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1、目 录目 录第 1 章 组播概述1-1组播简介1-1单播方式的信息传输过程1-1广播方式的信息传输过程1-2组播方式传输信息1-2组播中各部分的角色1-3组播的优点和应用1-4组播模型分类1-5组播的框架结构1-5组播地址1-6组播协议1-9组播报文的转发机制1-10RPF 机制的应用1-11RPF 检查1-11. 2-12.1 IGMP Snoo简介2-1IGMP SnooIGMP SnooIGMP Snoo原理2-1基本概念2-1工作机制2-22.2 IGMP Snoo配置2-4启动 IGMP Snoo配置 IGMP Snoo配置 IGMP Snoo. 2-5版本2-5相关定时器2-6配置

2、端口从组播组中快速删除功能2-6配置组播组过滤功能2-7配置端口可以通过的组播组最大数量2-8配置静态成员端口2-9配置静态路由器端口2-102.2.9 配置 IGMP Snoo模拟主机加入功能2-10配置查询报文的 VLAN Tag2-11配置组播 VLAN2-12IGMP SnooIGMP Snoo显示和. 2-14典型配置举例2-142.4.1 配置 IGMP Snoo功能2-142.4.2 配置组播 VLAN 功能2-16i目 录2.5 常见配置错误举例2-19第 3 章 组播公共配置3-1组播公共配置3-1添加组播 MAC 地址表项3-1配置未知组播报文丢弃3-2组播公共配置显示3-

3、2ii第 1 章 组播概述第1章 组播概述1.1 组播简介随着ernet 的不断发展,数据、语音和信息等多种交互业务与日俱增,另外新兴的电子商务、网上会议、网上拍卖、 交互要求较高的服务逐渐兴起,这些服务对了更高的要求。点播、教学等对带宽和实时数据性、可计费性、网络带宽提出在网络中,存在着三种发送报文的方式:单播、广播、组播。下面输方式的数据交互过程分别进行介绍和对比。对这三种传1.1.1单播方式的信息传输过程采用单播(Unicast)方式时,系统为每个需求该信息的用户单独建立一条数据传送通路,并为该用户发送一份独立的拷贝信息,如图 1-1:Host AReceiverHost BSource

4、Host CServerReceiverHost DReceiverPackets for Host B Packets for Host DPackets for Host EHost E图1-1 单播方式传输信息假设用户 B、D 和 E 需要该信息,则信息源 Server 必须分别和用户 B、D、E 的设备建立传输通道。由于网络中传输的信息量和要求接收该信息的用户量成正比,因此当用户数量很庞大时,服务器就必须要将多份内容相同的带宽将成为信息传输中的瓶颈。给用户。因此,1-1第 1 章组播概述从单播信息的过程可以看出,单播的信息传输方式不利于信息规模化发送。1.1.2广播方式的信息传输过程如

5、果采用广播(Broadcast)方式,系统把信息传送给网络中的所有用户,不管他们是否需要,任何用户都会接收到广播来的信息,如图 1-2:Host AReceiverHost BSourceHost CServerReceiverHost DReceiverPackets for all the networkHost E图1-2 广播方式传输信息假设用户 B、D 和 E 需求该信息,则信息源 Server 通过路由器广播该信息,网络其他用户 A 和 C 也同样接收到该信息,性和得不到保障。从广播信息的过程可以看出,广播的性和有偿性比较差。并且当同一网络中需求该信息的用户量很小时,网络资源利用率

6、将非常低,带宽浪费严重。因此,广播不利于对特定用户进行数据交互,并且还严重的占用带宽。1.1.3组播方式传输信息综上所述,单播方式适合用户较少的网络,而广播方式适合用户稠密的网络,当网络中需求某信息的用户量不确定时,单播和广播方式效率很低。IP 组播技术的出现及时解决了这个问题。当网络中的某些用户需要特定信息时,组播者(即组播源)仅发送一次信息,借助组播路由协议为组播数据包建立组播分发树,被传递的信息在距离用户端尽可能近的节点才开始图 1-3。和分发,如1-2第 1 章组播概述Host AReceiverHost BSourceHost CServerReceiverHost DReceive

7、rPackets for the multicast groupHost E图1-3 组播方式传输信息假设用户 B、D 和 E 需求该信息,为了将信息顺利地传输给真正需要该信息的用户,需要将用户 B、D、E 组成一个接收者集合,由网络中各路由器根据该集合中各接收者的分布情况进行信息转发和,最后准确地传输给实际需要的接收者 B、D和 E。相比单播来说,组播的优点在于:不论接收者有多少,相同的组播数据流在每一条链最多仅有一份。使用组播方式传递信息,用户数量的增加不会显著增加网络的负载。相比广播来说,组播的优点在于:组播数据流仅会发送到要求数据的接收者。不会造成网络资源的浪费,合理的利用带宽。1.1

8、.4 组播中各部分的角色在组播方式的信息传输过程中,网络中各部分的角色如下:信息的发送者称为“组播源”,如图 1-3中的 Source;所有的接收者都是“组播组成员”,如图 1-3中的 Receiver;由所有接收者一个“组播组”,组播组不受地域的限制;支持三层组播功能的路由器称为“组播路由器”或“三层组播设备”,组播路由器不仅能够提供组播路由功能,也能够提供组播组成员的管理功能。1-3第 1 章组播概述为了更好地理解,可以将组播方式的信息传输过程类比于电视表 1-1所示。的传送过程,如表1-1 组播信息传输与电视传输的类比注意:组播源不一定属于组播组,也就是说其本身不一定是组播数据的接收者;

9、一个组播源可以同时向多个组播组发送数据,而多个组播源也可以同时向一个组播组发送数据。1.1.5组播的优点和应用1. 组播的优点组播的优势在于:提高效率:降低网络流量,减轻服务器和 CPU 负荷。优化性能:减少冗余流量。分布式应用:使多点应用成为可能。2. 组播的应用,实现了 IP 网络中点到多点的高组播技术有效地解决了单点发送多点接收效数据传送,能够节约大量网络带宽、降低网络负载。组播功能主要有以下的应用:、流的应用,如:网络电视、网络电台、实时视/音频会议。多培训、联合作业场合的通信,如:教育。数据仓库、金融应用()等。任何“点到多点”的数据发布应用。1-4所有和(c)技术步骤电视的传送过程

10、组播方式的信息传输过程1S 通过频道G 传送电视组播源S 向组播组G 发送组播数据2用户U 将电视机的频道调至频道G接收者U 加入组播组G3用户U 能够收看到由S 通过频道G传送的电视了接收者U 能够收到由组播源S 发往组播组G 的组播数据了4用户U 关闭电视机接收者U 离开组播组G第 1 章 组播概述1.2组播模型分类根据对组播源处理方式的不同,组播模型有下列三种:ASM(Any-Source Multicast,任意信源组播)SFM(Source-Filtered Multicast,信源过滤组播)SSM(Sourpecific Multicast,指定信源组播)1. ASM 模型简单地说

11、,ASM 模型就是任意源组播模型。在 ASM 模型中,任意一个发送者都可以成为组播源,向某组播组地址发送信息。众多接收者通过加入由该组播组地址标识的组播组以获得发往该组播组的组播信息。在 ASM 模型中,接收者无法预先知道组播源的位置,但可以在任意时间加入或离开该组播组。2. SFM 模型SFM 模型继承了 ASM 模型,从发送者角度来看,两者的组播组成员关系完全相同。同时,SFM 模型在功能上对 ASM 模型进行了扩展。在 SFM 模型中,上层对收到的组播报文的源地址进行检查,允许或来自某些组播源的报文通过。因此,接收者只能收到来自部分组播源的组播数据。从接收者的角度来看,只有部分组播源是有

12、效的,组播源被经过了筛选。3. SSM 模型在现实生活中,用户可能只对某些组播源发送的组播信息感,而不愿接收其它源发送的信息。SSM 模型为用户提供了一种能够在客户端指定组播源的传输服务。SSM 模型与 ASM 模型的根本区别在于:SSM 模型中的接收者已经通过其他预先知道了组播源的具置。SSM 模型使用与 ASM/SFM 模型不同的组播地址范围,直接在接收者和其指定的组播源之间建立的组播转发路径。1.3组播的框架结构IP 组播技术比较复杂,其根本用途是以组播方式将信息从组播源传输到接收者手中,同时满足接收者对信息的各种需求。对于 IP 组播,需要关注的是:网络中有哪些接收者?即主机。这些接收

13、者需要从哪个组播源接收信息?即组播源发现技术。组播源将组播信息传输到哪里?即组播寻址机制。1-5第 1 章组播概述组播信息如何传输?即组播路由。IP 组播属于一种端到端服务,按照协议层从下往上划分,组播机制包括以下四个部分:寻址机制:借助组播地址,实现信息从组播源发送到一组接收者。主机:使用组播成员机制实现接收主机动态加入和离开组播组。组播路由:使用组播路由构建报文分发树,从组播源传输报文到接收者。会议等组播应用,TCP/IP 协议栈必须支组播应用:组播源必须支持持组播信息的发送和接收。1.3.1组播地址由于信息的接收者是一个组播组内的多个主机,因此需要面对信息源该将信息发往何处、目的地址如何

14、选取。这些问题简而言之就是组播寻址。为了让信息源和组播组成员进行通讯,需要提供网络层组播地址,即 IP 组播地址。同时必须存在一种技术将 IP 组播地址为链路层 MAC 组播地址。下面分别介绍这两种组播地址。1. IP 组播地址根据 IANA( ernet Assigned Numbers Authority,因特网IP 地址分为五类,即 A 类、B 类、C 类、D 类和 E 类。)规定,单播报文按照网络规模大小分别使用 A、B、C 三类 IP 地址。组播报文的目的地址使用 D 类 IP 地址,D 类地址不能出现在 IP 报文的源 IP地址字段。E 类地址保留在今后使用。在单播数据传输过程中,

15、一个数据包传输的路径是从源地址路由到目的地址,利用“逐跳”(hy-hop)的原理在 IP 网络中传输。然而在 IP 组播环境中,数据包的目的地不是一个,而是一组,形成组地址。所有的信息接收者都加入到一个组内,并且一旦加入之后,流向该组地址的数据立即开始向接收者传输,组中的所有成员都能接收到数据包,这个组就是“组播组”。组播组具有以下的几个特点:组播组中的成员是动态的,主机可以在任何时刻加入和离开组播组。组播组可以是的也可以是临时的。由 IANA 分配组播地址的组播组称为组播组(又称之保留组播组)。对于组播组,要注意的是:组播组的 IP 地址保持不变,但组中的成员可以发生变化。1-6第 1 章

16、组播概述组播组中成员的数量可以是任意的,甚至可以为零。那些没有保留下来供用。组播组使用的 IP 组播地址,可以被临时组播组使D 类组播地址范围是 224.0.0.0239.255.255.255,范围及含义见表 1-2。表1-2 D 类地址的范围及含义根据 IANA 的约定,224.0.0.0224.0.0.255 网段地址被预留给本地网络中的路由协议使用,常用的预留 IP 组播地址列表如下:表1-3 预留的IP 组播地址列表1-7D 类地址范围含义224.0.0.1所有主机的地址224.0.0.2所有组播路由器的地址224.0.0.3不分配224.0.0.4DVMRP(Distance Ve

17、ctor Multicast Routing,距离矢量组播路由协议)路由器224.0.0.5OSPF(Open Shortest Path,最短路径优先)路由器224.0.0.6OSPF DR(Open Shortest PathDdesignated Router,最短路径优先指定路由器)224.0.0.7ST(Shared Tree,共享树)路由器224.0.0.8ST(Shared Tree,共享树)主机224.0.0.9RIP-2 路由器224.0.0.11活动224.0.0.12DHCP 服务器/中继224.0.0.13所有PIM(Protocol Independent Multi

18、cast,协议无关组播)路由器224.0.0.14RSVP(Resource Reservation Protocol,资源预留协议)封装224.0.0.15所有 CBT(Core-Based Tree,有核树)路由器D 类地址范围含义224.0.0.0224.0.0.255预留的组播地址(组地址),地址 224.0.0.0 保留不做分配,其它地址供路由协议使用224.0.1.0231.255.255.255233.0.0.0238.255.255.255用户可用的 ASM(Any-Source Multicast,任意源组播模型)组播地址(临时组地址),全网范围内有效232.0.0.0232

19、.255.255.255用户可用的 SSM(Sourpecific Multicast,指定源组播模型)组播组地址239.0.0.0239.255.255.255本地管理组播地址,仅在特定的本地范围内有效第 1 章组播概述 说明:和 IANA 为 IP 单播预留私有地址网段 10.0.0.0/8 等类似,IANA 也为 IP 组播预留了私有地址网段 239.0.0.0/8,这些地址属于管理范围地址。通过对管理范围地址的管理,可以灵活地定义组播域范围,实现不同组播域之间的地址,有助于相同组播地址在不同组播域内的重复使用而不会。2. 以太网组播 MAC 地址以太网传输单播 IP 报文的时候,目的

20、MAC 地址使用的是接收者的 MAC 地址。但是在传输组播报文时,传输目标不再是一个具体的接收者,而是一个成员不确定的组,所以需要使用组播 MAC 地址作为目的地址。IANA 规定,组播 MAC 地址的高 24bit 为 0 x01005e,MAC 地址的低 23bit 为组播IP 地址的低 23bit,关系如图 1-4所示:5 bits lostX X1110X32-bit IP address23 bits mapped48-bit MAC address0000 00010000 00000101 11100XX25-bit MAC address prefix图1-4 组播IP 地址与

21、组播 MAC 地址的关系由于 IP 组播地址的高 4bit 是 1110,代表组播标识,而低 28bit 中只有 23bit 被映射到 MAC 地址,这样 IP 地址中就会有 5bit 信息丢失,直接的结果是出现了 32 个IP 组播地址到同一 MAC 地址上。1-8D 类地址范围含义224.0.0.16指定 SBM(Subnetwork Bandwidth Management,子网带宽管理)224.0.0.17所有 SBMS224.0.0.18VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol,虚拟路由冗余协议)224.0.0.19224.0.0.255未指定第

22、 1 章 组播概述1.3.2组播协议 说明:通常,把工作在网络层的 IP 组播称为“三层组播”,相应的组播协议称为“三层组播协议”,包括 IGMP、PIM、MSDP 等;把工作在数据链路层的 IP 组播称为“二层组播”,相应的组播协议称为“二层组播协议”,包括 IGMP Snoo。本节主要针对二、三层组播协议在网络中的应用位置和功能进行总体介绍,有关各协议的详细介绍请分别参见本手册其他各章节的介绍。1. 三层组播协议三层组播协议包括组播组管理协议和组播路由协议两种类型,它们在网络中的应用位置如图 1-5所示。AS 1ReceiverAS 2ReceiverIGMPIGMPPIMPIMMSDPI

23、GMPReceiverSource图1-5 三层组播协议的应用位置(1)组播组管理协议在主机和与其直接相连的三层组播设备之间通常采用组播组的管理协议 IGMP( ernet Group Management Protocol,互联网组管理协议),该协议规定了主机与三层组播设备之间建立和组播组成员关系的机制。(2)组播路由协议组播路由协议运行在三层组播设备之间,用于建立和组播路由,并正确、高效地转发组播数据包。组播路由建立了从一个数据源端到多个接收端的无环(loop-free)数据传输路径,即组播分发树。对于 ASM 模型,可以将组播路由分为域内和域间两大类:1-9第 1 章组播概述域内组播路由

24、用来在 AS(Autonomous System,自治系统)发现组播源并构建组播分发树,从而将组播信息传递到接收者。在众多域内组播路由协议中,PIM(Protocol Independent Multicast,协议无关组播)是目前较为典型的一个。按照转发机制的不同,PIM 可以分为 DM(Dense Mode,密集模式)和 SM(Sparse Mode,稀疏模式)两种模式。域间组播路由用来实现组播信息在 AS 之间的传递,目前比较成型的解决方案有 MSDP(Multicast Source Discovery Protocol,组播源发现协议)等。对于 SSM 模型,没有域内和域间的划分。由

25、于接收者预先知道组播源的具因此只需要借助 PIM-SM 构建的通道即可实现组播信息的传输。置,2. 二层组播协议二层组播协议包括 IGMP Snoo1-6所示。组播 VLAN 等,它们在网络中的应用位置如图SourceIGMP SnooReceiverReceivermulticast packets图1-6 二层组播协议的应用位置IGMP Snoo( ernet Group Management Protocol Snoo,IGMP 侦听)是运行在二层设备上的组播约束机制,通过侦听和分析主机与三层组播设备之间交互的 IGMP 来管理和控制组播组,从而可以有效抑制组播数据在二层网络中的扩散。1

26、.4 组播报文的转发机制在组播模型中,IP 报文的目的地址字段为组播组地址,组播源向以此目的地址所标识的主机群组传送信息。因此,转发路径上的组播路由器为了将组播报文传送到各个方位的接收站点,往往需要将从一个入接口收到的组播报文转发到多个出接口。与单播模型相比,组播模型的复杂性就在于此:1-10第 1 章 组播概述为了保证组播报文在网络中的传输,必须依靠单播路由表或者单独提供给组播使用的组播路由表来指导转发;为了处理同一设备在不同接口上收到来自不同对端的相同组播信息,需要对组播报文的入接口进行 RPF(Reverse Path Forwarding,逆向路径转发)检查,以决定转发还是丢弃该报文。

27、RPF 检查机制是大部分组播路由协议进行组播转发的基础。RPF 机制除了可以保证正确地按照组播路由的配置转发组播报文外,还能避免由于而造成的环路。1.4.1RPF 机制的应用路由器在收到由组播源 S 向组播组G 发送的组播报文后,首先查找组播转:(1)如果存在对应的(S,G)表项,且该报文实际到达的接口与组播转入接口一致,则向所有的出接口执行转发。中的(2)如果存在对应的(S,G)表项,但是该报文实际到达的接口与组播转的入接口不一致,则对此报文执行 RPF 检查:若检查结果表明 RPF 接口与现存(S,G)表项的入接口相同,则说明(S,G)表项正确,丢弃这个来自错误路径的报文;若检查结果表明

28、RPF 接口与现存(S,G)表项的入接口不符,则说明(S, G)表项已过时,将入接口修改为该报文实际到达的接口,然后向所有的出接口执行转发。如果不存在对应的(S,G)表项,则也对该报文执行 RPF 检查。将 RPF 接中(3)口作为入接口,结合相关路由信息创建相应的表项,并下发到组播转中:如果该报文实际到达的接口正是 RPF 接口,则 RPF 检查通过,向所有的出接口执行转发;如果该报文实际到达的接口不是 RPF 接口,则 RPF 检查失败,丢弃该报文。1.4.2RPF 检查执行 RPF 检查的依据是单播路由。单播路由表中汇集了到达各个目的网段的最短路径。组播路由协议并不独立由信息创建组播路由

29、表项。某种单播路由,而是依赖于网络中现有的单播路在执行 RPF 检查时,路由器查找单播路由表的具体过程:以“报文源”的 IP 地址为目的地址查找单播路由表,自动选取一条最优单播路由。对应表项中的出接口为 RPF 接口,下一跳为 RPF 邻居。路由器认为来自 RPF 邻居且由该 RPF 接口收到的组播报文所经历的路径是从源 S 到本地的最短路径。1-11第 1 章组播概述如图 1-7所示,假设网络中单播路由畅通。组播报文沿从组播源(Source)到接收者(Receiver)的 SPT 进行传输。图1-7 RPF 检查过程SwitchC 从接口 Vlan-1 收到来自 Source 的组播报文,组

30、播转中没有相应的转项。执行RPF 检查,发现单播路由表中到达网段192.168.0.0/24的出接口是 Vlan-2 ,于是判断该报文实际到达的接口不是 RPF 接口。RPF检查失败,该组播报文被丢弃。Switch C 从接口 Vlan-2 收到来自Source 的组播报文,组播转中没有相应的转项。执行RPF 检查,发现单播路由表中到达网段192.168.0.0/24的出接口正是该报文实际到达的接口。RPF 检查通过,向所有的出接口转发该报文。1-122.1 IGMP Snoo简介IGMP Snoo( ernet Group Management Protocol Snoo,IGMP 侦听)是

31、运行在二层以太网交换机上的组播约束机制,用于管理和控制组播组。2.1.1IGMP Snoo原理运行 IGMP Snoo的二层设备通过对收到的IGMP 报文进行分析,为端口和关系转发组播数据。MAC 组播地址建立起关系,并根据这样的如图 2-1所示,当二层设备没有运行 IGMP Snoo时,组播数据在二层被广播;当二层设备运行了 IGMP Snoo而在二层被组播给指定的接收者。后,已知组播组的组播数据不会在二层被广播,图2-1 二层设备运行 IGMP Snoo前后的对比2.1.2IGMP Snoo基本概念1. IGMP Snoo相关端口如图 2-2所示,Router A 连接组播源,在 Swit

32、ch A 和 Switch B 上分别运行 IGMPSnoo,Host A 和 Host C 为接收者主机(即组播组成员)。2-1图2-2 IGMP Snoo相关端口结合图 2-2,介绍一下 IGMP Snoo相关的端口概念:路由器端口(Routort):交换机上靠近三层组播设备(即 DR 或 IGMP 查询器)一侧的端口,如 Switch A 和Switch B 各自的 Ethernet1/0/1 端换机将本设备上的所有路由器端口都在路由器端口列表中。成员端口(Membort):又称组播组成员端口,表示交换机上靠近组播组成员一侧的端口,如 Switch A 的 Ethernet1/0/2 和

33、 Ethernet1/0/3 端口,以及Switch B 的 Ethernet1/0/2 端换机将本设备上的所有成员端口都在IGMP Snoo转中。2. IGMP Snoo端口老化定时器表2-1 IGMP Snoo端口老化定时器2.1.3 IGMP Snoo工作机制运行了 IGMP Snoo的交换机对不同 IGMP 动作的具体处理方式如下:2-2定时器说明超时前应收到的报文超时后交换机的动作路由器端口老化定时器交换机为其上的每个路由器端口都启动一个定时器,其超时时间为路由器端口老化时间IGMP 通用查询报文或 PIMo 报文将该端口从路由器端口列表中删除成员端口老化定时器当一个端口加入某组播组

34、时,交换机为该端口启动一个定时器,其超时时间为成员端口老化时间IGMP 成员关系报文将该端口从组播组的转中删除1. 普遍组查询IGMP 查询器定期向本地网段内的所有主机与路由器发送 IGMP 通用查询报文,以查询该网段有哪些组播组的成员。在收到 IGMP 通用查询报文时,交换机将其通过 VLAN 内除接收端口以外的其它所有端口转发出去,并对该报文的接收端口做如下处理:如果该端口是路由器端口列表中已有的路由器端口,则重置该路由器端口的老化定时器。如果该端口不是路由器端口列表中已有的路由器端口,则将其加入路由器端口列表,并启动该路由器端口的老化定时器。2.成员关系以下情况,主机会向组播路由器发送

35、IGMP 成员关系报文:当组播组的成员主机收到 IGMP 查询报文后,会回复 IGMP 成员关系文。报如果主机要加入某个组播组,它会主组播路由器发送 IGMP 成员关系报告报文以加入该组播组。在收到 IGMP 成员关系转发出去,从该报文中如下处理:报文时,交换机将其通过 VLAN 内的所有路由器端口出主机要加入的组播组地址,并对该报文的接收端口做如果该端口已存在于组播组转如果该端口不在组播组转中,则重置该端口的成员端口老化定时器;中,则在组播组转中为该端口增加转项,并启动该端口的成员端口老化定时器。 说明:交换机不会将 IGMP 成员关系报文通过非路由器端口转发出去,原因如下:根据 IGMP

36、成员关系抑制机制,如果非路由器端口下还有该组播组的成员主机,则这些主机在收到该报文后便抑制了自身的,从而使交换机无法获知这些端口下还有该组播组的成员主机。3. 离开组播组运行 IGMPv1 的主机离开组播组时不会发送 IGMP 离开组报文,因此交换机无法立即获知主机离开的信息。但是,由于主机离开组播组后不会再发送 IGMP 成员关系报文,因此当其对应的成员端口的老化定时器超时后,交换机就会将该端口对应的转项从转中删除。2-3运行 IGMPv2 或 IGMPv3 的主机离开组播组时,会通过发送 IGMP 离开组报文,以通知组播路由器自己离开了某个组播组。当从最后一个成员端口上收到 IGMP 离开

37、组报文时,交换机会将该报文通过 VLAN内的所有路由器端口转发出去,同时由于并不知道该报文的接收端口下是否还有该组播组的其它成员,所以交换机不会立刻把该端口对应的转除,而是重置该成员端口的老化定时器。项从转中删当IGMP查询器收到IGMP离开组报文后,从中出主机要离开的组播组的地址,并通过接收端口向该组播组发送 IGMP 特定组查询报文。交换机在收到 IGMP 特定组查询报文后,将其通过 VLAN 内的所有路由器端口和该组播组的所有成员端口转发出去。对于 IGMP 离开组报文的接收端换机在该成员端口的老化时间内:如果从该端口收到了主机发送的响应该组播组的 IGMP 成员关系报文,则表示该端口下

38、还有该组播组的成员,于是重置该成员端口的老化定时器;如果没有从该端口收到主机发送的响应该组播组的 IGMP 成员关系报文,则表示该端口下已没有该组播组的成员,则在该成员端口老化时间超时后,将转中该端口对应该组播组的转项删除。注意:交换机在启动了 IGMP Snoo功能后,当收到某个组播组内的主机发出的 IGMP离开报文时,会自动判断该组播组是否存在。如果该组播组不存在,则丢弃这个IGMP 离开报文,不再转发。2.2 IGMP Snoo配置表2-2 配置任务简介2-4配置任务说明详细配置启动 IGMP Snoo必选2.2.1配置 IGMP-Snoo版本可选2.2.2配置 IGMP Snoo相关定

39、时器可选2.2.3配置端口从组播组中快速删除功能可选2.2.4配置组播组过滤功能可选2.2.5配置端口可以通过的组播组最大数量可选2.2.6配置静态成员端口可选2.2.7配置静态路由器端口可选2.2.82.2.1启动 IGMP Snoo表2-3 启动 IGMP Snoo注意:在启动指定 VLAN 的 IGMP Snoo前,应首先在系统视图下启动全局 IGMPSnoo功能,否则将无法配置成功。2.2.2配置 IGMP Snoo版本随着组播应用的不断深入,IGMPv3 协议应用的越来越多,它增加组播源过滤功能,使接收者不仅可以指定要加入的组播组,还能明确要求接收从某特定组播源发出的组播信息,路由器

40、上的 IGMPv3 协议和 PIM-SSM 协议结合,可以使接受者直接加入到指定的组播源组,从而大大简化了组播路由协议,优化了组播数据流在网络中的拓扑。表2-4 配置 IGMP Snoo版本2-5操作命令说明进入系统视图system-view-进入 VLAN 视图vlan vlan-id-操作命令说明进入系统视图system-view-全局启动的IGMP Snoo功能igmp-snooenable必选缺省情况下,全局IGMP Snoo功能处于关闭状态进入 VLAN 视图vlan vlan-id-启动 VLAN 视图下的IGMP Snoo功能igmp-snooenable必选缺省情况下,所有 V

41、LAN 的IGMP Snoo功能都处于关闭状态配置任务说明详细配置配置 IGMP Snoo模拟主机加入可选2.2.9配置查询报文的 VLAN Tag可选2.2.10配置组播 VLAN可选2.2.11注意:配置 IGMP Snoo版本前,首先要在指定 VLAN 内启动 IGMP Snoo。IGMPv3 Snoo的功能不能区分组播组相同而组播源不同的组播数据,只能点播组播组不同和组播源也不同的组播数据,所以规划网络时每个组播源的组播组地址不能相同。2.2.3配置 IGMP Snoo相关定时器本配置任务用来手工设置路由器端口老化定时器、组播组成员端口老化定时器。表2-5 配置 IGMP Snoo相关

42、定时器2.2.4配置端口从组播组中快速删除功能正常情况下,交换机从某端口收到 IGMP 离开报文后不会直接将该端口从组播组中删除,而是先向该端口发送针对该组播组的 IGMP 特定组查询报文,如果等待一段时间后没有得到响应,才将该端口从组播组中删除。当启动快速删除功能后,交换机从某端口收到离开某组播组的 IGMP 离开报文时,直接将端口从组播组中删除。当端口下只有一个用户时,快速删除可以节省带宽。1. 在系统视图下配置端口从组播组中快速删除功能表2-6 在系统视图下配置端口从组播组中快速删除功能2-6操作命令说明进入系统视图system-view-操作命令说明进入系统视图system-view-

43、配置路由器端口老化定时器igmp-snoorouter-aging-time seconds可选缺省情况下,路由器端口老化时间为 105 秒配置组播组成员端口老化定时器igmp-snoohost-aging-time seconds可选缺省情况下,组播组成员端口老化时间为 260 秒操作命令说明配置 VLAN 的IGMP-Snoo版本igmp-snooverver-number可选缺省情况下,IGMP Snoo版本为 22. 在以太网端口视图下配置端口从组播组中快速删除功能表2-7 在以太网端口视图下配置端口从组播组中快速删除功能 说明:端口从组播组中快速删除功能只能在客户端支持 IGMP V

44、2 或 V3 时生效。当在系统视图下的配置时,如果没有指定 VLAN,则交换机的所有端口都启动快速删除功能;如果指定了 VLAN,则该 VLAN 内的所有端口都启动快速删除功能。当在以太网端口视图下时,如果没有指定 VLAN,则无论该端口属于哪个 VLAN,该端口都启动快速删除功能;如果指定了 VLAN,配置只对指定 VLAN 内的该端口有效。当快速离开与未知组播报文丢弃功能同时开启的情况下,如果某个端口下有多个用户,一个用户的快速离开,可能会造成同一组播组中其它用户的组播业务中断。2.2.5 配置组播组过滤功能在启动了 IGMP Snoo的交换机上,通过配置组播组过滤器,可以限制用户对组播的

45、点播。在实际应用中,当用户点播某个组播时,会发起一个 IGMP报文,该报文到达交换机后,交换机检查接收端口上配置的组播过滤 ACL,如果此端口可以加入这个组播组,则将这个端口加入到该组播组的转发端口列表中;否则交换机就丢弃该 IGMP报文,这样数据流就不会送到该端口,从而控制用户点播组播。配置此功能前,请确定 ACL 规则已经配置完毕。2-7操作命令说明进入系统视图system-view-进入以太网端口erfaceerface-type erface-number-配置端口从指定 VLAN 的组播组中快速删除功能igmp-snoofast-leave vlanvlan-list 必选缺省情况下

46、,端口从组播组中快速删除功能关闭操作命令说明配置端口从组播组中快速删除功能igmp-snoofast-leave vlan vlan-list 必选缺省情况下,端口从组播组中快速删除功能关闭1. 在系统视图下配置组播组过滤功能表2-8 在系统视图下配置组播组过滤功能2. 在以太网端口视图下配置组播组过滤功能表2-9 在以太网端口视图下配置组播组过滤功能 说明:一个端口可属于多个 VLAN,端口所属每个 VLAN 只能配置一个 ACL 规则。在配置此命令时,如果用户没有配置 ACL 规则,则会过滤掉所有组播组。由于绝大多数的设备采用广播方式处理未知组播报文,因此,为了确保组播数据流不会被当成未知

47、组播送到被过滤的端口,该功能一般都和未知组播丢弃功能组合使用。当在系统视图下的配置时,如果没有指定 VLAN,则交换机的所有端口都启动组播过滤功能;如果指定了 VLAN,则该 VLAN 内的所有端口都启动组播过滤功能。当在以太网端口视图下配置时,如果没有指定 VLAN,则在所有 VLAN 内都启动了组播过滤功能,且只对启动 IGMP SnooVLAN,配置只对指定 VLAN 内的该端口有效。的 VLAN 生效;如果指定了2.2.6 配置端口可以通过的组播组最大数量在配置端口可以加入的组播组最大数量后,用户在点播组播组时,由于端口通过的组播组的数量受到限制,因此用户不能带宽就得到了控制。的点播组

48、播组。这样一来,端口2-8操作命令说明进入系统视图system-view-进入以太网端口视图erfaceerface-type erface-number-配置组播过滤功能igmp-snoogroup-policyacl-number vlan vlan-list 必选缺省情况下,组播过滤功能关闭操作命令说明进入系统视图system-view-配置组播过滤功能igmp-snoogroup-policyacl-number vlan vlan-list 必选缺省情况下,组播过滤功能关闭表2-10 配置端口可以通过的组播组最大数量 说明:为了避免因组播组数量过多引起网络流量过大或导致设备的处理能力

49、下降,可以限定交换机支持的最大组播组数量。当组播组数量超过限定值时,交换机会根据组播组建立的先后顺序删除最先的建立的多余组播组,此时被删除的组播组内一些正被转发的组播流会被当成未知组播报文在本 VLAN 内广播,导致一段时间成员端口也会收到组播流。为了避免上述情况的发生,请打开未知组播报文丢弃功能。2.2.7配置静态成员端口如果某端口所连接的主机需要固定接收某个组播组或组播源组的组播数据,可以配置该端口静态加入该组播组或组播源组,成为静态成员端口。1. 在以太网端口视图下配置静态成员端口表2-11 在以太网端口视图下配置静态成员端口2. 在 VLAN 接口视图下配置静态成员端口表2-12 在

50、VLAN 接口视图下配置静态成员端口2-9操作命令说明进入系统视图system-view-进入 VLAN 接口视图erface Vlan-erfaceerface-number-操作命令说明进入系统视图system-view-进入以太网端口视图erfaceerface-typeerface-number-配置当前端口作为静态成员端口multicast sic-group group-addressvlan vlan-id必选缺省情况下,没有配置静态成员端口操作命令说明进入系统视图system-view-进入以太网端口视图erfaceerface-type erface-number-配置端口可

51、以通过的组播组最大数量igmp-snoogroup-limitlimit vlan vlan-list overflow-replace 必选缺省情况下,可以加入的组播组最大数量数为 256。2.2.8配置静态路由器端口在拓扑稳定的网络中,可以将交换机上的路由器端口配置为静态路由器端机可以通过该端口接收路由器发来的 IGMP 报文。换1. 在以太网端口视图下配置静态路由器端口表2-13 在以太网端口视图下配置静态路由器端口2. 在 VLAN 视图下配置静态路由器端口表2-14 在 VLAN 视图下配置静态路由器端口2.2.9配置 IGMP Snoo模拟主机加入功能通常情况下,运行 IGMP 的

52、主机会对组播路由器的 IGMP 查询报文进行响应,如果由于某种原因无法响应,就可能导致组播路由器认为该网段没有该组播组的成员,从而取消相应的路径。为避免这种情况的发生,配置交换机 VLAN 下的某个端口为组播组成员,当该端口收到 IGMP 查询报文时,由组播交换机进行响应,从而保证 VLAN 下的该端口能够继续收到组播报文。2-10操作命令说明进入系统视图system-view-进入 VLAN 视图vlan vlan-id-配置指定端口作为静态路由器端口multicastsic-routorterface-typeerface-number必选缺省情况下没有配置静态路由器端口操作命令说明进入系

53、统视图system-view-进入以太网端口视图erfaceerface-typeerface-number-配置当前端口作为静态路由器端口multicastsic-routortvlanvlan-id必选缺省情况下,没有配置静态路由器端口操作命令说明配置指定端口作为静态成员端口multicast sic-group group-addresserfaceerface-list必选缺省情况下,没有配置静态成员端口IGMP Snoo模拟主机加入功能实现原理如下:在以太网端口上启动模拟主机加入功能时,交换机会主动从该端口发送一个IGMP 成员关系报文,同时回环给自身一个相同的 IGMP 成员关系报

54、文,通过这个回环报文建立相应的 IGMP 表项;当启动了模拟主机加入功能后,如果再收到 IGMP 通用查询报文后,交换机同样会响应一个IGMP 成员关系报文,同时回环给自身一个相同的 IGMP成员关系报文,通过这个回环报文来保证 IGMP 表项不被老化掉;在以太网端口上关闭模拟主机加入功能后,交换机也会发送一个 IGMP 离开组报文。因此,为了使 IGMP 表项不被老化掉,必须保证端口能够周期性的收到 IGMP 通用查询报文。表2-15 配置 IGMP Snoo模拟主机加入功能注意:配置 IGMP Snoo模拟主机加入功能前,应该先在 VLAN 视图下启动 IGMPSnoo功能;当前端口必须属

55、于指定 VLAN,否则配置不会生效;用户可以配置 source-ip source-address 来指定模拟主机要加入的组播源地址,只有 VLAN 内启动了 IGMPv3 Snoo时,该参数才有效。2.2.10 配置查询报文的 VLAN Tag可以通过配置IGMP Snoo转发/发送的通用查询报文和特定组查询报文所在的VLAN,实现在上行 VLAN 与下行 VLAN 不同的二层组播网络环境中的组播报文的跨 VLAN 转发。表2-16 配置 IGMP Snoo模拟主机加入功能2-11操作命令说明进入系统视图system-view-操作命令说明进入系统视图system-view-进入以太网端口视

56、图erfaceerface-typeerface-number-配置 IGMP Snoo模拟主机加入功能igmp host-join group-address source-ipsource-address vlan vlan-id必选缺省情况下,模拟主机加入功能处于关闭状态 说明:该功能建议不要与组播 VLAN 功能同时使用。2.2.11配置组播 VLAN基于以往的组播点播方式,当处于不同 VLAN 的用户点播同一个组播组时,数据在组播路由器上会为每个包含接收者的 VLAN 进行式,浪费了大量的带宽。和转发。这样的组播点播方在启动了 IGMP Snoo功能后,通过配置组播 VLAN 的方式

57、,将交换机的端口加入到组播 VLAN,使不同 VLAN 内的用户共用一个组播 VLAN 接收组播数据,组播流只在一个组播 VLAN 内进行传输,从而节省了带宽。而且由于组播 VLAN 与用户 VLAN 完全,安全和带宽都得以保证。组播 VLAN 主要应用于二层交换,但在三层交换机上也必须进行相应的配置。组播 VLAN 配置过程如下:表2-17 配置组播 VLAN(三层交换机)2-12操作命令说明进入系统视图system-view-创建组播 VLAN,并进入 VLAN 视图vlan vlan-id-退出至系统视图quit-进入 VLAN 接口视图erface Vlan-erfacevlan-id

58、-启动IGMPigmp enable必选缺省情况下,IGMP 功能关闭退出至系统视图quit-进入与二层交换机相连的以太网端口视图erfaceerface-type erface-number-将端口定义为Trunk 端口或者Hybrid 端口port link-type trunk | hybrid 必选操作命令说明配置查询报文的VLAN Tagigmp-snoovlan-mapvlanvlan-id必选缺省情况下,不改变 IGMP Snoo转发/发送的通用查询报文和特定组查询报文所在的 VLAN表2-18 组播 VLAN 配置过程(二层交换机)2-13操作命令说明进入系统视图system-

59、view-启动IGMP Snooigmp-snooenable-进入 VLAN 视图vlan vlan-id-启动IGMP Snooigmp-snooenable必选启动组播 VLAN 功能service-type multicast必选退出至系统视图quit-进入与三层交换机相连的以太网端口视图erfaceerface-type erface-number-将端口定义为 trunk 端口或者Hybrid 端口port link-type trunk | hybrid 必选设置以太网允许通过的VLAN IDport hybrid vlan vlan-list tagged | untagged

60、 必选VLAN 中必须包括组播 VLAN 的 ID,并且如果端口类型为Hybrid,则必须设置该端口在转发组播 VLAN 内的报文时保留 VLAN Tagport trunk permit vlanvlan-list进入与用户相连的以太网端口视图erfaceerface-type erface-number-定义端口的类型为Hybridport link-type hybrid必选设置以太网端口上允许通过的 VLAN IDport hybrid vlan vlan-id-list tagged | untagged 必选VLAN 中必须包括组播 VLAN 的 ID,并且必须将组播 VLAN 设

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