IP组播路由技术及应用.ppt

IP组播路由技术及应用,汇报提纲,组播技术介绍 组播典型应用,组播技术介绍,组播概念 Multicast,视频服务器,10,10,10,单播 Unicast,组播技术介绍,组播概念 是指网络中点到多点的通信形式，组播技术完成了网络中点到多点的高效数据传送。它的核心就是把报文复制工作尽可能的放到离接收者最近的地方来完成。 为什么要组播？,降低服务器负载：单播/组播视频会议系统,节省网络带宽，降低对网络设备的要求,用户规模可以灵活变化，用户规模的增大不会对网络造成带宽压力！,组播技术介绍,组播应用必须面对的问题 组播通信模型中，源对于接收者的情况一无所知，通信方式只能是UDP的。,不可靠的报文传送 应用程序必须能够容忍个别报文的丢失,报文的重复和乱序 应用程序必须能够识别重复报文，对一定时间内的报文进行重排序,没有拥塞检测与避免机制 UDP的固有特性，因此网络必须保证足够的基本带宽提供给组播数据流,组播技术介绍,报文的目的地址是D类地址，即组播地址，不代表网络上具体的主机，而仅仅代表由相应接收者组成的集合组播组。 组播源不需要是组成员,组播IP地址,组播技术介绍,组播MAC地址 Ethernet在发送组播报文的时候，目的MAC地址是一个和报文的组播IP地址对应的组播MAC地址,1110,32位IP地址,01011110,00000000,00000001,0,48位MAC地址,向下映射,组播技术介绍,单播通信模型 以目的为中心，靠目的IP地址来决定转发。单播转发项形式为(目的网段,出接口,下一跳)： (11.110.0.0/16,Ethernet0,131.108.1.3) 随着通信参与者的增加，网络带宽消耗随之增加,1,2,3,1,2,3,组播技术介绍,组播通信模型 以源和目的为转发依据(S, G)，树状的转发，网络负载不随用户规模增加而增加（树从根部开始一直到叶子都是一样粗）。组播转发项形式为(source,group,iif,oif-list)： (172.10.1.2,239.1.1.1,eth0,eth1,eth2),组播源,接收者,接收者,接收者,接收者,组播技术介绍,组播通信模型 组播四要素： 源发现 接收者发现 拓扑发现（组播路由器之间的拓扑、网络单播路由信息） 分发树生成,组播技术介绍,组播通信模型 转发树的构建，RPF（Reverse Path Forwarding）,接收者R1,接收者R2,组播源S,Eth0,Eth1,目的 下一跳 接口 . S . Eth0 .,单播路由表,Eth0,Eth1,组播技术介绍,组播协议 用户发现协议 IGMP（V1、V2、V3），用于了解接口所连接的网络是否有主机加入某组播组 组播路由协议 组播源发现协议 组播拓扑分离协议,组播网络,查询,报告 239.0.1.1,IGMP,组播技术介绍,组播协议 用户发现协议 组播路由协议 掌握网络拓扑，发现组播源，生成转发树 PIM-SM/DM， DVMRP. 组播源发现协议 组播拓扑分离协议,组播网络,组播路由协议,组播源,组播源,接收者,组播数据报文,网络内部的每台路由器上都 创建(S, G)路由项!,组播技术介绍,PIM-DM 扩散,组播源,接收者,剪枝消息,组播数据报文,PIM-DM 剪枝,组播技术介绍,组播源,接收者,扩散-剪枝过程周期性进行,组播数据报文,PIM-DM 扩散-剪枝机制,组播技术介绍,接收者,RP,(*, G)路由项仅在共享树沿途创建,PIM-SM 共享树,组播技术介绍,接收者,RP,共享树,(S, G)路由项仅在源树沿途创建,PIM-SM 源注册,组播技术介绍,接收者,RP,RP向第一跳路由器发送“注册停止”报文，停止注册过程。,(S, G) 数据流开始通过源树 到达RP,共享树,PIM-SM 注册停止,组播技术介绍,接收者,RP,组播数据通过SPT流向RP,从RP开始，组播数据沿共享树 流向接收者,共享树,PIM-SM RP完成切换,组播技术介绍,接收者,RP,最后一跳路由器加入源树,源树的新分支上创建(S, G),共享树,PIM-SM RPT到SPT切换,组播技术介绍,接收者,RP,组播数据沿新的分支流向接收者,共享树沿途创建附加的 (S, G)项， 剪枝 (S, G) 数据流,共享树,PIM-SM RPT到SPT切换,组播技术介绍,接收者,RP,共享树沿途的(S, G)流量剪枝掉，报文通过源树流向接收者,共享树,PIM-SM RPT到SPT切换,组播技术介绍,接收者,RP,RP不再需要(S, G)报文流，向源发送剪枝,共享树,PIM-SM RPT到SPT切换,组播技术介绍,接收者,RP,现在(S, G)报文流仅仅沿着一条SPT路径流向接收者,共享树,PIM-SM RPT到SPT切换,组播技术介绍,组播技术介绍,组播协议 用户发现协议 组播路由协议 组播源发现协议 域内由组播路由协议完成源发现； 跨域运行组播时，由MSDP协议完成组播源信息的收集发布，提供给组播路由协议PIM-SM 组播拓扑分离协议,MSDP,组播源A,组播源B,组播网络A PIM-SM,组播网络B PIM-SM,组播源信息,组播技术介绍,组播协议 用户发现协议 组播路由协议 组播源发现协议 组播拓扑分离协议 组播受单播网络拓扑限制。通过提供一套专门供组播进行RPF检查的单播路由，可以实现组播网络与单播网络拓扑的分离， 组播静态路由 MBGP组播扩展.,组播静态路由,组播网络B,组播网络A,组播网络C,组播网络D,组播源A,MBGP,MBGP,接收者,组播技术介绍,组播应用 组播适用于将相同的数据从一个主机同时传送给多个接收者的应用，如：,视频、音频会议 传统的单播视频、音频会议系统,网络电视 将电视节目或其他媒体节目转换为流媒体，在宽带网络上进行播放,金融信息（股票行情）发布 在全国性的网络上提供各种信息发布服务，由用户选择接收,宽带网络交互式游戏 .,汇报提纲,组播技术介绍 组播典型应用,组播典型应用,跨域运行组播,IDC,组播源,组成员,组成员,骨干网 PIM-SM,城域网,城域网,城域网,DR,DR,DR,RP,RP,RP,RP,RP,组播报文流,物理链路,MSDP对等+eMBGP对等,MSDP对等+iMBGP对等,RP,组播典型应用,小型企业网络 规模小，组播参与者密集分布,Internet,PIM,PIM,IGMP,L3,L3,L2,L2,L2,L2,L2,路由器,IGMP,IGMP Snooping,.,.,.,.,组播典型应用,组播策略路由 源、接收者固定，有安全性考虑。如公安网络内部实时传输 的交通监控视频图象，组播报文中转节点（从固定接口入， 从固定接口出）,Serial0,Serial1,Ethernet0,组播策略路由,通过配置策略，静态决定组播报文的转发，安全考虑 multicast-policy-routing match . set next-hop . set out-interface.,组播典型应用,末梢网络 用户自备路由器，连接到组播网络，但组播网络不希望其参与,组播网络 运行PIM,用户接入三层设备 运行PIM-DM,.,PIM协议屏蔽,IGMP Proxy,用户接入三层设备（路由器，三层交换机，DSLAM.）,使用组播静态路由，将组播报文导向到隧道，不影响单播路由的转发,组播典型应用,使用隧道跨越不支持组播的网络 有时组播传送路径上有些设备不支持组播路由协议（比