组播原理培训胶片优质PPT.ppt

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTDHUAWEI Confidential Security Level:#组播原理ISSUE 1.0HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential l学习完本课程，您应该能够：#理解组播的概念及技术掌握IGMP协议掌握PIM协议1HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 第一节第一节第一节第一节 组播概述组播概述组播概述组播概述第二节第二节 组播实现技术介绍组播实现技术介绍第三节第三节 IGMP协议协议第四节第四节 PIM-DM协议协议第五节

2、第五节 PIM-SM协议协议2HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 单播、广播与组播单播单播服务器服务器组播组播广播广播主机主机10.10.1.0/243HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 单播与组播实现点对多点传输比较单播单播组播组播4HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 多媒体会议互联网互联网多媒体终端多媒体终端5HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 数据分发

3、互联网互联网远程主机远程主机文件服务器文件服务器6HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 实时数据组播互联网互联网多媒体主机多媒体主机服务器服务器足球比赛足球比赛演唱会演唱会炒股炒股7HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 游戏与仿真互联网互联网玩家玩家玩家玩家玩家玩家玩家玩家玩家玩家8HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 组播技术的特点l优点增强效率，控制网络流量，减少服务器和CPU负载优化性能，消除流量冗余分布式应用，使多

4、点传输成为可能l缺点组播应用基于UDP尽最大努力交付无拥塞控制数据包重复数据包的无序交付9HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 第一节第一节 组播概述组播概述第二节第二节第二节第二节 组播实现技术介绍组播实现技术介绍组播实现技术介绍组播实现技术介绍第三节第三节 IGMP协议协议第四节第四节 PIM-DM协议协议第五节第五节 PIM-SM协议协议10HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 组播体系结构l组播协议分为主机-路由器之间的组成员关系协议和路由器-路由器之间的组播路由协议。#

5、l组成员关系协议包括IGMP（互连网组管理协议）。#组播路由协议分为域内组播路由协议及域间组播路由协议。#l域内的组播协议又分为密集模式与稀疏模式。#域内组播路由协议主要使用PIM-SM，PIM-DM，DVMRP协议。#11HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 组播地址l组播IP地址：#l组播地址范围224.0.0.0239.255.255.255l保留组播地址224.0.0.0224.0.0.255l本地管理组地址239.0.0.0239.255.255.255l用户组播地址224.0.1.0238.255.255.255l组播MAC

6、地址：#以太网：#01-00-5e-xx-xx-xx12HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential IP地址到MAC地址的映射1 11 11 10 00 00 00 00 00 00 00 01 10 00 00 00 00 00 00 00 00 01 10 01 11 11 11 10 00 0IP组播地址后组播地址后23位位映射到映射到MAC地址中地址中32位位IP组播地址组播地址48位位MAC地址（以太网地址（以太网/FDDI）此此5位地址不作映射，因此位地址不作映射，因此32个个IP组播地址映射成一个组播地址映射成一个MAC地址地址

7、13HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 组播转发l逆向路径转发（RPF-Reverse Path Forwarding）组播包的转发不是基于IP包的目的地址的，而是用RPF检查决定是否转发和丢弃输入信息包RPF检查的过程如下：#路由器检查到达组播包的源地址，如果信息包是在可返回源站点的接口上到达，则RPF检查成功，信息包被转发如果RPF检查失败，丢弃信息包 l对组播包源地址的检查是通过查询单播路由表来实现的14HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 接收者接收者 例子：#RPF检

8、查源源接收者接收者接收者接收者 组播数据包组播数据包错误接口到达的错误接口到达的组播数据包组播数据包RPF检查失败，数据包检查失败，数据包从错误接口到达从错误接口到达192.18.0.3215HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 进一步观察：#RPF检查失败S1S0S2来自来自192.18.0.32的组播数据的组播数据网段网段接口接口192.18.0.0/16168.0.253.0/24S1S0S015.15.0.0/16S2数据从数据从S0到达，到达，RPF检查失败，路由器丢弃包检查失败，路由器丢弃包16HUAWEI TECHNOLO

9、GIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 进一步观察：#RPF检查成功S1S0S2来自来自192.18.0.32的组播数据的组播数据网段网段接口接口192.18.0.0/16168.0.253.0/24S1S015.15.0.0/16S2数据从数据从S1到达，到达，RPF检查成功，路由器转发数据包检查成功，路由器转发数据包17HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 无组播功能交换机转发组播数据报组播？#组播？#18HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 二层交

10、换机组播功能实现MAC地址地址端口端口0102031,2,512345转发表转发表19HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 第一节第一节 组播概述组播概述第二节第二节 组播实现技术介绍组播实现技术介绍第三节第三节第三节第三节 IGMP IGMP协议协议协议协议第四节第四节 PIM-DM协议协议第五节第五节 PIM-SM协议协议20HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential IGMP因特网组管理协议lIGMP（Internet Group Management Protocol）协议是主

11、机与路由器之间唯一信令协议lRFC1112规定了IGMP V1（支持windows95）lRFC2236规定了IGMP V2（支持windows和大多数Unix最新的服务包）lDraft-ietf-idmr-igmp-v3-03.txt规定了最新的IGMP V321HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential IGMP中路由器、主机动作主动报告加入组主动报告加入组普遍查询普遍查询响应报告响应报告离开组消息离开组消息指定组查询指定组查询22HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential IGMP中共

12、享网段路由器动作查询消息查询消息查询消息查询消息竞选失败停发查询消息竞选失败停发查询消息路由器失效停发查询消息路由器失效停发查询消息重新发送查询消息重新发送查询消息10.10.0.1/1610.10.0.3/1623HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 报告抑制过程l路由器定期发送查询l子网中每个组只有一个成员发送响应报告l其它成员被抑制不再发送报告查询消息查询消息10.10.0.1/16响应报告响应报告响应报告响应报告响应报告响应报告响应报告响应报告24HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confid

13、ential IGMPv2报文格式l以字节为单位类型类型最大响应时间最大响应时间校验和校验和组播组地址组播组地址012325HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential IGMP三版本比较查询器选举查询器选举IGMP V1离开方式离开方式指定组查询指定组查询指定源、组加入指定源、组加入依靠上层路由协议依靠上层路由协议IGMP V2IGMP V3无无无无自己选举自己选举有有无无自己选举自己选举有有有有默默离开默默离开主动发出离开报文主动发出离开报文主动发出离开报文主动发出离开报文26HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAW

14、EI Confidential 版本1与版本2兼容处理版本版本1主机主机版本版本2主机主机版本版本1路由器路由器版本版本2路由器路由器版本版本1主机主机版本版本2主机主机版本版本1路由器路由器版本版本2路由器路由器版本版本1主机主机报告抑制报告抑制版本版本2主机主机版本版本2主机主机被版本被版本1主主机报告抑制机报告抑制路由器按路由器按版本版本1方式方式工作工作版本版本2帧帧格式兼容格式兼容版本版本1帧帧格式格式版本版本2路由路由器强制配为器强制配为版本版本1方式方式版本版本2路由路由器强制配为器强制配为版本版本1方式方式版本版本2帧帧格式兼容格式兼容版本版本1帧帧格式格式路由器按路由器按版本

15、版本1方式方式工作至版本工作至版本1定时器超时定时器超时27HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential IGMP窃听建立和维护组CPU0 01 12 23 34 45 5IGMP报告报告IGMP查询查询MAC地址地址转发表转发表端口端口0102030 1 3 528HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 第一节第一节 组播概述组播概述第二节第二节 组播实现技术介绍组播实现技术介绍第三节第三节 IGMP协议协议第四节第四节第四节第四节 PIM-DM PIM-DM协议协议协议协议第五节第五节

16、 PIM-SM协议协议29HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 组播路由协议概述lDVMRP（距离矢量组播路由协议（Internet Draft）l协议无关组播密集模式（PIM-DM）（Internet Draft）l协议无关组播稀疏模式（PIM-SM）（RFC 2362）l开放式组播最短路径优先（MOSPF）（RFC 1584）l其它（有核树组播路由协议CBTv2等）30HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential 协议无关组播PIMlPIM（Protocol Independent Multicasting）独立于单播协议（使用任意单播路由），依赖单播协议进行RPF检查lUDP端口号：#103lPIM路由器组地址为：#224.0.0.13lPIM协议分为：#PIM_DM（协议无关组播_密集模式）PIM_SM（协议无关组播_稀疏模式）31HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential PIM-DM转发源源192.18.0.32接收者接收者组播数据流组播数据流32HUA