组播技术基础学习教案

1、会计学1组播技术组播技术(jsh)基础基础第一页，共63页。第1页/共63页第二页，共63页。服务器服务器路由器路由器单播方式单播方式(fngsh)服务器服务器路由器路由器组播方式组播方式(fngsh)第2页/共63页第三页，共63页。例如例如: 收听电台广播收听电台广播(gungb)流流所有的客户端都接收相同的所有的客户端都接收相同的8 Kbps电台广播电台广播(gungb)00.20.40.60.8流量流量Mbps120406080100客户端数量客户端数量组播组播单播单播第3页/共63页第四页，共63页。第4页/共63页第五页，共63页。第5页/共63页第六页，共63页。第6页/共63页

2、第七页，共63页。l全局范围地址（Globally Scoped Addresses）l l 用来在组织之间以及跨越互连网进行数据传递l 其中范围给SSM(指定(zhdng)信源组播)使用，SSM是PIM协议的扩展，在一对多的组播网络环境中提供了一种有效的数据传输机制。l 范围给已经获得自治系统编号的组织的组播使用，具体方法是将某AS号码写成十六进制，分成两个字节，然后再放到的第二，三字节中，这样每个全局AS内就有255个保留的组播地址。l例如对于AS 62010l如此在全球范围内预留给自治系统62010使用第7页/共63页第八页，共63页。第8页/共63页第九页，共63页。32 Bits28

3、 Bits25 Bits23 Bits48 Bits01-00-5e-7f-00-0111105 BitsLostIP组播组播 MAC地址映射地址映射 (FDDI和以太网和以太网)第9页/共63页第十页，共63页。 . . .相同相同(xin tn)的组播的组播MAC地址地址(FDDI和以太网和以太网)32 - IP组播地址组播地址(dzh)注意存在注意存在32 IP - 1 MAC地址地址(dzh)重叠重叠IP组播组播 MAC地址映射地址映射 (FDDI和以太网和以太网)第10页/共63页第十一页，共63页。第11页/共63页第十二页，共63页。IGMP的三个标准 RFC 1112 - IG

4、MP版本1Windows 95支持RFC 2236 - IGMP版本2（是目前的标准）Windows98后的版本及大多数UNIX系统IGMP版本3目前仍然是一个(y )草案（draft）draft-ietf-idmr-igmp-v3-03.txt 主机如何告诉路由器组播组成员关系路由器向直连的所有(suyu)主机询问组播组成员关系- 通过IGMP协议：Internet组管理协议 第12页/共63页第十三页，共63页。membership report)n版本2的成员身份报告(bogo)(Version 2 membership report)n离开组(Leave Group)nIGMPv3n版

5、本3的成员身份查询(Version 3 Membership query)n版本3的成员身份报告(bogo)(Version 3 membership report)第13页/共63页第十四页，共63页。224.1.1.1报告报告H1H2加入加入(jir)一个组一个组主机向路由器发送(f sn)加入组的IGMP报文H3第14页/共63页第十五页，共63页。查询查询224.1.1.1报告报告224.1.1.1抑制抑制X224.1.1.1抑制抑制X维护维护(wih)这个组这个组 路由器周期性地向发送路由器周期性地向发送(f sn)查询查询主机主机(zhj)发送单个组的报告发送单个组的报告 组的其他

6、成员监听到报告后抑制报告发送组的其他成员监听到报告后抑制报告发送第15页/共63页第十六页，共63页。H1H3普通组查询普通组查询224.1.1.1H2离开离开(l ki)组播组组播组(IGMPv1)主机主机“默不作声默不作声(m b zu shng)”地离开组（不发报告了）地离开组（不发报告了）路由器发送路由器发送3个普遍组查询个普遍组查询(chxn)(间隔间隔60秒秒)路由器没有收到这个组的路由器没有收到这个组的IGMP报告报告组播组超时（离开）组播组超时（离开） (最大可能延迟最大可能延迟= 3分钟分钟)第16页/共63页第十七页，共63页。H1H3离开组报告离开组报告224.0.0.2

7、224.1.1.1特定组查询特定组查询224.1.1.13秒钟内没有秒钟内没有(mi yu)收到该组的报告收到该组的报告H2离开离开(l ki)组播组组播组(IGMPv2)第17页/共63页第十八页，共63页。第18页/共63页第十九页，共63页。第19页/共63页第二十页，共63页。最短路径树（基于最短路径树（基于(jy)源的分发树）源的分发树）接收者接收者 R1BEADF源源 S1组播路由项组播路由项(S, G), iif, oiflistS 源地址源地址G 组地址组地址iif 入接口入接口(ji ku)oiifs 出接口出接口(ji ku)列表列表C接收者接收者 R2源源 S2第20页/

8、共63页第二十一页，共63页。接收者接收者 R1BEADF源源 S1C接收者接收者 R2源源 S2最短路径树（基于最短路径树（基于(jy)源的分发树）源的分发树）组播路由项组播路由项(S, G), iif, oiflistS 源地址源地址G 组地址组地址iif 入接口入接口(ji ku)oiifs 出接口出接口(ji ku)列列表表第21页/共63页第二十二页，共63页。共享分发共享分发(fnf)树树接收者接收者 R1BEAD FC接收者接收者 R2(RP) PIM汇聚汇聚(hu j)点点共享树共享树(RP)组播路由项组播路由项(*, G), iif, oiflist* 任何源地址G 组地址i

9、if 入接口oiifs 出接口列表源源 S1第22页/共63页第二十三页，共63页。共享分发共享分发(fnf)树树接收者接收者 R1BEAF源源 S1C接收者接收者 R2源源 S2(RP) PIM汇聚汇聚(hu j)点点共享树共享树源树源树D (RP)组播路由项组播路由项(*, G), iif, oiflist* 任何源地址G 组地址iif 入接口oiifs 出接口列表第23页/共63页第二十四页，共63页。第24页/共63页第二十五页，共63页。l为什么组播为什么组播?l组播编址技术组播编址技术(jsh)l主机主机-路由器通告协议路由器通告协议- - - - IGMP l组播分发树组播分发树

10、- - - -SPTl组播转发组播转发- - - -RPFl组播路由协议组播路由协议- - - -PIMl组播配置命令组播配置命令l组播配置示例组播配置示例第25页/共63页第二十六页，共63页。组播路由和单播路由是相反的组播路由和单播路由是相反的:单播路由关心数据报文要到哪里去。单播路由关心数据报文要到哪里去。组播路由关心数据报文从哪里来。组播路由关心数据报文从哪里来。组播路由使用组播路由使用 “反向路径转发反向路径转发”机制机制(RPF, Reverse Path Forwarding)何谓何谓RPF?路由器收到组播数据报文后，只有确认这个数据报文是从自己到源的出接口上到来的，才进行转发，

11、否则丢弃报文。路由器收到组播数据报文后，只有确认这个数据报文是从自己到源的出接口上到来的，才进行转发，否则丢弃报文。RPF检查检查 在单播路由表中查找到组播报在单播路由表中查找到组播报(b bo)文源地址的路由文源地址的路由 如果该源地址路由的出接口就是组播报如果该源地址路由的出接口就是组播报(b bo)文的入接口，文的入接口，RPF成功成功 否则否则RPF失败失败第26页/共63页第二十七页，共63页。源源举例举例(j l): RPF检查检查组播报组播报(b bo)文文第27页/共63页第二十八页，共63页。RPF检查检查(jinch)失败失败!查看单播路由表查看单播路由表:报文从错误接口到

12、达报文从错误接口到达E0S1S0S2源源151.10.3.21发出的组播数据报文发出的组播数据报文X丢弃数据报文！丢弃数据报文！第28页/共63页第二十九页，共63页。查看单播路由表查看单播路由表: RPF检查检查(jinch)成功成功RPF检查检查(jinch)成功成功!E0S1S0S2源源151.10.3.21发出的组播数据报文发出的组播数据报文数据报文从正确的接口到达数据报文从正确的接口到达!然后才开始向所有出接口然后才开始向所有出接口 (即分发树的下游即分发树的下游)转发转发第29页/共63页第三十页，共63页。l为什么组播为什么组播?l组播编址技术组播编址技术(jsh)l主机主机-路

13、由器通告协议路由器通告协议- - - - IGMP l组播分发树组播分发树- - - -SPTl组播转发组播转发- - - -RPFl组播路由协议组播路由协议- - - -PIMl组播配置命令组播配置命令l组播配置示例组播配置示例第30页/共63页第三十一页，共63页。密集模式（密集模式（Dense-mode）使用使用“推推”（Push）模型（先给你，可以不要）模型（先给你，可以不要）组播数据整网络的泛滥（组播数据整网络的泛滥（Flood）下游不想接收的话则剪枝（下游不想接收的话则剪枝（Prune）泛滥、剪枝、泛滥、剪枝泛滥、剪枝、泛滥、剪枝周而复始周而复始 (通常通常3分钟折腾分钟折腾(zh

14、 tng)一次一次)稀疏模式（稀疏模式（Sparse-mode）使用使用 “拉拉”（Pull）模型（你要了，才给你）模型（你要了，才给你）组播数据只发送到有需要的地方组播数据只发送到有需要的地方有显式的加入（有显式的加入（Join）过程）过程第31页/共63页第三十二页，共63页。QOSMIC, SM, 等等)第32页/共63页第三十三页，共63页。DVMRP依赖自己找回来的单播路由: 进行RPF检查创建“截断广播树”(TBT, 一种组播分发树型结构)使用特殊的“毒性逆转”机制使用泛滥和剪枝机制组播数据开始时沿TBT向下泛滥当下游不需要该数据时对TBT枝杈进行剪枝剪枝每过一定时间超时，重新沿枝

15、杈进行泛滥第33页/共63页第三十四页，共63页。第34页/共63页第三十五页，共63页。第35页/共63页第三十六页，共63页。组播源组播源初始初始(ch sh)泛滥泛滥接收者接收者 组播数据报文组播数据报文PIM-DM 泛滥泛滥(fnln)与剪枝与剪枝:第36页/共63页第三十七页，共63页。组播源组播源剪枝剪枝(jin zh)不需要的数据流不需要的数据流接收者接收者 组播数据报文组播数据报文 剪枝消息剪枝消息PIM-DM 泛滥泛滥(fnln)与剪枝与剪枝:第37页/共63页第三十八页，共63页。剪枝剪枝(jin zh)之后，看之后，看.组播源组播源接收者接收者 组播数据报文组播数据报文P

16、IM-DM 泛滥与剪枝泛滥与剪枝:第38页/共63页第三十九页，共63页。E0进入路由器的组播数据进入路由器的组播数据(shj)报文报文(RPF检查都成功检查都成功) E0S0路由器从其路由器从其“出接口列表出接口列表”(oiflist)中的某个接口收到数据中的某个接口收到数据 !只有其中一个路由器应该继续发送数据，以避免重复只有其中一个路由器应该继续发送数据，以避免重复S0路由器发送路由器发送 “PIM Assert”消息消息Assert Assert 计算计算distance和和 metric值值 谁到源的路由最优谁获胜谁到源的路由最优谁获胜(hu shn) 如果如果distance和和

17、metric相等，相等，IP地址大的获胜地址大的获胜(hu shn) 输的就停止转发输的就停止转发 (剪枝接口剪枝接口)Assert机制机制(jzh)：第39页/共63页第四十页，共63页。第40页/共63页第四十一页，共63页。第41页/共63页第四十二页，共63页。接收者接收者RP(*, G) 加入加入 共享树共享树(*, G) 仅在共享树仅在共享树沿途沿途(ynt)建立建立接收者加入(jir)树:第42页/共63页第四十三页，共63页。接收者接收者RP(S, G) 加入加入组播源组播源 共享树共享树 (S, G) 注册注册(单播单播) 源树源树(S, G)仅在源树仅在源树沿途沿途(ynt

18、)建立建立 数据流数据流发送者注册(zhc):第43页/共63页第四十四页，共63页。接收者接收者RP组播源组播源共享树共享树源树源树RP向第一向第一(dy)跳路由器发送注册停止（跳路由器发送注册停止（Register-Stop）消息，停止注册过程）消息，停止注册过程(S, G) 注册停止注册停止(单播单播)数据流数据流(S, G)注册注册(单播单播)数据流从组播源通过数据流从组播源通过(tnggu)源树到达源树到达RP发送者注册(zhc):第44页/共63页第四十五页，共63页。接收者接收者RP组播源组播源共享树共享树源树源树数据流数据流源数据流沿源树（源数据流沿源树（SPT）流向流向(li

19、 xin)RP从从RP开始开始(kish)，数据流沿，数据流沿共享树（共享树（RPT）流向接收者）流向接收者发送者注册(zhc):第45页/共63页第四十六页，共63页。n C-RP地址n Holdtime = 3 x 第46页/共63页第四十七页，共63页。第47页/共63页第四十八页，共63页。变化时发送n BSR消息包括:n BSR的“组-RP”映射(yngsh)n激活BSR地址第48页/共63页第四十九页，共63页。PIM-SM网络网络(wnglu)C-RPC-RPDEGABSR消息消息BSR消息消息BSR消息消息BSR消息消息C-RP 通告(单播)C-RP 通告(单播)BSR消息一跳

20、一跳向外扩散BCBSR第49页/共63页第五十页，共63页。第50页/共63页第五十一页，共63页。为什么组播为什么组播?组播编址技术组播编址技术(jsh)主机主机-路由器通告协议路由器通告协议- - - - IGMP 组播分发树组播分发树- - - -SPT组播转发组播转发- - - -RPF组播路由协议组播路由协议- - - -PIM组播配置命令组播配置命令组播配置示例组播配置示例第51页/共63页第五十二页，共63页。查看组播路由表信息ndisplay multicast rpf-info source-address 查看RPF路由信息ndebugging multicast forw

21、arding 打开组播报文转发(zhun f)调试信息开关nmtracert source-address last-hop-address group-address n (从本跳路由器开始，按照到组播源的RPF规则，逐跳反向跟踪到直连组播源的第一跳路由器)基本基本(jbn)配置与查看命令配置与查看命令:第52页/共63页第五十三页，共63页。ndisplay igmp interface显示接口的IGMP配置和运行信息(xnx)ndebugging igmp all | event | host | packet | timer n -打开IGMP调试信息(xnx)开关IGMP相关相关(x

22、inggun)的配置的配置:第53页/共63页第五十四页，共63页。PIM-DM配置配置(pizh):第54页/共63页第五十五页，共63页。SMnc-bsr interface-type interface-number hash-mask-len priority n -配置候选BSR nc-rp interface-type interface-number group-policy acl-number priority priority-value 配置候选RP nstatic-rp rp-address acl-number 配置静态RP第55页/共63页第五十六页，共63页。为什么组播为什么组播?组播编址技术组播编址技术主机