组播原理培训胶片APPT课件

组播原理 ISSUE1 0 page1 学习完本课程 您应该能够 理解组播的概念及技术掌握IGMP协议掌握PIM协议 学习目标 page2 内容介绍 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 page3 单播 广播与组播 单播 服务器 组播 广播 主机 10 10 1 0 24 page4 单播与组播实现点对多点传输比较 单播 组播 page5 多媒体会议 互联网 多媒体终端 page6 数据分发 互联网 远程主机 文件服务器 page7 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 page8 游戏与仿真 互联网 玩家 玩家 玩家 玩家 玩家 page9 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 page10 内容介绍 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 page11 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 PIM DM DVMRP协议 page12 组播地址 组播IP地址 组播地址范围224 0 0 0 239 255 255 255保留组播地址224 0 0 0 224 0 0 255本地管理组地址239 0 0 0 239 255 255 255用户组播地址224 0 1 0 238 255 255 255组播MAC地址 以太网 01 00 5e xx xx xx page13 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 page14 组播转发 逆向路径转发 RPF ReversePathForwarding 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 page15 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 数据包从错误接口到达 192 18 0 32 page16 进一步观察 RPF检查失败 S1 S0 S2 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 S1 S0 15 15 0 0 16 S2 数据从S0到达 RPF检查失败 路由器丢弃包 page17 进一步观察 RPF检查成功 S1 S0 S2 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 S1 S0 15 15 0 0 16 S2 数据从S1到达 RPF检查成功 路由器转发数据包 page18 无组播功能交换机转发组播数据报 组播 page19 二层交换机组播功能实现 MAC地址 端口 01 02 03 1 2 5 1 2 3 4 5 转发表 page20 内容介绍 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 page21 IGMP 因特网组管理协议 IGMP InternetGroupManagementProtocol 协议是主机与路由器之间唯一信令协议RFC1112规定了IGMPV1 支持windows95 RFC2236规定了IGMPV2 支持windows和大多数Unix最新的服务包 Draft ietf idmr igmp v3 03 txt规定了最新的IGMPV3 page22 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 page23 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 page24 报告抑制过程 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 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 page25 IGMPv2报文格式 以字节为单位 类型 最大响应时间 校验和 组播组地址 0 1 2 3 page26 IGMP三版本比较 查询器选举 IGMPV1 离开方式 指定组查询 指定源 组加入 依靠上层路由协议 IGMPV2 IGMPV3 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 page27 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 page28 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 01 02 03 0135 page29 内容介绍 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 page30 组播路由协议概述 DVMRP 距离矢量组播路由协议 InternetDraft 协议无关组播 密集模式 PIM DM InternetDraft 协议无关组播 稀疏模式 PIM SM RFC2362 开放式组播最短路径优先 MOSPF RFC1584 其它 有核树组播路由协议 CBTv2 等 page31 协议无关组播 PIM PIM ProtocolIndependentMulticasting 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 稀疏模式 page32 PIM DM转发 源192 18 0 32 接收者 组播数据流 page33 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 page34 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 page35 PIM DM状态维护 源192 18 0 32 接收者 组播数据流 page36 断言 assert 机制 组播数据流 10 10 0 1 16 10 10 0 3 16 断言消息 源S page37 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 Hello消息 page38 内容介绍 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 page39 PIM SM转发与加入 源192 18 0 32 接收者 组播数据流 PR DR DR 加入消息 IGMP加入 1 2 3 4 page40 PIM SM剪枝 源192 18 0 32 接收者 组播数据流 PR DR DR 剪枝消息 IGMP离开 停止发送组播数据流 page41 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 page42 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 page43 组播分发树模型 源192 18 0 32