IGMP PROXY技术白皮书

1、神州数码Digital ChinaIGMP/MLD Proxy技术白皮书文件编号文件类别技术白皮书编写鞠港李春娣日期2007.4.26审核郭巍松日期批准日期神州数码网络有限公司修改记录版本日期修改纪要修改人审核人发现问题V1.02007-04-26创建Jugang licdguows说明：技术白皮书由研发人员编写初稿（要归档到研发中MCC服务器相关项目或部门中），提交给产品经理，产品经理进行修订润色，形成可提供给外部客户的最终稿（归档到产品部知识库）。内 蓝色字体部分为文档内容编写提要，请产品经理注意技术白皮书最终定稿后请删除内容。45 Digital China目录 TOC o 1-5 h

2、z HYPERLINK l bookmark17 o Current Document 概述1 HYPERLINK l bookmark23 o Current Document 缩写和术语1 HYPERLINK l bookmark27 o Current Document 技术介绍1 HYPERLINK l bookmark31 o Current Document 主要特性3 HYPERLINK l bookmark47 o Current Document 技术特色与优势4 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 典型应用指南4 HYPERL

3、INK l bookmark61 o Current Document 参考资料445 Digital China1.概述简要介绍本文档编写的背景和目的，主要介绍技术产生的背景，以及该技术满足了哪些实际需要，概 要说明该技术及其应用场合。一备注：内蓝色字体部分为文档内容编写提要，实际文档完成后请删 除内容IGMP/MLD proxy是在r fc4605中提出的一种简化的组播末端协议，其核心是在运行环境简单的组播 协议末端，不运行复杂的PIM/DVMRP等组播路由协议，通过IGMP/M LD代理的方式与组播协议对 话，从而简化在低端设备上的组播实现。IGMP/MLD协议是用来在组播路由器和客户端

4、间通信的协议，同时也存在组播路由器和客户端两种 协议行为，IGMP/MLD代理设备在配置上明确上游接口和下游接口，对于上游接口，运行IGMP/MLD 的HOST端协议，收集下游接口的组播成员关系，把从下游收集的IGMP/MLD加入信息汇聚后，以 IGMP/MLD客户端的身份发送加入、离开消息给上层的组播路由器；在下游接口，则运行IGMP/MLD 的ROUTER端协议，周期性发送查询，并处理组播成员关系报告。IGMP proxy功能与PIM及DVMRP的功能是互斥的。缩写和术语列出本文档使用到的缩写和术语，并解释。IGMP/MLD :分别服务于IPV4和IPV6的路由器/客户端间组成员协议。PI

5、M：协议无关组播路由器协议。PIM-SM :协议无关组播路由器协议稀疏模式。PIM-DM :协议无关组播路由器协议密集模式。SSM:源指定组播。IGMP/M LD代理交换机：运行I GMP/MLD proxy功能的路由交换机。本文有时简称为代理交换机上游接口： IGMP/MLD代理交换机与组播路由器相连接的接口，每个IGMP/MLD代理交换机只有一个 上游接口。代理交换机在树根方向上的接口，也称为“Host interface”下游接口： IGMP/MLD代理交换机不与组播路由器相连接的接口，也称为“Router interface”ROUTER端：IGMP/MLD协议的路由器端部分，对于IG

6、MP/MLD代理交换机，运行在下游接口上。HOST端：IGMP/MLD协议的客户端部分，对于IGMP/MLD代理交换机，运行在上游接口上。查询者：IGMP/MLD协议在子网上发送QUERY（查询）的路由器/交换机。组播路由器：通常指支持组播路由的路由器，本文特指运行组播路由协议的路由器。技术介绍本部分详细介绍该技术的基本原理以及应用方案。神州数码Digital China首先，在传统的网络上，实现三层组播转发、形成三层组播表项必须是运行组播路由协议的设备， 但组播路由协议一般比较复杂，对于网络拓扑简单明确的末端三层交换机而言，这样复杂的路由协议 就显得过于臃肿了，既消耗了大量的CPU和内存，也

7、增大了系统的风险。IGMP/MLD proxy的原理就在于，在比较简单明确的网络环境下，指定上游接口，在上游接口与组 播路由器之间，IGMP/MLD代理交换机扮演HOST端的角色，屏蔽组播路由器与代理交换机所代理的 网络间的组播协议通信，而完全代理其下游接口的IGMP/MLD信息，并在其下游端口上代理组播路由 器的角色。为了避免多个代理服务器在同一网络上的问题，代理服务器应当只有作为下游网络的查询者时才能 建立本接口上的表项。也就是说，只有当前作为查询者的下游接口才能够参与代理服务器（上游接口） 的汇聚过程，再由上游接口将汇聚结果以HOST的角色发给自己上游的组播路由器。代理服务器聚合下游组信

8、息的原则与IGMPV3/MLDV2协议的要求一致。代理交换机器在上游接口 上根据查询者的查询报文确定运行何种版本的IGMP/ML D协议。即如果上游发送的查询是 IGMPV3/ML DV2的查询，代理交换机上游接口就运行IGMPV3/MLD V2协议，如果上游组播路由器发 送的查询是IGMPV2/MLDV1的查询，代理交换机上游接口就运行IGMPV2/MLDV1协议。相应的，在 代理交换机上游接口收到查询或者产生新的汇聚组信息时（包括接口状态改变），将按照当前运行的协 议版本发送报告。HOST端功能均按照RFC标准协议实现，对于其中实现的难点下游接口数据的聚合，简单的说其原 理是对于每个下游接

9、口的状态变化都同时触发上游接口的状态变化，该变化有可能会触发向上游组播 路由器发送JOIN/LEAVE报文。具体的聚合算法如有兴趣请参考RF文档4605，此处不再赘述。IGMP/MLD代理交换机支持SSM，支持的方式是对于SSM范围的组，下游发送的IGMP/MLD不能通 过检测的报告将会被拒绝加入，最终，SSM范围的组播数据就不会发往到没有指定源加入的HOST 端。IGMP/MLD proxy不支持复杂的网络拓扑，对复杂的环境应当使用组播路由协议。应用方案简介作为简化的组播末端协议，IGMP/MLD Proxy的网络应用拓扑示例如下：各个组播路由器之间运行PIM/DVMRP协议，代理交换机网络

10、运行IGMP proxy协议。图1基本网络拓扑组网方案主要特性本部分详细说明该功能或技术所具有的主要特性及指标，已在或即将在哪些产品上支持，以及使用的 限制条件、已知功能缺陷的规避办法。支持标准IGMP/MLD的HOST端协议支持发送EXCLUDE（S,G）的下游网络准确获得该组播组流量支持SSM源指定组播支持对上游汇聚组源个数的限制 支持同时开启 IGMP proxy 和 IGMP snooping原则上来说，作为末端的网络不应成为组播数据的发送者，即代理服务器所代理的网络不应成为 组播源，如果希望代理服务器代理的网络成为组播源，需要如下的改变：代理交换机认为只要不以上游接口为入接口的组播数

11、据，都以上游接口为出接口。组播路由器的PIM-SM和PIM-DM能够设定，所有以代理交换机的接口发送的组播数据，只要RPF 检查正确（按协议说是都是由特定路由协议产生的，似乎并不完美），都认为是直连的。这是因为 PIM-SM要认为自己是该组播表项的DR以发送REGISTER，而PIM-DM则需要认为自己是该组播表项 的始发者（ORIGINATOR ）。代理交换机应能对组播数据进行RPF检查（通常这应当是组播路由协议才能做的），以保证不会 受到非法的组播数据的侵扰。（关于这一功能特性，正在开发实现中）神州数码Digital China作为可选的功能，允许非上游接口发送组播数据并建立表项，建立表项

12、时要默认加入上游接口，为 了配合这一配置，PIM/PIM6应当允许配置某接口认为所有来源于本接口的源都认为是直连的，以确定 DR和O RIGINATOR的身份。实现中，默认不允许非上游接口发送组播数据，这有利于避免普通末端 客户发布非法的组播数据源；另外PIM上关于直连的设置并非PIM协议规定的方式，虽然我们实现起来 并不难，但要与其它厂家产品适配就可能存在问题。如果实现该功能，要在IGMP/MLD协议里进行 RPF检查，以避免非法组播数据的发布。 IGMP proxy功能只能在支持IPMC的交换机上实现技术特色与优势如果其他厂商产品也有相应或类似功能，请对比说明我们的技术优势，包括通过认证情况，获得证书 /专利等情况。一一该部分由研发人员提供部分素材，主要由产品经理来编写润色。默认情况下，只有作为查询者的当前下游接口才能够参与上游接口的汇聚过程；我们可以手工配 置允许当前作为非查询者的下游接口参与代理服务器（上游接口）的汇聚过程。默认情况下，末端的网络不应成为组播数据的发送者；我们可以通过手工配置允许代理服务器代 理的网络成为组播源。（正在开发实现中）其它主要技术特色列举在第4章主要特性中典型应用指南本部分介绍该技术几种典型的应用举例，包括组网方案、具体配置等。组网方案请参见图1具体的配置使用请参见及参考资料列出相关的参考资料，请产品经理注意