IP組播-MSDP技術(shù)介紹-D

1、，IP組播-MSDP技術(shù)介紹技術(shù)介紹IP 組播目 錄i目 錄 HYPERLINK l _bookmark0 MSDP HYPERLINK l _bookmark0 1 HYPERLINK l _bookmark0 MSDP簡介 HYPERLINK l _bookmark0 1 HYPERLINK l _bookmark0 MSDP概述 HYPERLINK l _bookmark0 1 HYPERLINK l _bookmark0 MSDP原理 HYPERLINK l _bookmark0 1 HYPERLINK l _bookmark5 多實例的MSDP HYPERLINK l _bookma

2、rk5 7技術(shù)介紹IP 組播MSDP PAGE 7MSDPMSDP 簡介MSDP 概述MSDP 是 Multicast Source Discovery Protocol（組播源發(fā)現(xiàn)協(xié)議）的簡稱，是為了解決多個 PIM-SM（Protocol Independent Multicast Sparse Mode，協(xié)議無關(guān)組播稀疏模式）域之間的互連而開發(fā)的一種域間組播解決方案，用來發(fā)現(xiàn)其它 PIM-SM域內(nèi)的組播源信息。在基本的 PIM-SM 模式下，組播源只向本 PIM-SM 域內(nèi)的 RP 注冊，且各域的組播源信息是相互隔離的，因此 RP 僅知道本域內(nèi)的組播源信息，只能在本域內(nèi)建立組播分發(fā)樹，將

3、本域內(nèi)組播源發(fā)出的組播數(shù)據(jù)分發(fā)給本地用戶。如果能夠有一種機制， 將其它域內(nèi)的組播源信息傳遞給本域內(nèi)的 RP，則本域內(nèi)的 RP 就可以向其它域內(nèi)的組播源發(fā)起加入過程并建立組播分發(fā)樹，從而實現(xiàn)組播數(shù)據(jù)的跨域傳輸?；谶@一設(shè)想，MSDP 通過在網(wǎng)絡(luò)中選取適當?shù)穆酚善鹘?MSDP 對等體關(guān)系，以連通各 PIM-SM 域的 RP。通過在各 MSDP 對等體之間交互 SA（Source Active， 信源有效）消息來共享組播源信息。 注意：MSDP 的適用前提：域內(nèi)組播路由協(xié)議必須是 PIM-SM。MSDP 僅對 ASM（Any-Source Multicast，任意信源組播）模型有意義。MSDP 原

4、理MSDP 對等體通過在網(wǎng)絡(luò)中配置一對或多對MSDP 對等體，形成彼此相連的一張“MSDP 連通圖”，以連通各個 PIM-SM 域的 RP。通過這些 MSDP 對等體之間的接力，可以把某 RP 發(fā)出的 SA 消息傳遞給其它所有的 RP。圖1 MSDP 對等體的位置如 HYPERLINK l _bookmark1 圖 1所示，MSDP對等體可以創(chuàng)建在任意的PIM-SM路由器上，在不同角色的PIM-SM路由器上所創(chuàng)建的MSDP對等體的功能有所不同：在 RP 上創(chuàng)建的 MSDP 對等體源端 MSDP 對等體：即離組播源（Source）最近的 MSDP 對等體（通常也就是源端 RP，如 RP 1）。源

5、端 RP 創(chuàng)建 SA 消息并發(fā)送給遠端 MSDP 對等體， 通告在本 RP 上注冊的組播源信息。源端 MSDP 對等體必須配置在 RP 上，否則將無法向外發(fā)布組播源信息。接收者端 MSDP 對等體：即離接收者（Receiver）最近的 MSDP 對等體（如RP 3）。接收者端 MSDP 對等體在收到 SA 消息后，根據(jù)該消息中所包含的組播源信息，跨域加入以該組播源為根的 SPT；當來自該組播源的組播數(shù)據(jù)到達后，再沿 RPT 向本地接收者轉(zhuǎn)發(fā)。中間 MSDP 對等體：即擁有多個遠端 MSDP 對等體的 MSDP 對等體（如 RP 2）。中間 MSDP 對等體把從一個遠端 MSDP 對等體收到的

6、SA 消息轉(zhuǎn)發(fā)給其它遠端 MSDP 對等體，其作用相當于傳輸組播源信息的中轉(zhuǎn)站。在普通的 PIM-SM 路由器（非 RP）上創(chuàng)建的 MSDP 對等體如 Router A 和 Router B，其作用僅限于將收到的 SA 消息轉(zhuǎn)發(fā)出去。 說明：對于通過 BSR 機制動態(tài)選舉 RP 的 PIM-SM 網(wǎng)絡(luò)來說，RP 是由 C-RP 選舉產(chǎn)生的。為了增強其網(wǎng)絡(luò)的健壯性，一個 PIM-SM 域內(nèi)往往存在不止一個 C-RP。由于無法預計 RP 選舉的結(jié)果，為了保證選舉獲勝的 C-RP 能始終位于“MSDP 連通圖”上， 需要在所有的 C-RP 之間建立 MSDP 對等體關(guān)系。而選舉落敗的 C-RP 在“

7、MSDP 連通圖”上所擔當?shù)慕巧喈斢谄胀ǖ?PIM-SM 路由器。借助 MSDP 對等體實現(xiàn)域間組播如 HYPERLINK l _bookmark2 圖 2所示，PIM-SM 1 域內(nèi)存在激活的組播源（Source），RP 1 通過組播源注冊過程了解到了該組播源的存在。如果PIM-SM 2 和PIM-SM 3 域也希望知道該組播源的具體位置，進而能夠從該組播源獲取組播數(shù)據(jù)，則需要在RP 1 與RP 3、RP 2 與RP 3 之間分別建立MSDP對等體關(guān)系。ReceiverDR 2MSDP peers Multicast packets SA message Join messageRegis

8、ter messageRP 2PIM-SM 2DR 1SourcePIM-SM 4RP 1RP 3PIM-SM 1PIM-SM 3圖2 MSDP 對等體示意圖借助 MSDP 對等體進行域間組播的工作過程如下：當 PIM-SM 1 域內(nèi)的組播源向組播組 G 發(fā)送第一個組播數(shù)據(jù)包時，DR 1 將該組播數(shù)據(jù)封裝在注冊消息（Register Message）中，并發(fā)給 RP 1。RP 1 因此獲知了該組播源的相關(guān)信息。RP 1 作為源端 RP，創(chuàng)建 SA 消息，并周期性地向其它 MSDP 對等體發(fā)送。SA 消息中包含組播源的地址 S、組播組的地址 G 以及創(chuàng)建該 SA 消息的源端RP（即 RP 1）的

9、地址。MSDP 對等體對收到的 SA 消息進行 RPF（Reverse Path Forwarding，逆向路徑轉(zhuǎn)發(fā)）檢查，以及各種轉(zhuǎn)發(fā)策略的過濾，從而只接受和轉(zhuǎn)發(fā)來自正確路徑并通過過濾的 SA 消息，以避免 SA 消息傳遞環(huán)路；另外，可以在 MSDP 對等體之間配置 MSDP 全連接組（Mesh Group），以避免 SA 消息在 MSDP 對等體之間的泛濫。SA 消息在 MSDP 對等體之間轉(zhuǎn)發(fā)，最終該組播源的相關(guān)信息將傳遍所有建立了 MSDP 對等體關(guān)系的 PIM-SM 域（即 PIM-SM 2 和 PIM-SM 3）。PIM-SM 2 中的 RP 2 在收到該 SA 消息后，檢查本域內(nèi)

10、是否有組播組 G 的接收者（Receiver）存在：如果有接收者，RP 2 與接收者之間維護組播組 G 的 RPT。RP 2 創(chuàng)建（S，G） 表項，向源端的 DR 1 逐跳發(fā)送（S，G）加入消息（Join Message），從而跨越各PIM-SM 域直接加入以該組播源為根的SPT。組播數(shù)據(jù)沿 SPT 到達 RP 2 后，再沿 RPT 向接收者轉(zhuǎn)發(fā)。當接收者端的 DR 2 收到來自組播源的組播數(shù)據(jù)后，可以自行決定是否發(fā)起從 RPT 向 SPT 的切換；如果沒有接收者，RP 2 不會創(chuàng)建（S，G）表項，也不加入以該組播源為根的SPT。 說明：MSDP 全連接組：要求所有組成員之間兩兩建立 MSDP

11、 對等體關(guān)系，且所有組成員均使用相同的組名稱。在使用 MSDP 進行域間組播時，RP 在收到組播源的信息后就不再需要依賴其它PIM-SM 域內(nèi)的 RP，此時接收者可以跨越各 PIM-SM 域內(nèi)的 RP，而直接加入基于組播源的 SPT。SA 消息的 RPF 檢查規(guī)則如 HYPERLINK l _bookmark3 圖 3所示，網(wǎng)絡(luò)中有五個自治系統(tǒng)AS 1AS 5，AS內(nèi)部使用IGP互聯(lián)，AS之間使用BGP或MBGP互聯(lián)。每個AS中包含至少一個PIM-SM域，且每個PIM-SM域中包含至少一個RP。各RP之間建立起MSDP對等體關(guān)系，其中RP 3、RP 4 和RP 5 之間建立MSDP全連接組，并

12、在RP 7 上將RP 6 配置為其靜態(tài)RPF對等體。 說明：當PIM-SM域內(nèi)只存在一個MSDP對等體時，該域又稱為STUB域（如 HYPERLINK l _bookmark3 圖3中的AS 4）。 STUB域內(nèi)的MSDP對等體可以同時擁有多個遠端MSDP對等體，用戶可以從中選取其中一個或多個配置為靜態(tài)RPF對等體。對于來自靜態(tài)RPF對等體的SA消息不進行RPF檢查，直接接受并向其它對等體轉(zhuǎn)發(fā)。RP 1Source(1)AS 1(2)(3)RP 5(4)RP 9(7)AS 5RP 8RP 2RP 3AS 2Mesh group(3)AS 3(5)MSDP peers Static RPF pe

13、ers SA messageRP 4(4)RP 6RP 7AS 4圖3 SA 消息的 RPF 檢查規(guī)則對照 HYPERLINK l _bookmark3 圖 3，這些MSDP對等體將按照如下RPF檢查規(guī)則處理收到的SA消息：當 RP 2 收到 RP 1 發(fā)來的 SA 消息時由于 SA 消息中所攜帶的源端 RP 的地址與 MSDP 對等體的地址相同，說明發(fā)出 SA 消息的 MSDP 對等體就是創(chuàng)建該 SA 消息的 RP，于是 RP 2 接受該 SA 消息并向其它對等體（RP 3）轉(zhuǎn)發(fā)。當 RP 3 收到 RP 2 發(fā)來的 SA 消息時由于 SA 消息來自同一個 AS 的 MSDP 對等體（RP

14、2），且該對等體是到源端 RP 最佳路徑上的下一跳，于是 RP 3 接受該 SA 消息并向其它對等體（RP 4 和 RP 5） 轉(zhuǎn)發(fā)。當 RP 4 和 RP 5 分別收到 RP 3 發(fā)來的 SA 消息時由于 SA 消息來自同一個全連接組的 MSDP 對等體（RP 3），于是 RP 4 和 RP 5 均接受該 SA 消息并不再向本組其它成員轉(zhuǎn)發(fā)，而只向本組之外的其它 MSDP 對等體（RP 6）轉(zhuǎn)發(fā)。當 RP 6 收到 RP 4 和 RP 5（假設(shè) RP 5 的 IP 地址較大）發(fā)來的 SA 消息時盡管同處 AS 3 的 RP 4 和 RP 5 都與 RP 6 建立了 MSDP 對等體關(guān)系，但由

15、于 RP 5的 IP 地址較大，于是 RP 6 只接受 IP 地址較高的 MSDP 對等體（RP 5）發(fā)來的 SA消息。當 RP 7 收到 RP 6 發(fā)來的 SA 消息時由于 SA 消息來自其靜態(tài) RPF 對等體（RP 6），于是 RP 7 接受該 SA 消息并向其它對等體（RP 8）轉(zhuǎn)發(fā)。當 RP 8 收到 RP 7 發(fā)來的 SA 消息時屬于不同 AS 的 MSDP 對等體之間存在 BGP 或 MBGP 路由。由于 SA 消息來自不同 AS 的 MSDP 對等體（RP 7），且該對等體是到源端 RP 的 BGP 或 MBGP 路由的下一跳，于是 RP 8 接受該 SA 消息并向其它對等體（R

16、P 9）轉(zhuǎn)發(fā)。當 RP 9 收到 RP 8 發(fā)來的 SA 消息時由于只有一個 MSDP 對等體（RP 8），于是 RP 9 接受該 SA 消息。對于由其它路徑到來的 SA 消息，MSDP 對等體將不接受也不轉(zhuǎn)發(fā)。借助 MSDP 對等體實現(xiàn)域內(nèi) Anycast RPAnycast RP（任播 RP）是指在同一個 PIM-SM 域內(nèi)設(shè)置兩個或多個具有相同地址的 RP，并在這些 RP 之間建立 MSDP 對等體關(guān)系，以實現(xiàn)域內(nèi)各 RP 之間的負載分擔和冗余備份。如 HYPERLINK l _bookmark4 圖 4所示，在一個PIM-SM域內(nèi)，組播源（Source）向組播組G發(fā)送組播數(shù)據(jù)，接收者（

17、Receiver）是組播組G的成員。分別在Router A和Router B上配置相同的IP 地址（稱為Anycast RP地址，通常使用私有地址），同時將這些接口配置為C-RP， 并在Router A和Router B之間建立MSDP對等體關(guān)系。 說明：通常在設(shè)備的邏輯接口（如 Loopback 接口）上配置 Anycast RP 地址。RP 1RP 2Router ARouter BSourceReceiverPIM-SMMSDP peers SA message圖4 Anycast RP 典型組網(wǎng)圖Anycast RP 的工作過程如下：組播源選擇距離最近的 RP 進行注冊。如：Sourc

18、e 向 RP 1 注冊，注冊消息中封裝有 Source 發(fā)出的組播數(shù)據(jù)。當該注冊消息到達 RP 1 后，進行解封裝。接收者向距離最近的 RP 發(fā)送加入消息，加入以該 RP 為根的 RPT。如： Receiver 加入以 RP 2 為根的 RPT。RP 之間通過發(fā)送 SA 消息，共享注冊的組播源信息。如：RP 1 創(chuàng)建一個 SA 消息，發(fā)送給 RP 2，該 SA 消息中封裝有 Source 發(fā)出的組播數(shù)據(jù)。當該 SA 消息到達 RP 2 后，進行解封裝。接收者沿 RPT 收到組播數(shù)據(jù)后，直接加入以該組播源為根的 SPT。如：RP 2 沿 RPT 將組播數(shù)據(jù)向下轉(zhuǎn)發(fā)。當 Receiver 收到來自 Source 的組播數(shù)據(jù)后， 直接加入以 Source 為根的 SPT。Anycast RP 的意義如下：RP 路徑最優(yōu)：組播源向距離最近的 RP 進行注冊，建立路徑最優(yōu)的 SPT；接收者向距離最近的 RP 發(fā)起加入，建立路徑最優(yōu)的 RPT。RP 間的負載分擔：每個 RP 上只需維護 PIM-SM 域內(nèi)的部分源/組信息、轉(zhuǎn)發(fā)部分的組播數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)了 RP 間的負載分擔。RP 間的冗余備份：當某 RP 失效后，原先在該 RP 上注冊或加入的組播源或接收者會自動選擇就近的 RP 進行注冊或加入操作，從而實現(xiàn)了 RP 間的冗余備份。 注意：必須為