway display igmp interface,31,課程內(nèi)容,第一節(jié) 組播概述 第二節(jié) 組播實現(xiàn)技術(shù)介紹 第三節(jié) IGMP協(xié)議 第四節(jié) PIM-DM協(xié)議 第五節(jié) PIM-SM協(xié)議,32,組播路由協(xié)議概述,DVMRP （距離矢量組播路由協(xié)議（Internet Draft） 協(xié)議無關(guān)組播密集模式（PIM-DM）（Internet Draft） 協(xié)議無關(guān)組播稀疏模式（PIM-SM）（RFC 2362） 開放式組播最短路徑優(yōu)先（MOSPF）（R

11、FC 1584） 其它（有核樹組播路由協(xié)議CBTv2等）,33,協(xié)議無關(guān)組播PIM,PIM（Protocol Independent Multicasting）獨立于單播協(xié)議（使用任意單播路由），依賴單播協(xié)議進行RPF檢查 UDP端口號：103 PIM路由器組地址為：224.0.0.13 PIM協(xié)議分為： PIM_DM（協(xié)議無關(guān)組播_密集模式） PIM_SM（協(xié)議無關(guān)組播_稀疏模式）,34,PIM-DM轉(zhuǎn)發(fā),源 192.18.0.32,接收者,組播數(shù)據(jù)流,35,PIM-DM剪枝,源 192.18.0.32,接收者,組播數(shù)據(jù)流,剪枝消息,停發(fā)組播數(shù)據(jù)流,1,2,3,36,PIM-DM嫁接和嫁接應(yīng)

12、答,源 192.18.0.32,接收者,組播數(shù)據(jù)流,嫁接消息,IGMP加入組,嫁接應(yīng)答,1,2,3,37,PIM-DM狀態(tài)維護,源 192.18.0.32,接收者,組播數(shù)據(jù)流,38,斷言（assert）機制,組播數(shù)據(jù)流,10.10.0.1/16,10.10.0.3/16,斷言消息,源S,39,鄰居發(fā)現(xiàn)機制,周期性發(fā)送Hello報文發(fā)現(xiàn)鄰居、建立并維護鄰居關(guān)系 選舉DR（先比優(yōu)先級，后比IP地址）IP地址最大者成為本網(wǎng)段的DR 當IGMP是版本v1時，DR還作IGMP查詢器,Hello消息,Hello消息,40,PIM-DM配置命令,三層交換機上的配置 啟動組播進程 Quidway multic

13、ast routing-enable 在接口上啟動PIM-DM Quidway-VLAN-interface10 pim dm,41,PIM-DM配置案例,Video Server,接入層,骨干網(wǎng),全網(wǎng)PIM-DM,Multimedia PC,42,PIM-DM配置案例,配置VLAN虛接口 PIM-DM協(xié)議是應(yīng)用層協(xié)議，運行在三層接口上。 啟動組播路由協(xié)議 Quidway multicast routing-enable 在每個VLAN虛接口上配置PIM-DM Quidway-VLAN-interface10 pim dm,43,課程內(nèi)容,第一節(jié) 組播概述 第二節(jié) 組播實現(xiàn)技術(shù)介紹 第三節(jié) I

14、GMP協(xié)議 第四節(jié) PIM-DM協(xié)議 第五節(jié) PIM-SM協(xié)議,44,PIM-SM轉(zhuǎn)發(fā)與加入,源 192.18.0.32,接收者,組播數(shù)據(jù)流,RP/DR,DR,加入消息,IGMP加入,1,2,3,4,45,PIM-SM剪枝,源 192.18.0.32,接收者,組播數(shù)據(jù)流,RP/DR,DR,剪枝消息,IGMP離開,停止發(fā)送組播數(shù)據(jù)流,46,PIM-SM狀態(tài)維護,源 192.18.0.32,接收者,DR,DR,RP,接收者,接收者,接收者,加入消息,47,PIM-SM注冊與注冊停止,源 192.18.0.32,接收者,DR,DR,RP,接收者,接收者,單播注冊停止消息,單播注冊消息,組播數(shù)據(jù)流,1

15、,2,接收者,48,組播分發(fā)樹模型,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,組播數(shù)據(jù)流,49,最短路徑樹切換,源 192.18.0.32,接收者,DR,DR,接收者,接收者,組播數(shù)據(jù)流,停發(fā)組播數(shù)據(jù)流,SPT加入,SPT剪枝,RP,1,2,3,50,交換機上的配置,啟動組播進程 Quidway multicast routing-enable 在接口上啟動PIM-SM Quidway-VLAN-interface10 pim sm,51,PIM-SM配置案例,C-RP、C-BSR,Video Server,接入層,骨干網(wǎng),全網(wǎng)PIM-DM,Multimedia PC,52,PIM-SM配置案例,配置VLAN虛接口 PIM-SM協(xié)議是應(yīng)用層協(xié)議，運行在三層接口上。 啟動組播路由協(xié)議 Quidway multicast routing-enable 在每個VLAN虛接口上配置PIM-SM Quidwa