迈普MyPower S4300千兆汇聚路由交换机配置手册V20操作手册09组播协议操作概况.docx
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迈普MyPowerS4300千兆汇聚路由交换机配置手册V20操作手册09组播协议操作概况
目录
第1章IPv4组播协议1
1.1IPv4组播协议概述1
1.1.1组播简介1
1.1.2组播地址1
1.1.3IP组播报文转发3
1.1.4IP组播应用3
1.2PIM-DM3
1.2.1PIM-DM介绍3
1.2.2PIM-DM配置任务序列4
1.2.3PIM-DM典型案例6
1.2.4PIM-DM排错帮助7
1.3PIM-SM8
1.3.1PIM-SM介绍8
1.3.2PIM-SM配置任务序列9
1.3.3PIM-SM典型案例12
1.3.4PIM-SM排错帮助15
1.4MSDP配置15
1.4.1MSDP介绍15
1.4.2MSDP配置任务简介16
1.4.3配置MSDP基本功能17
1.4.4配置MSDP对等体18
1.4.5配置报文收发18
1.4.6配置SA-cache参数19
1.4.7MSDP举例20
1.4.8MSDP排错帮助26
1.5ANYCASTRP配置26
1.5.1ANYCASTRP介绍26
1.5.2ANYCASTRP配置任务27
1.5.3ANYCASTRP典型案例29
1.5.4ANYCASTRP排错帮助30
1.6PIM-SSM31
1.6.1PIM-SSM介绍31
1.6.2PIM-SSM配置任务序列31
1.6.3PIM-SSM典型案例31
1.6.4PIM-SSM排错帮助34
1.7DVMRP34
1.7.1DVMRP介绍34
1.7.2配置任务序列35
1.7.3DVMRP典型案例37
1.7.4DVMRP排错帮助38
1.8DCSCM38
1.8.1DCSCM介绍38
1.8.2DCSCM配置任务序列39
1.8.3DCSCM典型案例41
1.8.4DCSCM排错帮助42
1.9IGMP42
1.9.1IGMP介绍42
1.9.2配置任务序列44
1.9.3IGMP典型案例46
1.9.4IGMP排错帮助47
1.10IGMPSnooping配置47
1.10.1IGMPSnooping介绍47
1.10.2IGMPSnooping配置任务47
1.10.3IGMPSnooping典型案例49
1.10.4IGMPSnooping排错帮助52
1.11IGMPProxy配置53
1.11.1IGMPProxy介绍53
1.11.2IGMPProxy配置任务53
1.11.3IGMPProxy举例54
1.11.4IGMPProxy排错帮助57
第2章IPv6组播协议58
2.1PIM-DM658
2.1.1PIM-DM6介绍58
2.1.2PIM-DM6配置任务序列59
2.1.3PIM-DM6典型案例61
2.1.4PIM-DM6排错帮助62
2.2PIM-SM662
2.2.1PIM-SM6介绍62
2.2.2PIM-SM6配置任务序列64
2.2.3PIM-SM6典型案例67
2.2.4PIM-SM6排错帮助70
2.3ANYCASTRPv6配置70
2.3.1ANYCASTRPv6介绍70
2.3.2ANYCASTRPv6配置任务71
2.3.3ANYCASTRPv6典型案例73
2.3.4ANYCASTRPv6排错帮助74
2.4PIM-SSM675
2.4.1PIM-SSM6介绍75
2.4.2PIM-SSM6配置任务序列75
2.4.3PIM-SSM6典型案例75
2.4.4PIM-SSM6排错帮助78
2.5IPv6DCSCM78
2.5.1IPv6DCSCM介绍78
2.5.2IPv6DCSCM配置任务序列79
2.5.3IPv6DCSCM典型案例81
2.5.4IPv6DCSCM排错帮助82
2.6MLDSnooping82
2.6.1MLDSnooping介绍82
2.6.2MLDSnooping配置任务82
2.6.3MLDSnooping典型案例84
2.6.4MLDSnooping排错帮助87
第3章组播VLAN配置88
3.1组播VLAN介绍88
3.2组播VLAN配置任务88
3.3组播VLAN举例89
第1章IPv4组播协议
1.1IPv4组播协议概述
本章对IPv4组播协议的配置进行介绍，本章所有的IP都是指IPv4。
注：
5950-28T-L和5950-52T-L两款产品不支持本章节组播路由协议。
1.1.1组播简介
当信息（包括数据、语音和视频）传送的目的地是网络中的少数用户时，可以采用多种传送方式。
可以采用单播（Unicast）的方式，即为每个用户单独建立一条数据传送通路；或者采用广播（Broadcast）的方式，把信息传送给网络中的所有用户，不管他们是否需要，都会接收到广播来的信息。
例如，在一个网络上有200个用户需要接收相同的信息时，传统的解决方案是用单播方式把这一信息分别发送200次，以便确保需要数据的用户能够得到所需的数据；或者采用广播的方式，在整个网络范围内传送数据，需要这些数据的用户可直接在网络上获取。
这两种方式都浪费了大量宝贵的带宽资源，而且广播方式也不利于信息的安全和保密。
IP组播技术的出现及时解决了这个问题。
组播源仅发送一次信息，组播路由协议为组播数据包建立树型路由，被传递的信息在尽可能远的分叉路口才开始复制和分发，因此，信息能够被准确高效地传送到每个需要它的用户。
需要注意的是，组播源不一定需要加入组播组，它向某些组播组发送数据，自己不一定是该组的接收者。
可以同时有多个源向一个组播组发送报文。
网络中可能有不支持组播的路由器，组播路由器可以使用隧道方式将组播包封装在单播IP包中传送给相邻的组播路由器，相邻的组播路由器再将单播IP头剥掉，然后继续进行组播传输。
从而避免对网络的结构进行较大的改动。
组播的优势主要在于：
1）提高效率：
降低网络流量，减轻服务器和CPU负荷；
2）优化性能：
减少冗余流量；
3）分布式应用：
使多点应用成为可能。
1.1.2组播地址
组播报文的目的地址使用D类IP地址，范围是从224.0.0.0到239.255.255.255。
D类地址不能出现在IP报文的源IP地址字段。
单播数据传输过程中，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”（hop-by-hop）的原理在IP网络中传输。
然而在IP组播环境中，数据包的目的地址不是一个，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。
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。
组播组可以是永久的也可以是临时的。
组播组地址中，有一部分由官方分配的，称为永久组播组。
永久组播组保持不变的是它的IP地址，组中的成员构成可以发生变化。
永久组播组中成员的数量都可以是任意的，甚至可以为零。
那些没有保留下来供永久组播组使用的IP组播地址，可以被临时组播组利用。
224.0.0.0～224.0.0.255为预留的组播地址（永久组地址），地址224.0.0.0保留不做分配，其它地址供路由协议使用；224.0.1.0～238.255.255.255为用户可用的组播地址（临时组地址），全网范围内有效；239.0.0.0～239.255.255.255为本地管理组播地址，仅在特定的本地范围内有效。
常用的预留组播地址列表如下：
224.0.0.0基准地址（保留）
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路由器
224.0.0.5OSPF路由器
224.0.0.6OSPFDR
224.0.0.7ST路由器
224.0.0.8ST主机
224.0.0.9RIP-2路由器
224.0.0.10IGRP路由器
224.0.0.11活动代理
224.0.0.12DHCP服务器/中继代理
224.0.0.13所有PIM路由器
224.0.0.14RSVP封装
224.0.0.15所有CBT路由器
224.0.0.16指定SBM
224.0.0.17所有SBMS
224.0.0.18VRRP
224.0.0.22IGMP
以太网传输单播IP报文的时候，目的MAC地址使用的是接收者的MAC地址。
但是在传输组播报文时，传输目的不再是一个具体的接收者，而是一个成员不确定的组，所以使用的是组播MAC地址。
组播MAC地址是和组播IP地址对应的。
IANA（InternetAssignedNumberAuthority）规定，组播MAC地址的高25bit为0x01005e，MAC地址的低23bit为组播IP地址的低23bit。
由于IP组播地址的后28位中只有23位被映射到MAC地址，这样就会有32个IP组播地址映射到同一MAC地址上。
1.1.3IP组播报文转发
在组播模型中，源主机向IP数据包目的地址字段内的组播组地址所表示的主机组传送信息。
和单播模型不同的是，组播模型必须将组播数据包转发到多个外部接口上以便能传送到所有接收站点，因此组播转发过程比单播转发过程更加复杂。
为了保证组播信息包都是通过最短路径到达路由器，组播必须依靠单播路由表或者单独提供给组播使用的单播路由表（如DVMRP路由），对组播信息包的接收接口进行一定的检查，这种检查机制就是大部分组播路由协议进行组播转发的基础——RPF（ReversePathForwarding，逆向路径转发）检查。
组播路由器利用到达的组播数据包的源地址来查询单播路由表或者独立的组播路由表，以确定此数据包到达的入接口处于接收站点至源地址的最短路径上。
如果使用的是有源树，这个源地址就是发送组播数据包的源主机的地址；如果使用的是共享树，该源地址就是共享树的根的地址。
当组播数据包到达路由器时，如果RPF检查通过，数据包则按照组播转发项进行转发，否则，数据包被丢弃。
1.1.4IP组播应用
IP组播技术有效地解决了单点发送多点接收的问题，实现了IP网络中点到多点的高效数据传送，能够大量节约网络带宽、降低网络负载。
利用网络的组播特性可以方便地提供一些新的增值业务。
在线直播、网络电视、远程教育、远程医疗、网络电台、实时视/音频会议等互联网的信息服务领域可以提供如下应用：
1）多媒体、流媒体的应用；
2）数据仓库、金融应用（股票）等；
3）任何“点到多点”的数据发布应用。
在IP网络中多媒体业务日渐增多的情况下，组播有着巨大的市场潜力，组播业务也将逐渐得到推广和普及。
1.2PIM-DM
1.2.1PIM-DM介绍
PIM-DM（ProtocolIndependentMulticast，DenseMode，协议独立组播－密集模式）属于密集模式的组播路由协议，适用于小型网络，在这种网络环境下，组播组的成员相对比较密集。
PIM-DM的工作过程可以概括为：
邻居发现、扩散—剪枝过程、嫁接阶段。
1.邻居发现
PIM-DM路由器刚开始启动时，需要使用Hello报文来发现邻居。
运行PIM-DM的各网络节点之间使用Hello报文保持联系。
PIM-DMHello报文是周期性发送的。
2.扩散—剪枝过程（Flooding&Prune）
PIM-DM假设网络上的所有主机都准备接收组播数据。
当某组播源S开始向组播组G发送数据时，在路由器接收到组播报文后，首先根据单播路由表进行RPF检查，如果检查通过，路由器创建一个（S，G）表项，然后将组播报文向网络上所有下游PIM-DM节点转发（Flooding）。
如果没有通过RPF检查，即组播报文是从错误的接口输入，则将该报文丢弃。
经过这个过程，在PIM-DM组播域内，每个节点都会创建一个（S，G）表项。
如果下游节点没有组播组成员，则向上游节点发剪枝（Prune）消息，通知上游节点不用再转发该组播组数据。
上游节点收到剪枝消息后，就将相应的接口从其组播转发表项（S，G）对应的输出接口列表中删除，这就建立了一个以源S为根的SPT（ShortestPathTree，SPT）树。
剪枝过程最先由叶子路由器发起。
3.RPF检查
PIM-DM采用RPF检查，利用现存的单播路由表构建一棵从数据源始发的组播转发树。
当一个组播包到达时，路由器首先判断到达路径的正确性。
如果到达接口是单播路由指示的通往组播源的接口，就认为这个组播包是从正确路径而来；否则，将组播包作为冗余报文丢弃。
作为路径判断依据的单播路由信息可以来源于任何一种单播路由协议，如RIP、OSPF等发现的路由信息，而不依赖于特定的单播路由协议。
4.Assert机制
如果处于一个LAN网段上的两台组播路由器A和B，各自有到组播源S的接收途径，它们在接收到组播源S发出的组播数据报文以后，都会向LAN上转发该组播报文，这时，下游节点组播路由器C就会收到两份相同的组播报文。
路由器检测到这种情况后，需要通过Assert机制来选定一个唯一的转发者。
通过发送Assert报文，选出一条最优的转发路径，如果两条或两条以上路径的优先级和开销相同，则选择IP地址大的节点作为该（S，G）项的上游邻居，由它负责该（S，G）组播报文的转发。
5.嫁接（Graft）
当被剪枝的下游节点需要恢复到转发状态时，该节点使用嫁接报文通知上游节点恢复组播数据转发。
6．PIM-DM的状态刷新
为了减少PIM-DM周期性的扩散-剪枝，PIM-DM协议最新版本提供了一个选项（option），它将从组播源的第一跳路由器开始，周期性的向下面广播（S，G）状态刷新消息以完成状态刷新。
当下游PIM路由器收到（S，G）状态刷新消息，它就将剪枝计时器复位，终止剪枝计时器超时，从而即保证了网络的时效性，避免了周期性的扩散-剪枝过程。
1.2.2PIM-DM配置任务序列
1、启动PIM-DM（必须）
2、配置静态组播表项（可选）
3、配置PIM-DM辅助参数（可选）
a）配置PIM-DMhello报文间隔时间
b）配置state-refresh报文间隔时间
c）配置边缘接口
d）配置管理边界
4、关闭PIM-DM协议
1.启动PIM-DM协议
在DCRS系列三层交换机上运行PIM-DM路由协议的基本配置很简单，需全局配置模式下打开PIM组播开关，然后在相应接口下打开PIM-DM开关即可。
命令
解释
全局配置模式
ippimmulticast-routing
noippimmulticast-routing
使各个接口上的PIM-DM协议进入使能状态（但真正在接口上开始PIM-DM协议，还需下面的命令）。
然后在接口上打开PIM-SM开关
命令
解释
接口配置模式
ippimdense-mode
启动本接口PIM-DM协议。
（必须）
2．配置静态组播表项
命令
解释
全局配置模式
ipmroute<.ifname>
noipmroute[<.ifname>]
配置静态组播表项，其no命令删除静态组播表项或其出接口。
3.配置PIM-DM辅助参数
a）配置PIM-DMhello报文间隔时间
命令
解释
接口配置模式
ippimhello-interval
noippimhello-interval
配置接口PIM-DMhello报文间隔时间；本命令的no操作恢复为缺省值。
b）配置state-refresh报文间隔时间
命令
解释
全局配置模式
ippimstate-refreshorigination-interval
noippimstate-refreshorigination-interval
全局模式下配置PIM-DMstate-refresh报文间隔时间；本命令的no操作恢复为缺省值。
c）配置边缘接口
命令
解释
接口配置模式
ippimbsr-border
noippimbsr-border
配置接口为PIM-DM边缘接口，边缘接口上，BSR相关消息不向该接口发送也不从该接口接收，连接的网络被认为都是该接口的直连网络。
本命令的no操作取消该配置。
d）配置管理边界
命令
解释
接口配置模式
ippimscope-border<1-99>|
noippimscope-border
配置PIM-DM管理边界和使用的ACL。
组播数据不向SCOPE-BORDER扩散，默认的情形下，认为239.0.0.0/8的范围为管理组范围，若配置了ACL，则ACLpermit的范围为管理组范围。
本命令的no操作取消该配置。
4.关闭PIM-DM协议
命令
解释
接口配置模式
noippimdense-mode
在接口上关闭PIM-DM协议。
全局配置模式
noippimmulticast-routing
全局关闭PIM-DM协议。
1.2.3PIM-DM典型案例
如下图，将switchA，switchB的以太网接口加入到相应的vlan中，并在各vlan接口上启动PIM-DM协议。
如果vlan内同时配置了IGMPSNOOPING，则组播流量能精确到端口，而不在整个vlan内泛洪。
图11PIM-DM典型环境
switchA和switchB配置步骤如下：
（1）配置SwitchA：
Switch（config）#ippimmulticast-routing
Switch（config）#interfacevlan1
Switch（Config-if-Vlan1）#ipaddress10.1.1.1255.255.255.0
Switch（Config-if-Vlan1）#ippimdense-mode
Switch（Config-if-Vlan1）#exit
Switch（config）#interfacevlan2
Switch（Config-if-Vlan2）#ipaddress12.1.1.1255.255.255.0
Switch（Config-if-Vlan2）#ippimdense-mode
（2）配置SwitchB：
Switch（config）#ippimmulticast-routing
Switch（config）#interfacevlan1
Switch（Config-if-Vlan1）#ipaddress12.1.1.2255.255.255.0
Switch（Config-if-Vlan1）#ippimdense-mode
Switch（Config-if-Vlan1）#exit
Switch（config）#interfacevlan2
Switch（Config-if-Vlan2）#ipaddress20.1.1.1255.255.255.0
Switch（Config-if-Vlan2）#ippimdense-mode
同时要注意配置好单播路由协议，确保网络中各设备之间能够在网络层互通，并且能够借助单播路由协议实现动态路由更新。
1.2.4PIM-DM排错帮助
在配置、使用PIM-DM协议时，可能会由于物理连接、配置错误等原因导致PIM-DM协议未能正常运行。
因此，用户应注意以下要点：
☞应该保证物理连接的正确无误
☞保证接口和链路协议是UP（使用showinterface命令）
☞保证全局配置模式下打开PIM协议（使用ippimmulticast-routing）
☞在接口上启动PIM-DM协议（使用ippimdense-mode命令）
☞组播协议需使用单播路由进行RPF检查，因此必须首先确保单播路由的正确性
如果使用检查都尝试仍无法解决PIM-DM的问题，那么请使用debugpim等调试命令，然后将3分钟内的DEBUG信息拷贝下来，发送给迈普技术服务中心。
1.3PIM-SM
1.3.1PIM-SM介绍
PIM-SM（ProtocolIndependentMulticast，SparseMode）即与协议无关组播-稀疏模式，属于稀疏模式的组播路由协议，主要用于组成员分布相对分散、范围较广、大规模的网络。
与密集模式的扩散—剪枝不同，PIM-SM协议假定所有的主机都不需要接收组播数据包，只有主机明确指定需要时，PIM-SM路由器才向它转发组播数据包。
PIM-SM通过设置汇聚点RP（RendezvousPoint）和自举路由器BSR（BootstrapRouter），向所有PIM-SM路由器通告组播信息，并利用路由器的加入/剪枝信息，建立起基于RP的共享树RPT（RP-rootedsharedtree）。
从而减少数据报文和控制报文占用的网络带宽，降低路由器的处理开销。
组播数据沿着共享树流到该组播组成员所在的网段，当数据流量达到一定程度，组播数据流可以切换到基于源的最短路径树SPT，以减少网络延迟。
PIM-SM不依赖于特定的单播路由协议，而是使用现存的单播路由表进行RPF检查。
1.PIM-SM工作原理
PIM-SM的工作过程主要有：
邻居发现、RP共享树（RPT）的生成、组播源注册、SPT切换等。
其中，邻居发现机制与PIM-DM相同，这里不再介绍。
（1）RP共享树（RPT）的生成
当主机加入一个组播组G时，与该主机直接相连的叶子路由器通过IGMP报文了解到有组播组G的接收者，就为组播组G计算出对应的汇聚点RP，然后向朝着RP方向的上一级节点发送加入组播组的消息（join消息）。
从叶子路由器到RP之间途经的每个路由器都会在转发表中生成（*，G）表项，表示由任意源发出的，发送至组播组G的，都适用于该表项。
当RP收到发往组播组G的报文后，报文就会沿着已经建立好的路径到达叶子路由器，进而到达主机。
这样就生成了以RP为根的RPT。
（2）组播源注册
当组播源S向组播组G发送了一个组播报文时，与其直接相连的PIM-SM组播路由器接收到该报文以后，就负责将该组播报文封装成注册报文，单播给对应的RP。
如果一个网段上有多个PIM-SM组播路由器，这时候将由指定路由器DR（DesignatedRouter）负责发送该组播报文。
（3）SPT切换
当组播路由器发现从RP发来的目的地址为G的组播报文的速率超过了阈值时，组播路由器就向朝着源S的上一级节点发送加入消息，导致RPT向SPT的切换。
2.PIM-SM配置前准备工作
（1）配置候选RP
在PIM-SM网络中，可以存
升级会员 