IP网络 - 组播 -培训

IP网络组播技术培训ITSC2005.7.组播概述组播在城域网中的部署任务南京城域网中的组播部署主要内容组播的必要性ServerRouterUnicast组播的必要性ServerRouterUnicastServerRouterMulticastIP组播是指一个IP报文向一个“主机组”的传送这个包含零个或多个主机的主机组由一个单独的IP地址标识IP组播承载的是UDP数据包IP组播非常适于互联网上直播流的发送组播的定义组播地址IP组播地址，或称为主机组地址，由D类IP地址标记，范围从到55比较重要的地址有：－网段中所有支持组播的主机－网段中所有支持组播的路由器－网段中所有的DVMRP路由器－所有的OSPF路由器－所有的OSPF指派路由器－所有RIPv2路由器3－所有PIM路由器组播的体系结构IGMP——Internet组管理协议IGMP协议由主机成员关系协议发展而来，目前有两个版本：IGMPv1和IGMPv2IGMP被主机用来通知直连的路由器，提出具体组播地址，申请加入或离开一个组播组组播路由器通过IGMP协议为其每个端口都维护一张主机组成员表组播路由协议组播路由协议的主要任务就是构造组播的分布树，使组播分组能够传送到相应的组播组成员根据对网络中的组播成员的分布和使用的不同，组播路由协议分为两类密集模式路由协议（DM）DVMRP，MOSPF，PIM-DM稀疏模式路由协议（SM）PIM-SM组播分布树在传送组播分组时，组播路由协议负责构造一个连接所有组播组成员的树，该树称为分布树，由此路由器得出转发分组的一条唯一路径根据构造方法的不同，分布树可分为源分布树（SourceDistributionTree），以组播源为根节点构造，也称为最短路径树（SPT）共享分布树，也称为RP树或基于核心的树（CBT），以网络中的某一个指定的路由器为根节点构造，该路由器称为集合点（RP）由于成员可以动态的加入和退出，分布树也必须动态更新PIM-DM和PIM-SMPIM——协议无关组播协议，指组播路由独立于网络选择的IP路由协议DM——密集模式采取推送方式，首先假设所有节点均需要，然后根据实际用户请求分布情况剪除不需要的分支，对带宽占用多，适于区域不大、组播源较少而客户端较多且密集的环境SM——稀疏模式采取拉回方式，由用户提出申请，显式地加入组播组，对广域带宽占用少，适于区域较大、组播源较多、客户端较分散的环境PIM-SM的工作概况支持SPT和CBT初始假设没有组播组成员使用“集合点”(RP)发送者和接收者均于RP处探知对方发送者通过首跳路由器向RP登记组播源接收者通过本地指定路由器加入以RP为根的组播树PIM-SMSharedTreeJoinReceiverRP(*,G)JoinSharedTree(*,G)StatecreatedonlyalongtheSharedTree.PIM-SMSenderRegistrationReceiverRP(S,G)JoinSourceSharedTree(S,G)Register(unicast)SourceTree(S,G)StatecreatedonlyalongtheSourceTree.TrafficFlowPIM-SMSenderRegistrationReceiverRPSourceSharedTreeSourceTreeRPsendsaRegister-Stopbacktothefirst-hoproutertostoptheRegisterprocess.(S,G)Register-Stop(unicast)TrafficFlow(S,G)Register(unicast)(S,G)trafficbeginsarrivingattheRPviatheSourcetree.PIM-SMSenderRegistrationReceiverRPSourceSharedTreeSourceTreeTrafficFlowSourcetrafficflowsnatively

alongSPTtoRP.FromRP,trafficflowsdown

theSharedTreetoReceivers.PIM-SMSPTSwitchoverReceiverRP(S,G)JoinSourceSourceTreeSharedTreeLast-hoprouterjoinstheSourceTree.Additional(S,G)StateiscreatedalongnewpartoftheSourceTree.TrafficFlowPIM-SMSPTSwitchoverReceiverRPSourceSourceTreeSharedTree(S,G)RP-bitPruneTrafficbeginsflowingdownthenewbranchoftheSourceTree.Additional(S,G)StateiscreatedalongalongtheSharedTreeto

pruneoff(S,G)traffic.TrafficFlowPIM-SMSPTSwitchoverReceiverRPSourceSourceTreeSharedTree(S,G)TrafficflowisnowprunedoffoftheSharedTreeandisflowingtotheReceiverviatheSourceTree.TrafficFlowPIM-SMSPTSwitchoverReceiverRPSourceSourceTreeSharedTree(S,G)trafficflowisnolongerneededbytheRPsoitPrunestheflowof(S,G)traffic.TrafficFlow(S,G)PrunePIM-SMSPTSwitchoverReceiverRPSourceSourceTreeSharedTree(S,G)TrafficflowisnowonlyflowingtotheReceiverviaasinglebranchoftheSourceTree.TrafficFlow组播概述组播在城域网中的部署任务南京城域网中的组播部署主要内容总体部署建议针对性：即将开展的IPTV业务假设：IPTV直播节目源位于各城域网内或由CDN推送到各城域网内城域网的骨干网络设备开通组播功能（需要调查骨干设备对组播的支持能力）为减轻维护工作量，在城域网内建议采用PIM-SM组播路由协议（需要调查骨干设备对PIM-SM的支持能力）如果考虑用户对节目源的请求切换速度，可考虑使用静态组播路由，但此法维护量大，且可能无效占用带宽另一个工作重点是处理好接入层的组播处理接入层组播用户接入的多样性目前主要存在ADSL（又分ATMDSLAM和IPDSLAM）、LANPPPOE、LANWEB认证、LAN或专线路由等多种接入方式处理接入层组播的目标是尽可能使同一个流只在上联通道中占用一份带宽LAN或专线路由及WEB认证用户：处理最为简单有效，在L3交换机或AR上开通组播和PIM-SM，二层交换机上开通IGMPsnoopingADSL用户：两种方案，一种是在BAS上实现流的复制，另一种是在DSLAM上实现，后者更好，但需要设备支持LANPPPOE用户：目前只能在BAS上开通组播，流复制到每一个加入组播的PPPSession，此法未根本解决上联带宽占用问题接入层组播的授权由于IPTV涉及到一定的资费问题，因此有必要考虑用户加入组播组的授权问题基本思路接入时，有必要区分用户的普通上网要求和IPTV要求对LAN用户和IPDSLAM用户可通过双VLAN上行方式实现区分对ATMDSLAM用户可通过双PVC上行方式区分LAN接入用户端口有限时可通过双PPPOESession方式区分用户加入组播组的请求应有鉴权措施对LAN接入用户，最好在离用户最近的接入交换机上（至少在BAS上）部署IGMP过滤器，滤除无权用户的加入请求用户认证返回信息中应包含可加入的组播组的信息，该信息可为BAS使用，并最好能通过BAS通过一定的方式向下发布组播概述核心层和汇聚层组播部署南京城域网中的组播部署主要内容概况按省公司要求，目前南京城域网已全面实施了核心层和汇聚层网络的组播和QoS部署，同时部分业务接入控制点和接入层网络也进行了部署试点涉及的网络（链路）改造工作已在部署的同时完成目前在已实施组播和QoS部署的各节点还继续进行着跟踪测试，以获得实际网络运行环境下的第一手数据下面将介绍组播全面部署情况总体规划核心层和汇聚层的组播部署业务接入点的组播部署接入层网络的组播部署设备组播相关配置命令部署方案内容组播总体规划改造工作：核心层GSR之间及核心层与汇聚层之间的互联电路从GEPortChannel改造为GE互联主备RP：核心层网络中选取云南路GSR和大行宫GSR担任主备RP核心层设备、汇聚层设备及业务接入控制点设备均开启组播，配置PIM-SM业务接入控制点除配置PIM-SM外，还可有选择地配置静态组播组以加快IPTV节目切换速度业务接入控制点配置组播过滤PPPOE/PPPOA接入时，由BAS实现组播流量复制，二层网络设备（L2交换机和DSLAM）无需组播配置；路由方式接入时，二层网络设备配置igmp-snooping各层次组播实施策略示意图云南路GSR大行宫GSR苜蓿园6509IP/TV苜蓿园开启组播路由相关端口PIM-SMMSDP开启组播路由相关端口PIM-SMMSDP开启组播路由相关端口PIM-SM指定RP组播过滤静态组播组开启组播路由相关端口PIM-SM相关端口igmp-snooping指定RP组播过滤静态组播组开启组播路由相关端口PIM-SM指定RP组播过滤静态组播组6509BASPIM-SMigmpigmpDSLAM不需要配置igmp总体规划核心层和汇聚层的组播部署业务接入点的组播部署接入层网络的组播部署设备组播相关配置命令部署方案内容相关改造GSR上的所有GEPortChannel互联链路更改成GE互联链路使用多条等距离路由方式实现同方向多GE链路上的流量分担核心层GSR上的部署策略GSR支持8条队列，从电总要求看，目前只需启用4条队列，其一为LLQ所有GSR均配置MDRR、WRED和EXP-DSCP映射R4/R5不需要开启组播对入网流量进行重新分类标记，对出网流量标记信任云南路和大行宫GSR开启组播且担任主备RP，配置PIM-SM，另外配置组播源准入控制以维护组播源的合法性标记信任新庄和长乐路GSR开启组播，配置PIM-SM标记信任核心层GSR配置概况Internet云南路R4长乐路新庄大行宫R5RPRP组播配置开启组播路由相关端口PIM-SMMSDP组播源准入控制QoS配置MDRR+WRED标记信任标记映射组播配置开启组播路由相关端口PIM-SMMSDP组播源准入控制QoS配置MDRR+WRED标记信任标记映射组播配置开启组播路由相关端口PIM-SM指定RPQoS配置MDRR+WRED标记信任标记映射组播配置开启组播路由相关端口PIM-SM指定RPQoS配置MDRR+WRED标记信任标记映射QoS配置MDRR+WRED分类标记标记映射QoS配置MDRR+WRED分类标记标记映射互联核心层GSR配置详情新庄、长乐路上联互联下联端口QoS配置MDRRWREDDSCP-EXP映射标记信任端口组播配置PIM-SM端口QoS配置MDRRWREDDSCP-EXP映射标记信任端口组播配置PIM-SM端口QoS配置MDRRWREDDSCP-EXP映射标记信任流量限速全局组播配置开启组播RP地址全局QoS配置队列策略WRED策略上联下联端口QoS配置MDRRWREDDSCP-EXP映射标记信任端口组播配置PIM-SM端口QoS配置MDRRWREDDSCP-EXP映射标记信任端口组播配置PIM-SM端口QoS配置MDRRWREDDSCP-EXP映射标记信任流量限速全局组播配置开启组播RP地址MSDP组播源准入控制全局QoS配置队列策略WRED策略云南路、大行宫（担任主备RP）汇聚层配置策略汇聚层设备均为Catalyst6509，目前其GE端口仅支持1P2Q，因此电总规划中安排于WRR2和BEQueue的业务将共用一个队列，相应地重新调整带宽分配比例为：10%，30%，60%所有6509均开启组播并配置PIM-SM所有6509均信任DSCP标记，配置1P2Q和WRED如有二层交换机与6509直连且实现了CoS标记，则该6509还需要执行CoS-DSCP映射视需要在6509的下联端口上配置对特定流量（如HTTP流量）的限速两台VOD6509除以上配置外，还需要配置静态组播组和组播过滤配置对组播流量的限速（2M），防止组播流量对带宽过量占用配置CoS标记/CoS-DSCP映射，同时使用五元组实施DSCP标记汇聚层配置概况Internet云南路R4长乐路新庄大行宫R5溧水高淳江宁1汉中门兴中门马鞍山鼓楼云南路龙江南湖长乐路红花村能仁里江宁2新庄中央门吉祥庵尧化门金鹰大行宫苜蓿园光华门后宰门浦口江浦六合大厂泰山新村VOD6509组播配置开启组播路由相关端口PIM-SM指定RPQoS配置1PQ+2WRRWRED标记信任标记映射组播配置开启组播路由相关端口PIM-SM指定RP组播过滤QoS配置1PQ+2WRRWRED分类标记标记信任基于组播组限速汇聚层6509配置汇聚层C6509配置详情各汇聚层节点6509端口组播配置PIM-SM

端口QoS配置1PQ+2WRRWRED标记信任端口组播配置PIM-SM端口QoS配置1PQ+2WRRWRED标记信任DSCP-CoS映射分类标记（特殊端口）流量限速全局组播配置开启组播RP地址组播过滤策略全局QoS配置启用QoS队列策略WRED策略流量限速策略分类标记策略上联下联端口组播配置PIM-SM

端口QoS配置1PQ+2WRRWRED标记信任端口组播配置PIM-SM静态组播组端口QoS配置1PQ+2WRRWREDDSCP-CoS映射限速分类标记全局组播配置开启组播RP地址组播过滤策略全局QoS配置启用QoS队列策略WRED策略流量限速策略分类标记策略上联下联两台VOD6509总体规划核心层和汇聚层的组播部署业务接入点的组播部署接入层网络的组播部署设备组播相关配置命令部署方案内容业务接入控制点配置策略各设备均开启组播并配置PIM-SM三层交换机上加上igmp-snooping配置各设备用户接入端口均配置静态组播组和组播过滤各设备配置分类标记策略，根据五元组完成DSCP标记，接入层设备携入CoS标记的予以信任并作CoS-DSCP映射各设备上行端口均配置1P3Q和WRED，对用户上行流量实施QoS策略由于限速任务主要在接入层网络完成，目前未在BAS上配置限速策略BAS下行端口配置流量整形BAS配置详情（ERX14XX）上联下联端口组播配置PIM-SM端口QoS配置1PQ+3WRRWRED标记信任端口组播配置PIM-SM静态组播组组播过滤端口QoS配置分类标记流量整形限速DSCP-CoS映射全局组播配置开启组播RP地址组播过滤策略全局QoS配置启用QoS分类标记策略流量监管策略队列策略WRED策略流量限速策略ERX1410/1440BAS配置详情（MA5200F/G）上联下联端口组播配置PIM-SM

端口QoS配置1PQ+3WRRWRED标记信任端口组播配置PIM-SM静态组播组组播过滤端口QoS配置分类标记流量整形限速DSCP-CoS映射全局组播配置开启组播RP地址组播过滤策略全局QoS配置启用QoS分类标记策略流量监管策略队列策略WRED策略流量限速策略MA5200G上联下联端口组播配置PIM-SM

端口QoS配置1PQ+3WRR标记信任端口组播配置PIM-SM静态组播组组播过滤端口QoS配置分类标记流量整形限速DSCP-CoS映射全局组播配置开启组播RP地址组播过滤策略全局QoS配置启用QoS分类标记策略流量监管策略队列策略WRED策略流量限速策略MA5200F三层交换机配置详情上联下联端口组播配置PIM-SM

端口QoS配置1PQ+3WRRWRED标记信任端口组播配置PIM-SM静态组播组组播过滤端口QoS配置分类标记流量整形DSCP-CoS映射限速全局组播配置开启组播RP地址igmp-snooping组播过滤策略全局QoS配置启用QoS分类标记策略流量整形策略队列策略WRED策略流量限速策略Catalyst3550上联下联端口组播配置PIM-SM端口QoS配置1PQ+3WRR标记信任全局组播配置开启组播RP地址igmp-snooping组播过滤策略全局QoS配置启用QoS分类标记策略流量监管策略队列策略流量限速策略端口组播配置PIM-SM静态组播组组播过滤端口QoS配置分类标记流量整形DSCP-CoS映射限速QW3026总体规划核心层和汇聚层的组播部署业务接入点的组播部署接入层网络的组播部署设备组播相关配置命令部署方案内容接入层网络配置策略L2交换机配置igmp-snoopingL2交换机配置根据端口标记CoS策略DSLAM配置根据PVC标记CoS策略L2交换机和DSLAM上联端口均配置队列调度策略L2交换机和DSLAM上行端口配置限速策略二层交换机配置详情上联下联端口组播配置无端口QoS配置1PQ+1WRR端口组播配置无端口QoS配置CoS标记限速全局组播配置开启组播igmp-snooping全局QoS配置；队列策略LS2024上联下联端口组播配置无端口QoS配置2WRR端口组播配置无端口QoS配置CoS标记限速全局组播配置开启组播igmp-snooping全局QoS配置；队列策略QW2403HDSLAM配置详情上联下联端口组播配置无端口QoS配置2WRR端口组播配置无端口QoS配置根据PVC标记CoS限速全局组播配置开启组播igmp-snooping全局QoS配置；队列策略MA5100上联下联端口组播配置无端口QoS配置2WRR端口组播配置无端口QoS配置根据PVC类别标记CoS限速全局组播配置开启组播igmp-snooping全局QoS配置；队列策略ASAM7300相关术语解释（一）CoS：ClassofService，服务类别，二层的数据帧的QoS标记DiffServ：DifferentiatedService，差别化服务DSCP：DifferentiatedServicesCodePoint，DiffServ代码点igmp-snooping：二层交换机使用该方式嗅探IGMP包，从而建立起组播转发表，避免以广播方式发送组播包而无效占用带宽LLQ：LowLatencyQueue，低时延队列MDRR：ModifiedDeficitRoundRobin，改进的差分循环队列MPLSEXP：Multi-ProtocolLabelSwitchexperimental(bits)，用于标记MPLS帧中保留的3个比特，可用于标记该帧的PHBMSDP：MulticastSourceDiscoveryProtocol，组播源发现协议相关术语解释（二）PHB：PerHopBehavior，逐跳行为PIM-SM：ProtocolIndependentMulticast-SparseMode，协议独立的组播--稀疏模式PQ：PriorityQueuing，优先化排队，通常高优先级的队列拥有绝对的优先发送权QoS：QualityofService，服务质量WRED：WeightedRandomEarlyDetection，加权随机早期检测（丢弃），一种拥塞避免方法，通过早期检测并根据优先级所确定的概率对TCP包随机丢弃，迫使流量源TCP发送窗口缩小，从而避免网络发生严重拥塞WRR：weightedroundrobin，加权循环队列总体规划核心层和汇聚层的组播部署业务接入点的组播部署接入层网络的组播部署设备组播相关配置命令部署方案内容设备支持能力介绍（一）设备支持能力介绍（二）详情表GSR12416组播配置（一）启用multicast路由功能

ipmulticast-routing在接口中启用PIM协议

ippimsparse-mode配置PIMRP的ip地址

ippimrp-address

ip-address[access-list-number][override]配置组播源准入控制

access-list[access-list-number]permit

[ip-address]

GSR12416组播配置（二）配置AnycastRP

routerospf100

networkarea0

ipmsdppeerconnect-sourceLoopback0

ipmsdpcache-sa-state

ipmsdporiginator-idLoopback0

ipmsdpmesh-groupanycastip

Cat6509组播配置（一）启用multicast路由功能

ipmulticast-routing在接口中启用PIM协议

ippimsparse-mode配置PIMRP的ip地址

ippimrp-address

ip-address[access-list-number][override]配置组播源准入控制

access-list[access-list-number]permit

[ip-address]

ERX1400组播配置（一）启用multicast路由功能

ipmulticast-routing在接口中启用PIM协议

ippimsparse-mode配置PIMRP的ip地