组播实验

组播的原理以及一些重点
由于组播是基于UDP的，所以继承了UDP的缺点
1、只能是尽力而为的传输，传输无保证（Best-effort delivery）
2、没有拥塞避免机制，不像TCP有windows窗口（No congestion avoidance）
3、会产生重复的报文（Duplicates）
4、无序的、UDP包没有序列号（Out-of-sequence delivery）
组播分为三个部分：源部分、组播树部分、接收部分。

组播的地址为224.0.0.0—239.255.255.255
其中224.0.0.0-224.0.0.255作为保留地址，用作一些协议的特定组播地址；224.0.1.0-238.255.255.255作为共有组播地址，能够在公网上传递的；239.0.0.0-239.255.255.255作为私有的组播地址，不能够在公网上传递的。

其中公网的组播地址内又有233.0.0.0-233.255.255.255，这个是保留给每个AS的一组组播地址；232.0.0.0-232.255.255.255是给特定源地址做保留的。

组播和MAC地址的对应：
组播MAC地址的前25位固定，IP地址的最后23位被映射到MAC地址的最后23位，前25位一定是01.00.5e.0这个0是二进制的0。

IGMPv1(每60S发送一次查询。

hold time :180second):
只有两种报文：
1.Query包：每60秒发一次由路由器发向224.0.0.1（所有节点）
DIP：224.0.0.1 GROUP：0.0.0.0
2.Report包：主机回应Queries或主动发
DIP:224.1.1.1 GROUP: 224.1.1.1
IGMPv2: 多了一个查询者的概念和以下两种消息（每60s发送一次查询，holdtime：180s，查询者超时时间为120s）
1.指定组查询消息Group-specific query
DIP: 224.1.1.1 GROUP:224.1.1.1
2.离组消息Leaving a Group
DIP: 224.0.0.2 GROUP:224.1.1.1
查询者：当有多个路由器在同一个以太网段时，要先选出查询者（比最小IP地址），查询者超时时间默认是120S
·Shortest-Path / Source Distribution Tree（源树）
原理：在源树的分发形式中，网络会找一条从源到目标最近的路径来下发组播流量
SPT（Shortest Path Tree）
源树会在路由器上形成以下的组播条目：
（S，G）（source，group）
源树的优点：在信源和接收方之间创建一条最优的路径，可以最大限度的降低转发多播流的网络延迟。

源树的缺点：同时也增加了开销，路由器要针对每个信源存储路径信息，在包含数千个信源的网络中，这种开销是庞大的。

一个源一棵树.适用于比较多接收者时使用.每3分钟修剪一次.推模型.一般运行在DENSE 模式下.
·Shared Distribution Tree（共享树）
原理：在共享树分发形式中，需要在网络中先找出一个集合点（RP）。

然后每一个源都会先将流量发给RP，再由RP转发给接收者。

共享树会在路由器上形成以下的组播条目：
（*，G）（*，group）
共享树的优点：每台路由器存储的信息较少，降低内存消耗。

共享树的缺点：选择信源到接收方的路径不是最优的。

所以要慎重考虑RP的位置。

拉模型.RP可以手工指定.receiver端向RP端发出register包.一般运行在SPARSE模式下.
< RPF (Reverse Path Forwarding)>反向路径转发
RPF校验的目地是为了防环和防止重复报文
RPF的规则：收到组播包的方向(接口)也必须是本路由器用来向组播包的源地址进行数据转发的方向（接口），否则扔掉数据包
RPF选接口的比较原则：
1、lower AD 同样的路由，选最小AD值的路由所用的接口为RPF接口
2、longest match 同样的路由，比最长掩码
3、lower metric 如果IGP是负载均衡，同样的路由，掩码一样长，比metric
4、higher ip 以上都一样，比接口IP地址
<PIM(Protocol independent Multicast)>
·PIM是基于IP的，它的报文直接封装在IP包中，在IP中的协议号是103
·协议无关的组播，指的是和单播协议无关，不管是何种单播路由协议，PIM都可以使用他们实现组播转发。

·使用现有单播路由表实现RPF校验。

·路由器之间不必发送组播路由更新，所以PIM比其他组播协议开销降低了很多。

·PIM有两种工作模式，dense-mode和sparse-mode
·组播路由器之间也要建邻居：
Hello:30S 发向224.0.0.13
Hold :30*3.5= 1分45秒
组播基本IGMP实验
1．实验拓扑：
2．实验需求：按照上述拓扑配置，R2、R3、R4、R5都模拟PC机，加入不同的组播组，了解一些常用的组播命令。

3．实验结论：
组播IGMP snooping实验
1．实验拓扑：
2．实验需求：要求熟悉IGMP协议的工作原理以及IGMP snooping的工作原理
4.实验结论：IGMP snooping默认在交换机上都开启了的
ip igmp snooping 全局开启IGMP snooping
ip igmp snooping vlan XX 在某个VLAN上开启IGMP snooping
RPF选路原则
1．实验拓扑：
2．实验需求：
了解RPF选路原则。

首先R2、R3、R5运行EIGRP 100 ，R2、R4、R5运行OSPF 1，两个路由协议同时宣告12.0.0.0/24 和56.0.0.0/24网段，然后再R1上面激发去224.6.6.6的组播流量，看看R5上面的组播路由表RPF是选择哪一条路径？现在我们把EIGRP 100的自动汇总打开，我们来看看R5上面的组播路由表RPF选择了哪一条路径？然后我们再把R2、R3、R5全部运行OSPF 1，使得R2、R3、R5这条路径的COST值修改成200，看看R5上面的组播路由表是选择哪一条路径？最后我们把COST删除，使得metric值是一样的，我们再看看R5的组播路由表RPF是选择哪一条路径？
3．实验结论：
RPF选接口的比较原则：
1、lower AD 同样的路由，选最小AD值的路由所用的接口为RPF接口
2、longest match 同样的路由，比最长掩码
3、lower metric 如果IGP是负载均衡，同样的路由，掩码一样长，比metric
4、higher ip 以上都一样，比接口IP地址
PIM-dense模式实验
1．实验拓扑：
2．实验需求：要求使用pim-dense模式来配置此网络，了解dense模式的工作原理。

3．实验结论：
PIM-sparse模式实验
1．实验拓扑：
2．实验需求：要求使用pim-sparse模式来配置此网络，了解dense模式的工作原理。

3．实验结论：
AUTO-RP选举RP实验
1．实验拓扑：
2．实验需求：R4和R5模拟PC机，首先配置静态RP为1.1.1.1/24，实现全网互通。

然后配置AUTO-RP实现自动选举RP。

由于AUTO-RP是CISCO私有协议，所以AUTO-RP必须运行在sparse-dense-mode下，要求全网运行sparse-dense-mode。

了解AUTO-RP选举的原理以及工作原理。

R1成为MA（映射代理路由器）。

3．实验结论：
使用BSR来选举RP实验
1．实验拓扑：
2．实验需求：
要求使用sparse模式来配置组播分发树，使用BSR来选举RP，了解BSR的原理以及工作过程
3．实验结论：。