组播原理及配置介绍ppt课件
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。
南京电信组播培训课件157页PPT
接收者
网络中的每个路由器 中仍然保留(S, G)!
PIM-DM
对于小型网络来说非常有效 优势: 易于配置--总共只有两条命令 实现机制简单（泛滥剪枝） 潜在问题... 泛滥剪枝过程不够高效 复杂的Assert机制 控制和数据平面混合
IP技术培训
南京电信多媒体维护中心
目录
组播 Qos MPLS VPN
组播
组播概述 组播地址 主机－路由器协议:IGMP 二层组播优化 分发树和RPF 组播路由 南京城域网组播部署
组播概述
单播
服务器
路由器
单播是相互感兴趣 的主机双方进行通 信，主机不能接收 对其不感兴趣的其 它主机发送的信息 ，属于点对点通信
组播
组播概述 组播地址 主机－路由器协议:IGMP 二层组播优化 分发树和RPF 组播路由 南京城域网组播部署
主机至路由器的协议：IGMP
加入一个组
H1
H2
224.1.1.1 H3
Report
主机发送一个 IGMP 报告用于加入一个组
主机至路由器的协议：IGMP
维护一个组( Group)
• 重复和乱序: 一些组播协议机制会导致时不时产生重复的 数据包。还会导致数据包的无序发送或者不按序到达。
• 安全 : 组播协议本身并不检查组播源和用户的合法性。
组播体系结构
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。
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
何谓RPF? 路由器收到组播数据报文后，只有确认这个数据报文是从自己到源的出
接口上到来的，才进行转发，否则丢弃报文。 RPF检查
在单播路由表中查找到组播报文源地址的路由 如果该源地址路由的出接口就是组播报文的入接口，RPF成功， 否则RPF失败
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
4-1 IP组播基础(华为数通课件)
31
RPF
RPF的例子
源 151.10.3.21
RPF检查失败 报文从错误接口到来! 组播报文
组播转发
RPF的例子（续）
源151.10.3.21 发出的组播数据报文
RPF检查失败!
单播路由表 网络 接口 S1 151.10.0.0/16 S1 198.14.32.0/24 S0 204.1.16.0/24 E0
第1节 组播数据转发 第2节 RPF
28
组播数据转发
组播路由和单播路由是相反的 单播路由关心数据报文要到哪里去。 组播路由关心数据报文从哪里来。
组播路由使用 “反向路径转
发”机制(RPF, Reverse Path Forwarding)
29
第4章 组播数据转发
第1节 组播数据转发
IP组播基础
IP 组播技术实现了 IP 网络中点到多点的 高效数据传送，能够有效地节约网络带 宽、降低网络负载，在实时数据传送、 多媒体会议、数据拷贝、游戏和仿真等 诸多方面都有广泛的应用。
1
学习完此课程，您将会：
了解什么是组播及组播的地址 结构 了解组播的转发流程 了解源路径树以及共享树等相 关概念
S1
X
S0
S2
E0
数据报文从非正确的接口到达! 丢弃数据报文！
33
组播转发
RPF的例子（续）
源151.10.3.21 发出的组播数据报文
S0 S1 S2 E0
RPF检查成功!
单播路由表 网络 接口 151.10.0.0/16 S1 198.14.32.0/24 S0 204.1.16.0/24 E0
全局范围地址（Globally Scoped Address）
组播技术基础PPT课件
第19页/共63页
组播分发树
源 S1
最短路径树（基于源的分发树）
A
B
C
D E
接收者 R1
接收者 R2 第20页/共63页
源 S2
F 组播路由项 (S, G), iif, oiflist •S 源地址 •G 组地址 •iif 入接口 •oiifs 出接口列表
组播分发树
源 S1
最短路径树（基于源的分发树）
• 允许主机指定接收某些网络发送的某些组播组， • 相比以前的版本，增加了主机的控制能力，不仅可以指定组播组，
还能指定组播的源。
第18页/共63页
内容
• 为什么组播? • 组播编址技术 • 主机-路由器通告协议- - - - IGMP • 组播分发树- - - -SPT • 组播转发- - - -RPF • 组播路由协议- - - -PIM • 组播配置命令 • 组播配置示例
IGMP的三个标准 RFC 1112 -- IGMP版本1 Windows 95支持
• RFC 2236 -- IGMP版本2（是目前的标准） Windows98后的版本及大多数UNIX系统
• IGMP版本3目前仍然是一个草案（draft） draft-ietf-idmr-igmp-v3-03.txt
• IGMPv3 版本3的成员身份查询(Version 3 Membership quer y) 版本3的成员身份报告(Version 3 membership report)
第13页/共63页
IGMP
H1
加入一个组
H2
H3
224.1.1.1
报告
主机向路由器发送加入组的IGMP报文
第14页/共63页
第31页/共63页
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
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。
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
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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
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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
IPv6专题培训IPv6组播技术基础课件
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Page 16
IPv6专题培训IPv6组播技术基础
组播协议概述
l 组播协议
•组播网络
[ 主机通信协议
− MLD（v1、v2)，用于了解接口所连接的
网络是否有主机要接收某个组或者某个(源，
组）的数据 [ 组播路由协议
•MLD
•查询
[ 域间组播协议
[ 组播拓扑分离协议
•报告
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• 对组FF0E::9除了源2001::4以 外的所有源的组播数据被转发
•IS_EX (2001::4) for FF0E::9
•SSM = Source Specific Multicast •Query Interval (125sec)
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Page 25
IPv6专题培训IPv6组播技术基础
•内容 介绍
•第1章 组播简介
•第2章 组播协议基础
•第3章 组播协议详述
•第4章 组播配置举例
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Page 2
IPv6专题培训IPv6组播技术基础
什么是组播？
三种传输模型 l Unicast：一对一的传输模型 l Broadcast：一对所有的传输模型 l Multicast：一对一组（多）的传输模型 所谓“组”，可以理解为有某个共同特征的对象的集合
l MLD的作用 l MLD版本间的差异 l 现实中的MLD
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Page 27
IPv6专题培训IPv6组播技术基础
组播路由协议—PIM-SM （Sparse Mode）
l PIM-SM协议机制
[ 显式加入（Explicit join）模型 [ 可以建立以汇聚点(Rendezvous Point, RP)或者源为根的组播分发树
组播的工作原理
组播的工作原理组播是一种多播网络传输技术，用于在网络中同时向多个目标主机发送相同的数据包。
其工作原理如下：1. 组播发送者：组播发送者将数据包发送到一个特定的组播组地址。
组播组地址是一个由224.0.0.0到239.255.255.255之间的IP地址范围。
2. 组播路由：组播包在网络中传输时，通过组播路由器在网络节点间传输。
组播路由器用于转发组播包，以使其到达指定的目标主机。
3. IGMP协议：IGMP（Internet Group Management Protocol）是一种用于组播监听和管理的协议。
它允许组播路由器和主机之间进行通信，以确定主机是否对特定组播组感兴趣。
4. 主机加入组播组：当一个主机要接收特定组播组的数据时，它会发送一个IGMP报文给所在网络的组播路由器，表示它对该组播组感兴趣。
路由器则根据接收到的报文，将该主机添加到组播组的成员列表中。
5. 组播数据传输：一旦主机加入组播组成功，组播发送者发送的数据包将被复制并传输到该组播组中的所有成员主机。
组播路由器会根据组播组的成员列表，将数据包转发到每个成员主机。
6. 成员离开组播组：当一个主机不再对特定组播组感兴趣时，它会发送一个IGMP报文给组播路由器，表示它要离开该组播组。
路由器会相应地将该主机从组播组的成员列表中移除。
总结起来，组播利用组播路由器和IGMP协议实现在网络中同时向多个主机发送数据包。
组播发送者将数据包发送到特定的组播组地址，组播路由器根据主机的兴趣和组播组的成员列表，将数据包传输给对应组播组的主机。
主机可以通过发送IGMP报文来加入或离开组播组，从而控制对特定组播组的接收。
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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
BRAS
用户认证和IP地址获取-IPOE
提取用户名密码 发送给AAA认证
认证通过则为用户分配 IP地址，否则不予回应
AAA平台 AAA返回认证结 DHCP服务器
果
中继用户DHCP报文
中继用户DHCP续租报文
STB ONU
OLT
S9300
BRAS
1
STB通过将用户名/密码填充至DHCP OPTION 60请求获取IP地址
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。
角色及术语描述
IGMP域角色和术语 组播VLAN 组播节目 组播上行口
组播用户
详细描述 组播VLAN是指组播数据所带的VLAN（也称为MVLAN，Multicast VLAN）；通 常是按内容提供商（ISP）进行划分，通过实现基于VLAN实例的转发面、控制面和 管理面，满足在同一个设备上互不干扰的组播业务的发放。除了super VLAN，在 设备配置任何属性或类型的VLAN都可以成为组播VLAN。 组播节目就等同于组播组，其最基本的属性就是组播IP。
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。
复制点的选择
四川移动选择采用OLT作为组播复制点
BRAS作为组播复制点 缺点： BRAS-S9300-OLT的 链路带宽浪费；
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。
•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：
互联网OTV培训材料
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
组播理论
根据在业务发放前，是否预先配置每个节目的组播IP等节目属性，节目可以分为2 类：预配置节目和动态节目。 组播上行口是组播源与设备相连的端口，同时也是上层组播路由器和设备相连的端 口。
根据是否依赖链路层环路协议，上行口可以分为2类：手工配置上行口和动态上行 口。 组播用户就是组播数据的接收者，必须为其配置一个上行承载组播控制报文的业务 流（设备可以通过流分类识别出该用户），所以它是对应一个唯一的终端或发放用 户。同时，必须为组播用户指定一个组播VLAN，即该发放用户隶属于哪个ISP。
2
将DHCP报文发送给用户，包括用户获取的IP地址信宽占用。
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。