H3C关于组播配置示例VIP

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ASAutonomous System自治系统ASMAny-Source Multicast任意信源组播BGPBorder Gateway Protocol边界网关协议BSRBootStrap Router自举路由器C-BSRCandidate-BSR候选BSRC-RPCandidate-RP候选RPDRDesignated Router指定路由器IGMPInternet Group Management Protocol互联网组管理协议MBGPMulticast Border Gateway Protocol组播边界网关协议MP-BGPMultiProtocol Border Gateway Protocol多协议边界网关协议MSDPMulticast Source Discovery Protocol组播源发现协议OSPFOpen Shortest Path First开放最短路径优先PIM-DMProtocol Independent Multicast-Dense Mode协议无关组播密集模式PIM-SMProtocol Independent Multicast-Sparse Mode协议无关组播稀疏模式RPRendezvous Point汇集点RPFReverse Path Forwarding逆向路径转发RPTRendezvous Point Tree共享树SPTShortest Path Tree最短路径树SSMSource-Specific Multicast指定信源组播目 录1 特性简介. 32 应用场合. 53 域内二、三层组播配置举例. 53.1 组网需求. 53.2 配置思路. 63.3 配置步骤. 73.3.1 Router A的配置. 73.3.2 Router B的配置. 83.3.3 Router C的配置. 103.3.4 Router D的配置. 123.3.5 Switch A的配置. 143.3.6 Switch B的配置. 153.3.7 Switch C的配置. 163.4 验证结果. 174 域间三层组播配置举例. 214.1 组网需求. 214.2 配置思路. 224.3 配置步骤. 234.3.1 Router A的配置. 234.3.2 Router B的配置. 254.3.3 Router C的配置. 274.3.4 Router D的配置. 304.3.5 Router E的配置. 334.3.6 Router F的配置. 354.4 验证结果. 375 相关资料. 395.1 相关协议和标准. 391 特性简介组播是指在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VLAN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：l 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；l 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. MBGP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：l 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；l 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；l 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l 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（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。l 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 1-10.110.1.100/24Source 2-10.110.3.100/24Router AEth1/110.110.1.1/24Router CEth1/110.110.2.1/24S2/1192.168.1.1/24S2/1192.168.2.2/24S2/2192.168.2.1/24Loop01.1.1.1/32Router BS2/1192.168.1.2/24Loop110.2.2.2/32S2/2192.168.3.1/24Router DEth1/110.110.3.1/24Loop01.1.1.1/32Eth1/210.110.4.1/24Loop110.1.1.1/32S2/1192.168.3.2/24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：l 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；l 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；l 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：l 在Router C和Router D的主机侧接口上使能IGMP协议；l 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；l 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 Router 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 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 192.168.2.1 255.255.255.0pim sm#ospf 1area 0.0.0.0 network 10.110.1.0 0.0.0.255 network 192.168.1.0 0.0.0.255 network 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 network 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 smRouterB-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 pimRouterB-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 Serial2/1link-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 0.0.0.0 network 1.1.1.1 0.0.0.0 network 10.1.1.1 0.0.0.0 network 192.168.1.0 0.0.0.255 network 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-ospf-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。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 interface 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-interface 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 LoopBack0ip address 1.1.1.1 255.255.255.255pim sm#interface LoopBack1ip address 10.2.2.2 255.255.255.255pim sm#ospf 1area 0.0.0.0 network 1.1.1.1 0.0.0.0 network 10.2.2.2 0.0.0.0 network 192.168.2.0 0.0.0.255 network 10.110.2.0 0.0.0.255#pimc-bsr LoopBack1c-rp LoopBack0#msdporiginating-rp LoopBack1peer 10.1.1.1 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 0.0.0.255RouterD-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-Ethernet1/2 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 address 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 0.0.0.0 network 192.168.3.0 0.0.0.255 network 10.110.3.0 0.0.0.255 network 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 igmp-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Ethernet1/1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-mvlan-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 Ethernet1/3port 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-vlan20 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#interface 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 30SwitchC-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 vlan 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-vlanTotal 1 multicast-vlan(s)Multicast vlan 5 subvlan list: vlan 10 20 port 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 group Total 3 IP Group(s). Total 3 IP Source(s). Total 3 MAC Group(s). Port flags: D-Dynamic port, S-Static port, C-Copy port Subvlan flags: R-Real VLAN, C-Copy VLAN Vlan(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 mac 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:0100-5e01-0101 Host 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 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:0100-5e01-0101 Host port(s):total 1 port. Eth1/2 Vlan(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):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:0100-5e01-0101 Host 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 vlan 30 verbose Total 1 IP Group(s). Total 1 IP Source(s). Total 1 MAC Group(s). Port flags: D-Dynamic port, S-Static port, C-Copy port Subvlan flags: R-Real VLAN, C-Copy VLAN Vlan(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 group(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 Port Host port(s):total 1 port. Eth1/2 (D) ( 00:02:35 ) MAC group(s): MAC group address:0100-5e02-0202 Host 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 1/1Ethernet1/1(10.110.2.1): IGMP is enabled Current IGMP version is 2 Value of query interval for IGMP(in seconds): 60 Value of other querier present interval for IGMP(in seconds): 125 Value of maximum query response time for IGMP(in seconds): 10 Querier for IGMP: 10.110.2.1 (this router) Total 1 IGMP Group reported由上可知，Router C的接口Ethernet1/1上运行了IGMPv2，并由该接口作为IGMP查询器。(4) 通过使用display msdp brief命令可以查看路由器之间MSDP对等体建立的情况。例如：# 查看Router B上MSDP对等体的简要信息。 display msdp briefMSDP Peer Brief Information of VPN-Instance: public net Configured Up Listen Connect Shutdown Down 1 1 0 0 0 0 Peers Address State Up/Down time AS SA Count Reset Count 10.2.2.2 Up 00:10:17 ? 1 0# 查看Router C上MSDP对等体的简