组播原理及配置介绍_图文
ZXR10_Ⅲ_07_200904 组播原理与配置
ZXR10_Ⅲ_07_200904 组播原理与配置课程目标：●掌握组播的概念●掌握组播IP、MAC地址结构●掌握反向路径转发和组播转发树●掌握组播的几种协议（IGMP、PIM-SM）参考资料：●ZXR10路由器以太网交换机命令手册●ZXR10 路由器用户手册●ZXR10 以太网交换机用户手册目录第1章组播原理与实现 (1)1.1 组播基础 (1)1.1.1 组播的定义 (1)1.1.2 组播的应用环境 (3)1.2 组播IP、MAC地址的结构 (4)1.2.1 组播IP地址的结构 (4)1.2.2 组播MAC地址的结构 (5)1.3 组播特点 (6)1.4 逆向路径转发 (6)1.5 组播转发树 (7)1.5.1 源树 (8)1.5.2 共享树 (8)1.5.3 比较源树和共享树 (9)1.6 组播协议体系 (9)1.7 IGMP协议 (10)1.7.1 IGMPv2的消息格式 (11)1.7.2 路由器与主机之间的IGMPv2交互 (12)1.7.3 查询器 (12)1.7.4 报告消息抑制 (13)1.8 IGMP SNOOPING (14)1.9 PIM (15)1.9.1 PIM-DM (15)1.9.2 PIM稀疏模式 (18)1.10 本章总结 (28)i第1章组播原理与实现知识点●组播的概念●组播IP、MAC地址结构●反向路径转发和组播转发树●组播的几种协议（IGMP、PIM-SM）●组播协议的基本配置1.1 组播基础1.1.1 组播的定义图1.1- 1 ip网络通信方式IP网络的三种基本的通信方式分别是：单播、广播、组播。
单播是一种点到点的通信方式，它要求在发送者和每一接收者之间实现点对点网络连接。
广播是一种点到所有点的通信，如果在IP子网内广播数据包，不论子网内部主机是否愿意接收该数据包，所有在子网内部的主机都将收到这些数据包。
广播的使1ZXR10_Ⅲ_07_200904 组播原理与配置-2-用范围非常小，只在本地子网内有效，通过路由器和交换机网络设备控制广播传输。
组播原理及配置介绍ppt课件
组播原理-组播IP与组播MAC的映射
组播IP与组播MAC的换算
IP对应MAC的换算方法：将IP后23位换算成16进制，插入01:00:5E:后面则为对应的MAC地址。 例如：224.1.1.1、224.129.1.1……239.1.1.1、239.129.1.1复用了一个MAC： 0100.5E01.01.01 。
源IP
224.1.1.1
换算成二进制
11100000.00000001.00000001.00000001
再换成16进制
01
.01
.01
加上组播MAC头 0100.5E
最后形成：
0100.5E01.01.01
可用的其它31个组播IP地址： 224.129.1.1 225.1.1.1 225.129.1.1 226.1.1.1 226.129.1.1 227.1.1.1 227.129.1.1 228.1.1.1
先知道组播源的位置，但可以在任意时间加入或离开组播组。
l
SSM模型Source-Specific Multicast：即指定信源组播模型。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兴趣，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。
组播原理-组播的转发树
组播源平台
组播报文在网络中沿着树型转发路径进行转发， 该路径称为组播转发树。它可分为源树（Source Tree）和共享树（RPT）两大类
组播源平台
用户
用户
组播源DR RP
接收者DR
01-01 IP组播基础
1 IP组播基础说明本章所涉及的路由器和路由器图标，是指一般意义下的路由器或三层交换机。
1.1 IP组播简介1.2 IP组播原理描述1.3 IP组播应用场景1.1 IP组播简介定义作为IP传输三种方式之一，IP组播通信指的是IP报文从一个源发出，被转发到一组特定的接收者。
相较于传统的单播和广播，IP组播可以有效地节约网络带宽、降低网络负载，所以被广泛应用于IPTV、实时数据传送和多媒体会议等网络业务中。
目的传统的IP通信有两种方式：单播（Unicast）和广播（Broadcast）。
●对于单播通信，信息源为每个需要信息的主机都发送一份独立的报文。
●对于广播通信，信息源将信息发送给该网段中的所有主机，而不管其是否需要该信息。
如果要将数据从一台主机发送给多个主机而非所有主机，可以采用广播方式，也可以由源主机采用单播方式向网络中的多台目标主机发送多份数据，如图1-1所示。
图1-1 采用单播和广播方式进行点到多点传输数据示意图Packets for HostARouterC RouterFReceiverPackets for HostCUnicast transmissionPackets for all hostsHostC ReceiverReceiverBroadcast transmission●采用单播方式时，网络中传输的信息量与需要该信息的用户量成正比。
当需要该信息的用户数量较大时，信息源需要将多份内容相同的信息发送给不同的用户，这对信息源以及网络带宽都将造成巨大的压力。
因此，该传输方式不利于信息的批量发送，只适用于用户稀少的网络。
●采用广播方式时，不需要接收信息的主机也将收到该信息，这样不仅信息的安全性得不到保障，而且会造成同一网段中信息泛滥。
因此，该传输方式不利于与特定对象进行数据交互，同时会浪费大量的带宽。
由上述可见，传统的单播和广播通信方式不能有效地解决单点发送、多点接收的问题。
组播（Multicast ）可以很好的解决点到多点的数据传输，如图1-2所示，源只发送一份数据，网络中只有需要该数据的主机（目标主机HostA 和HostC ）可以接收该数据，其他主机（HostB ）不能收到该数据。
组播协议原理与应用(ppt 78页)
含义 All host All router All DVMRP router All OSPF router All OSPF DR (Designated Router) All RIPv2 router All EIGRP router
NTP All PIM router
VRRP
第12页
组播综述பைடு நூலகம்
❖ 用户组播地址 224.0.1.0-238.255.255.255
组播MAC地址:
❖ 以太网:01-00-5e-xx-xx-xx
第11页
组播综述
常见保留组播IP地址
地址 224.0.0.1 224.0.0.2 224.0.0.4 224.0.0.5 224.0.0.6 224.0.0.9 224.0.0.10 224.0.1.1 224.0.0.13 224.0.0.18
❖ 解决点到多点的通信,可以通过单播和组播方式来实现.
第6页
组播综述
单播方式与组播方式的对比
单播方式
第7页
组播方式
组播综述
组播的优势:
❖ 单播可以通过建立多个点对点的连接来达到点对多点的传输。 这种方式将在源点(服务器)与各个接收点建立连接，从服务器 开始，就将有多份数据流分别流向分散的接收点。这种方式 将加重服务器的负荷，增大对服务器性能的要求；同时还在 网络中造成大流量，从而增加网络的负载，导致网络拥塞。
锐捷网络技术培训系列课程 -（中级）
组播协议原理与应用
技术培训中心 高志岩
第1页
前言
本PPT主要介绍了组播协议原理和实际应用，适 用于对组播协议有一定了解的工程师和网络维护人员。
第2页
课程目标
通过本课程的学习，您可以掌握如下知识点：
技术培训-pon系统组播-PPT精品文档
• 目前IGMP有以下三个版本：
IGMPv1（RFC 1112）中定义了基本 组成员查询和报告过程 IGMPv2（RFC 2236）在 IGMPv1 的 基础上添加了组成员快速离开的机制等 IGMPv3（RFC 3376）中增加的主要功能 是成员可以指定接收或拒绝来自某些组播
源的报文，以实现对 SSM模型的支持。
查看上联口组播包统计
• 如果是OLT下批量用户上报故障，则需要先检查组播上联口组播流量是否超限，是否存在下行CRC； • Admin\uplink# show uplink_his_perform slot 19 port 4 t 15m in 0 • From 2019-08-19 00:15:00 To 2019-08-19 00:20:00 • slot=19 portNo=4 cardType=415 mapPort=20 • -------------------------------• ByteReceived • ByteSent • FramesSent • FramesReceived =18004545768 =77716 =12809236 =814
特定组查询 224.1.1.1
主机向224.0.0.2发送离开组消息（报文中含有要离开的组地址224.1.1.1）
1秒钟内没有收到该组的报告，发送第二个特定组查询。
二个查询信息后未收到主机响应，组224.1.1.1超时，离开组。
目录
１.
组播原理概述 组播协议 PON系统排查方法 经典案例
组播故障排查和案例
烽火通信科技股份有限公司 网络产出线 刘俊 liujun1fiberhome 2019年8月1日
目录
１.
组播原理概述 组播协议标准 PON系统排查方法 经典案例
EPON组播的实现与配置.ppt
| Resv |S| QRV |
QQIC
|
Number of Sources (N)
|
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|
Source Address [1]
|
|
Source Address [2]
|
.
.
IGMP SNOOPING
IGMP snooping功能主要是窥探用户上报的IGMP加入/离 开报文，直接向相应的上行口转发，并接收上行口的组播 流，转发到用户端口；除了对用户IGMP报文和上层查询报 文的处理过程有差别外，其它处理过程与PROXY的实现完 全相同
BTV模块内部结构图
主要功能： 用户管理 节目管理 模板管理
上行口管理 级联口管理 组播鉴权管理 组播预览管理
受控组播
协议栈
日志统计
转发管理
报告报文处理 离开报文处理 查询报文处理 V2、V3报文的
兼容处理
1、组播组的创建、删除 2、组成员的创建、删除 3、组播转发表项的创建、删除 4、报文的封装、分包
1、对用户上下线进行记录包括 上下线时间，行为（预览，观看）
消息名 ---------------------查询报文 V3版本成员报告 ----------------------
IGMP V3消息格式－查询
现代计算机网络原理_9：IP组播 PPT课件
IP组播
2020/10/17
1
1、IP组播的概念
• 单播通信(Unicast) 网络中两节点间的传递信息的过程
• 广播通信(Broadcast) 网络中一节点向所有节点同时发布信息的过程
• 组播通信(Multicast) 网络中一节点向一组节点同时发布信息的过程
第九章 IP组播
5、IP的组播的特点
• 组播的信息可以一次发送给多个用户 • 有较高的带宽利用率 • 占用主机和路由器较少的处理资源 • 无需知道接收者的地址
第九章 IP组播
2020/10/17
13
6、组播的地址机制
第九章 IP组播
• 采用IP网中的D类地址来作为组播地址 D类地址：最高3比特为全为“1” 地址范围：224.0.0.0 到 239.255.255.255
组播组的成员可随时加入或退出 • 发送节点可位于IP网的任何位置
组播组是指接收某一组播信息组成员的集合，发送节点可以 不是组播组的成员
2020/10/17
23
10、IP组播的选路问题
第九章 IP组播
• 组播选路的基本方法：首先建立组播分组的传递树(delivery tree)/转发树，然后进行组播信息的分发；
主机如何告知路由器它希望加入的组播组； 路由器如何知道子网中还有特定组播组的成员。
2020/10/17
18
9、IGMP的消息交互
第九章 IP组播
• 查询消息 (Host Membership Query: RouterHost) 利用本消息查询希望加入组播组的主机 查询使用地址：224.0.0.1
2020/10/17
36
第九章完
2020/10/17
由器配置第三讲ip组播技术
3
提高数据传输的可靠性
通过使用组播协议，数据可以在网络中可靠地传 输，即使在某些路由器或网络连接出现故障的情 况下也是如此。
IP组播技术的挑战
网络配置复杂
组播需要特定的路由器和交换机配置，这可能比 单播配置更为复杂。
安全性问题
由于组播数据可以被任何接收者捕获，因此存在 数据安全性和隐私保护的问题。
由器配置第三讲ip组播技术
目 录
• IP组播技术概述 • IP组播技术原理 • 路由器上配置IP组播技术 • IP组播技术的应用案例 • IP组播技术的优势与挑战
01 IP组播技术概述
IP组播技术的定义
IP组播技术是一种网络通信技术，允 许发送方将数据包发送给多个接收方 ，而不是传统的点对点通信方式。
IP组播在在线教育中的应用
在线教育是IP组播技术的另一个重要应用领域。利用IP组播 技术，可以实现课程的实时直播和录制，使得学生可以在任 何时间、任何地点学习课程。
IP组播能够支持多种教学模式，如一对多、多对多等，并且 能够实现互动教学，提高了教学质量和学生学习效果。
IP组播在智能家居中的应用
智能家居是IP组播技术的另一个应用场景。通过IP组播技 术，可以实现智能家居设备的远程控制和自动化控制，提 高家居生活的便利性和舒适度。
IP组播能够支持多种智能家居设备，如灯光、空调、电视 等，并且能够实现设备的联动控制，提高了家居生活的智 能化水平。
05 IP组播技术的优势与挑战
IP组播技术的优势
1 2
节省带宽
通过将数据发送给多个接收者，而不是为每个接 收者单独发送数据，IP组播可以显著减少网络带 宽的使用。
降低延迟
由于数据只发送一次，然后由路由器复制并转发 给所有接收者，因此可以减少数据传输的延迟。
组播介绍(V1,V2,V3,IGMP)
学习目标：*理解组播的概念及技术*掌握IGMP协议及配置*掌握PIM协议及配置为什么要强调组播，因为在现实情况中，越来越多的一些应用都是基于一个特定群组。
这里要注意的是它不是全部用户，而是特定组，一组用户，这些特定群组的应用包括多媒体会议、数据群发、游戏、视频点播等，在这种情况下，如果使用以前所说的单播也好，广播也好，都不符合实际应用的情况，不管是单播还是广播都会大大的增加网络冗余的一些数据流量，为了实现这么一个特定群组的服务，最好的方式就是根据实际情况将应用的成员划分到一个群组里面，而数据的分发仅限于群组内部，这样就可以以尽可能少的数据流来实现群组的应用，这就是我们所说的组播技术。
组播的定义：组播是介于单播和广播之间的一种通讯方式，是主机向一组主机发送信息，这一组主机可以是全部主机也可以不是全部主机，主要看是否所有主机都需要接收这组信息，存在于某个组的所有主机都可以接收到组发送的信息，是一种点到多点的通讯方式，单播是点到点，广播是点到所有点，所以这三者是有区别的。
从这个意义上来说呢，可以这样认为：广播是一个最大化的组播。
当然两者还是有区别的，路由器在处理这两种数据包的处理方式是不同的，广播是不会被路由器所转发的，但是组播是可以穿越不同的网段。
另外广播发出后主机是被默认为是接收者，组播不一样，组播我发不发给你，你能不能去收，是需要看用户有没有一个加入行为，你要加入这个组才能接收这个组的信息。
单播与组播实现点对多点传输的比较：在没实现组播之前，我们是采用单播或者广播来实现，单播可以通过建立多个点到点的连接来实现点到多点的传输，这样的话，在中间节点的路由器，在针对单播传输的时候，都要维持一个会话，当然也就需要占用一份带宽，也就是说从发送方开始，就有多份数据发向不同的接收点，这种方式最大的网络负荷在服务器端，它增大了对服务器性能的要求，同时还会在网络中造成非常大的流量，从而增加了网络的负载。
那么如果我们采用广播的花会有什么问题呢，广播在通讯的时候有个特性，它只在有分叉的时候才会被复制并传输，但是广播缺省认为所有终端都要接收这个数据，这就会造成某个用户根本就不需要这个数据流，但是通过广播发送的数据流还是会转发一份给他，那么这也就浪费了有关的带宽。
组播概述及配置
目录第1章IP组播简介.................................................................................................................. 1-11.1 IP组播概述.................................................................................................................... 1-11.2组播地址 ....................................................................................................................... 1-31.2.1 IP组播地址.......................................................................................................... 1-31.2.2 以太网组播MAC地址 ......................................................................................... 1-41.3 IP组播协议.................................................................................................................... 1-41.3.1 组播组管理协议................................................................................................... 1-51.3.2 组播路由协议 ...................................................................................................... 1-51.4 IP组播报文的转发 ......................................................................................................... 1-61.5 组播的应用.................................................................................................................... 1-7第2章IGMP配置 ................................................................................................................... 2-12.1 IGMP协议简介 .............................................................................................................. 2-12.2 IGMP配置 ..................................................................................................................... 2-22.2.1 启动IGMP .......................................................................................................... 2-22.2.2 配置路由交换机成为组成员 ................................................................................. 2-32.2.3 控制对IP组播组的访问....................................................................................... 2-32.2.4 配置IGMP查询报文发送间隔.............................................................................. 2-42.2.5 选择IGMP版本 .................................................................................................. 2-42.2.6 配置IGMP查询器超时值..................................................................................... 2-52.2.7 配置IGMP最大查询响应时间.............................................................................. 2-52.2.8 配置健壮性变量值 ............................................................................................... 2-62.2.9 配置最后成员查询间隔时间 ................................................................................. 2-62.3 IGMP显示和调试........................................................................................................... 2-72.4 IGMP配置示例 .............................................................................................................. 2-72.5 IGMP配置排错 .............................................................................................................. 2-8第3章PIM-DM配置 ............................................................................................................... 3-13.1 PIM-DM协议简介 .......................................................................................................... 3-13.2 PIM-DM配置 ................................................................................................................. 3-23.2.1 启动组播............................................................................................................. 3-23.2.2 启动PIM-DM协议............................................................................................... 3-33.2.3 配置接口发送Hello报文的间隔时间 .................................................................... 3-33.3 PIM-DM显示和调试....................................................................................................... 3-43.4 PIM-DM配置示例 .......................................................................................................... 3-63.5 PIM-DM配置排错 .......................................................................................................... 3-6第4章IP组播简介.................................................................................................................. 4-14.1 PIM-SM协议简介........................................................................................................... 4-14.1.1 PIM-SM协议概述 ................................................................................................ 4-14.1.2 PIM-SM工作原理 ................................................................................................ 4-14.1.3 PIM-SM配置前准备工作...................................................................................... 4-34.2 PIM-SM配置 ................................................................................................................. 4-34.2.1 启动组播............................................................................................................. 4-44.2.2 启动PIM-SM....................................................................................................... 4-44.2.3 配置候选BSR ..................................................................................................... 4-44.2.4 配置候选RP ....................................................................................................... 4-54.2.5 设置接口查询消息间隔 ........................................................................................ 4-54.2.6 设置PIM-SM域边界 ........................................................................................... 4-64.2.7 设置从共享树切换到最短路径树的阈值................................................................ 4-64.3 PIM-SM显示和调试....................................................................................................... 4-74.4 PIM-SM配置示例........................................................................................................... 4-84.5 PIM-SM配置排错......................................................................................................... 4-10第1章 IP组播简介&说明：使用S8016路由交换机的组播功能时，S8016路由交换机实际上相当于一个路由器。
组播原理及配置
组播原理及配置1．组播基本原理Multicast 应⽤在⼀点对多点、多点对多点的⽹络传输中，可以⼤⼤的减少⽹络的负载。
因此，Multicast ⼴泛地应⽤在流媒体的传输、远程教学、视频/⾳频会议等⽹络应⽤⽅⾯。
Multicast 采⽤ D 类 IP 地址，即 224.0.0.0~239.255.255.255。
其中 224.0.0.0~224.0.0.255是保留地址，239.0.0.0~239.255.255.255 是私有地址，类似于 unicast 的私有地址。
Multicast的IP地址与MAC地址的映射：MAC地址有48位，前⾯24位规定为01-00-5E，接着⼀位为 0，后⾯ 23 位是 IP地址的后 23 位。
路由器间要通过组播协议（如 DVMRP、MOSPF、PIM）来建⽴组播树和转发组播数据包。
组播树有两类：源树和共享树。
多播时，路由器采⽤组管理协议 IGMP来管理和维护主机参与组播。
IGMP 协议 v1中，主机发送 report 包来加⼊组；路由器发送 query 包来查询主机（地址是 224.0.0.1），同⼀个组的同⼀个⼦⽹的主机只有⼀台主机成员响应，其它主机成员抑制响应。
⼀般路由器要发送3 次query 包，如果 3 次都没响应，才认为组超时（约 3 分钟）。
IGMPv2 中，主机可以发送leave 信息给路由器（地址 224.0.0.2）；路由器收到信息后，发送⼀个特别的 query 包，在 3秒内没收到组成员响应，就认为组超时。
由于组播的 MAC 不是具体某台主机的 MAC，根据交换机的⼯作原理，交换机会对组播数据包进⾏⼴播。
因此，对某些不参加组播的主机⽽⾔，这些都是不必要的流。
为了解决这个问题，cisco 公司开发了 CGMP协议。
该协议⽤于管理参与组播的主机。
每当有主机加⼊或离开某个组时，路由器就会把该主机的多播 IP地址（转换成组播 MAC 地址）、主机的C 地址以及消息类型（加⼊或离开）以 CGMP 消息告知交换机。
入门级组播原理详解与配置
组播报文内的RPF 校验字段，保证要求路由器的路由可达才能发送组播流量。
组播通信：信源通接收者，接收者未必要通信源一、组播应用1 .组播是基于UDP 的，数据层面。
（例：OSPF 基于IP 的，控制层面，建邻居，传路由）2.组播缺点：UDP 的缺点；重复的报文：用控制层面的组播路由选择协议，修改PIM;二、组播服务模型第一跳路由器多个，最后路由器--连着组播接收者；（Protocol IndependentMulticast：PIM 协议无关路由选择协议）；IGMP：Internet Group ManagementProtocol (Internet组管理协议)TCP 是基于点到点，不能发组播报文UDP 的前端会有RTP （事实传输协议），提供序列性。
VOIP\VOP ；视频会议；监控1-多 多-多 多-1第一部分第二部分：PIM第三部分：IGMP2014年1月13日8:45组播地址不能配在接口上面，组播流量里面组播地址只是目的地址，源地址是单播地址。
组播地址范围：224.0.0.0~239.255.255.255. 组播无掩码或者说是32位掩码。
224.0.0.1 网段上所有具有多播能力的主机；224.0.0.2 网段上所有具有多播能力的路由器；224.0.0.5，224.0.0.6 ospf相关；224.0.0.9 RIP v2；224.0.0.10 EIGRP；224.0.0.12 DHCP服务器中继代理；224.0.0.13 所有PIM路由器；发送hello的地址；224.0.0.22 IGMP224.0.0.25 路由器到交换机224.0.1.1 NTP保留224.0.1.39，224.0.1.40 PIMTTL值为1 ASM:任意源的组播地址，都转发下游的PC不知道组播服务器SSM:指定源的组播地址，有选择性的转发，同时下游接收的PC能得知接收的组播服务器（上述地址，只是默认，可以改）16进制私有地址IGMP:（RFC 1112）1.四层协议，二层封装以太网帧头；三个版本：IGMPV1，IGMPV2,IGMPV3；IGMPV1：C/S 模型：PC/Server模型；IGMPV2：（RFC 2236）1.报文：组播组成员查询、应答、指定组查询、离组报文2.提升（相比V1）：*查询者的选择机制--选举查询者，周期发送查询报文，转发组播报文PIM DR:MA 网段（IGMPV1时候，可以保证不会有重复的报文）查询每60S想加组的可以主动发送静悄悄的离组：holdtime 时间决定备份的查询者，第三个计时器，120S 内没收到查询者的Query ，就根据选举原则，继续选择。
008 组播原理与配置
<本文中的所有信息归中兴通讯股份有限公司所有，未经允许，不得外传>
内部公开▲ 内部公开▲
学习内容
• 第一章 组播基础
第一节 组播概述 第二节 RPF检测 第三节 组播分发树
<本文中的所有信息归中兴通讯股份有限公司所有，未经允许，不得外传>
组播路由协议 (路由器－路由器之间) 路由器－路由器之间)
IGMP
域内组播路由协议 域间组播路由协议
稀疏模式PIM稀疏模式PIM-SM
<本文中的所有信息归中兴通讯股份有限公司所有，未经允许，不得外传>
密集模式PIM密集模式PIM-DM
因特网组管理协议(IGMP) 因特网组管理协议
内部公开▲
IGMP协议是主机与路由器之间的信令协议， 负责组成员的关系的建立和维护 RFC1112规定了IGMP V1 RFC2236规定了IGMP V2 RFC3376规定了IGMP V3
共享网段中的查询器
内部公开▲
192.168.0.1/16 查询消息
192.168.0.2/16 查询消息
首先共享网段中的路由器都认为自己是查询器，同时发出常规查询消息 如收到更小IP发出的查询消息，则变成非查询器，停止发送查询消息 查询器失效后，非查询器接替工作
<本文中的所有信息归中兴通讯股份有限公司所有，未经允许，不得外传>
数据从S0到达，则不能通过RPF检查 数据从S0到达，则不能通过RPF检查，路由器丢弃包 检查， 到达
<本文中的所有信息归中兴通讯股份有限公司所有，未经允许，不得外传>
内部公开▲ 内部公开▲
学习内容
14.组播协议原理与应用
第16页 页
IGMP工作原理 工作原理
IGMP报文分类 以IGMPv2为例 报文分类(以 为例): 报文分类 为例
主机使用的IGMP报文: Membership Report Leave Group 路由器使用的IGMP报文: General Query Group-Specific Query
第17页 页
IGMP工作原理 工作原理
Membership Report
Membership Report用于指示一台主机希望加入一个组播组 当主机首次加入到一个组时,它会主动向组发送 Membership Report. Membership Report还用来响应本地路由器发出的General Query 和Group-Specific Query消息
收到了关于224.5.5.5的 收到了关于 的 Report,知道子网中还有主 知道子网中还有主 机希望加入224.5.5.5 机希望加入 也想加入224.5.5.5 也想加入
第22页 页
IGMP工作原理 工作原理
报告抑制
General Guery 抑制了224.5.5.5的 的 抑制了 Membership Report的发送 的发送 Membership Report 收到了关于 224.5.5.5的 的 report
第4页 页
组播综述
组播定义:与广播和单播的区别 组播定义 与广播和单播的区别
主机
单播 广播 服务器 组播
第5页 页
组播综述
为什么需要组播? 为什么需要组播
随着数据通讯技术的不断发展,传统的数据通讯业务已不能 满足人们对信息的需求.视频点播,网络电视,视频会议等 点到多点业务已经被广泛的应用起来. 解决点到多点的通信,可以通过单播和组播方式来实现.
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域内重复使用相同组播地址而不会引起冲突。
组播原理-组播IP与组播MAC的映射
IANA将MAC地址范围01:00:5E:00:00:00～01:00:5E:7F:FF:FF分配给组播使用， 这就要求将28位的IP组播地址空间映射到23位的组播MAC地址空间中，具体 的映射方法是将组播地址中的低23位放入MAC地址的低23位，如图。
组播原理-PIM-DM
组播原理-PIM-DM
组播原理-PIM-DM
组播原理-PIM-DM
组播原理-PIM-DM
组播原理-PIM-SM
组播原理-PIM-SM
组播原理-PIM-SM
组播原理-PIM-SM
组播原理-PIM-SM（SPT切换）
SPT切换的两种方式:
RP触发SPT切换 RP收到源端DR的注册报文后，将封装在注册报文中的组播数据沿RPT转发给组成员，同时RP会向源 端DR发送SPT加入报文，建立RP到源的SPT树。 SPT树建立成功后，RP停止使用注册消息，使源端DR和RP免除了频繁的封装/解封装。组播数据从与 组播源直接相连的路由器，通过SPT树转发到RP，再沿RPT转发给组成员。
RP是PIM-SM网络的转发核心。组成员向RP发起加入，构建以RP为根的RPT；组播源向 RP注册，在RP上创建（S，G）表项，通过RP向组成员传输组播报文。网络中的设备必须 知道RP的地址。 在传统的PIM-SM域中，每个组播组只能映射到一个RP。但当网络负载较大或者流量过于 集中时，可能导致RP的压力过大、RP失效后路由收敛较慢、组播转发路径非最优等问题。
BRAS作为组播复制点 缺点： BRAS-S9300-OLT的 链路带宽浪费；
OLT作为组播复制点 优点： 节约了BRASS9300-OLT的链路 带宽；
用户上线的选择
STB
ONU
OLT
S9300
BRAS
PPP是广域网中点对点链路协议，PPPOE是将PPP帧封装在ethernet帧中， 在交换设备和PON并不能读懂PPP帧。 PPPOE上线的缺点：PPP为点对点会话，这将导致需要BRAS对用户组播 报文基于PPP会话进行复制。PPPOE上线需要STB均支持PPPOE认证
2
将DHCP报文发送给用户，包括用户获取的IP地址信息
3
交互DHCP续租报文
目录
OTV组播业务的开展
•OTV开展的2种形式 •角色及术语描述 •组播平台建设 •复制点的选择 •用户上线方式的选择 •用户认证和IP地址获取
四川移动完整的组播流程
•组播建流流程 •用户上线流程 •用户观看流程
OTV组播改造网络各层设备配置
源IP
224.1.1.1换算成二源自制11100000.00000001.00000001.00000001
再换成16进制
01
.01
.01
加上组播MAC头 0100.5E
最后形成：
0100.5E01.01.01
可用的其它31个组播IP地址： 224.129.1.1 225.1.1.1 225.129.1.1 226.1.1.1 226.129.1.1 227.1.1.1 227.129.1.1 228.1.1.1
组播理论
•组播的基本概念 •协议简介 •组播的实现 •PIM-协议 •IGMP协议
OTV组播的优化
•Anycast-RP •基于MAC的快速离开 •业务QOS部署
OTV组播业务维护指导
•维护经验 •维护工具
OTV开展形式-单播
四川移动省核心
成都核心 BRAS
汇聚交换 PON网
络
OTV平台
OTV开展形式-组播
Anycast RP可采用PIM协议：在同一个PIM-SM域内设置多个具有相同地址的RP，同时在 这些RP所在的设备上配置全网唯一标识该RP的本地地址，用于这些设备之间相互建立无 连接的对等体，对等体之间以Register消息的方式共享组播源信息。 DR（Designated Router）称为指定路由器，在PIM网络中，存在两种DR：
组播原理及配置介绍_图文.pptx
目录
OTV组播业务的开展
•OTV开展的2种形式 •角色及术语描述 •组播平台建设 •复制点的选择 •用户上线方式的选择 •用户认证和IP地址获取
四川移动完整的组播流程
•组播建流流程 •用户上线流程 •用户观看流程
OTV组播改造网络各层设备配置
•核心层 •汇聚层 •接入层
IP组播地址前四位均为“1110”，而整个IP组播地址空间的划分则如 图
l
224.0.0.0到224.0.0.255被IANA预留，地址
224.0.0.0保留不做分配，其它地址供路由协议及拓扑查
找和维护协议使用。该范围内的地址属于局部范畴，不
论TTL为多少，都不会被路由器转发；
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224.0.1.0到238.255.255.255为用户可用的组
先知道组播源的位置，但可以在任意时间加入或离开组播组。
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SSM模型Source-Specific Multicast：即指定信源组播模型。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兴趣，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。
组播原理-组播的转发树
四川移动选择采用IPOE的户上线方式
STB
ONU
OLT
S9300
IPOE通过ethernet承载DHCP报文交互使用户上线。交换设备和PON均 能读懂网络层协议和ethernet帧。 IPOE上线的优势：在PON能读懂网络层协议和ethernet帧时，可以在 OLT开启igmp proxy来对下层网络进行组播复制。
组播源平台
组播报文在网络中沿着树型转发路径进行转发， 该路径称为组播转发树。它可分为源树（Source Tree）和共享树（RPT）两大类
组播源平台
用户
用户
组播源DR RP
接收者DR
用户 用户
源树SPT（Shortest Path Tree）
• 源树是指以组播源作为树根，将组播源到每一个接收者的 最短路径结合起来构成的转发树。由于源树使用的是从组 播源到接收者的最短路径，因此也称为最短路径树 （SPT）。对于某个组，网络要为任何一个向该组发送报 文的组播源建立一棵树。
共享树RPT（Rendezvous Point Tree）
• 以某个路由器作为路由树的树根，该路由器称为汇集点 （RP-Rendezvous Point），共享树就是由RP到所有接收者 的最短路路径所共同构成的转发树。使用共享树时，对应 某个组网络中只有一棵树。所有的组播源和接收者都使用 这棵树来收发报文，组播源先向树根发送数据报文，之后 报文又向下转发到达所有的接收者。
组播的优势，减少 网络链路带宽占用。
四川移动省核心
成都核心 BRAS
汇聚交换
PON网 络
组播平台
角色及术语描述
PIM域角色和术语 RP
Anycast RP
DR
RPT SPT RPF
详细描述 RP（Rendezvous Point）称为汇聚点，PIM-SM中建立的RPT（Rendezvous Point Tree），就是一棵以RP为根，以存在组播数据接收者的PIM设备为叶子的组播分发树。组 播路由建立了从一个数据源端到多个接收端的组播数据转发路径，即组播分发树。
组播源DR：在PIM-SM中，组播源DR是与组播源直接相连且负责向RP发送注册报文 的PIM路由器。
接收者DR：与组播组成员（通常为接收者主机）直接相连且负责向该组成员转发组 播数据的PIM路由器。
RPT（Rendezvous Point Tree），称为共享树。以RP（Rendezvous Point）为根，组 播组成员为叶子的组播分发树称为RPT。 SPT（Shortest Path Tree），称为最短路径树。以组播源为根，组播组成员为叶子的组 播分发树称为SPT。 RPF检查，也称为反向路径转发，是组播路由的基础。设备对接收到的报文执行RPF检查， 从而创建并维护组播路由表项，确保组播数据沿正确的路径转发。设备接收到组播报文后， 依据“报文源”，查找单播路由表、MBGP路由表和组播静态路由表，选定RPF路由。如 果报文实际到达接口与RPF接口相同，则RPF检查通过；否则RPF检查失败。
组成员端DR触发SPT切换。 组成员端DR周期性检测组播报文的转发速率。一旦发现（S，G）报文的转发速率超过阈值，则触 发SPT切换。 建立从源到组成员的SPT后，后续报文可能不再流经RP。由于RPT不一定是路径最短的树，进行SPT 切换后，减少了组播数据在网络中的传输延迟。
由于IP组播地址的后28位中只有23位被映射到组播MAC地址，这样会有32个 IP组播地址映射到同一组播MAC地址上。
组播原理-组播IP与组播MAC的映射
组播IP与组播MAC的换算
IP对应MAC的换算方法：将IP后23位换算成16进制，插入01:00:5E:后面则为对应的MAC地址。 例如：224.1.1.1、224.129.1.1……239.1.1.1、239.129.1.1复用了一个MAC： 0100.5E01.01.01 。
播地址，在全网范围内有效。其中232.0.0.0/8为SSM组
地址，而其余则属于ASM组地址。
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239.0.0.0到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，也属于ASM组地址。
使用本地管理组地址可以灵活定义组播域的范围，以实
现不同组播域之间的地址隔离，从而有助于在不同组播
组播平台建设（即组播源平台）
示意图：
四川移动省核心
成都核心
BRAS
中兴、华为组播平台 成都台组播平台
现网已新建了3个平台，中兴、华为、成都台，预计新建4套平台，当前烽火平台还未 进行建设。 其中中兴、华为平台接入CMNET，成都台接入成都分公司。