組播原理及IPTV組網(wǎng)介紹

Page0修訂記錄課程編碼適用產(chǎn)品產(chǎn)品版本課程版本ISSUEXXXXXXXXXXXXXXXXX開發(fā)/優(yōu)化者時(shí)間審核人開發(fā)類型（新開發(fā)/優(yōu)化）2011-3-21本頁(yè)不打印組播協(xié)議及組網(wǎng)介紹Page2前言IPTV端到端應(yīng)用和其他基于IP的業(yè)務(wù)相比，從協(xié)議的角度主要是增加了對(duì)組播協(xié)議的要求組播協(xié)議相對(duì)已經(jīng)廣泛應(yīng)用的單播協(xié)議存在很多不同，是IPTV工程實(shí)施和維護(hù)的難點(diǎn)Page3關(guān)于本課程本課程主要內(nèi)容：常用組播協(xié)議原理的介紹〔PIMSM、IGMP、IGMP-Proxy、IGMP-Snooping〕典型的組網(wǎng)的分析Page4培訓(xùn)目標(biāo)學(xué)完本課程后，您應(yīng)該能掌握：PIMSM網(wǎng)絡(luò)的根本原理規(guī)劃主要考慮因素IGMP的交互過程IGMP-ProxyIGMP-Snooping的根本場(chǎng)景Page5目錄IPTVE2E解決方案中所使用的組播特性簡(jiǎn)介組播根底組播分發(fā)樹IGMP原理IGMP-ProxyIGMP-Snooping介紹PIMPage6AllocateIPbasedonOption60/61/82NPE

IPCoreHOMEServiceAccessBackboneCOREPOPAggregationBRASMetro-EPCSIPPhoneSTBONUSplitterOLTIPTVCentralnodeIPTVEdgenodeGPON/FiberIPTVMedia/UpgradeIPTVSignalIPTVMulticastIPTVMediaIPTVSignalEPES93ObtainIPusingDHCPInsertOption60InsertOption61IGMPInsertOption82Igmpproxy/snoopingDHCPServerNPEBRASSRDSLAMMSANPCSIPPhoneSTBHGRJ11DHCPRelayIPTVE2E解決方案常用組播特性簡(jiǎn)介IgmpsnoopingMPLSLDP/TEBFDForx……IGMPsnoopingPIMSM/SSMMPLSLDP/TEL3VPNOSPFVRRPIGMPPIMIGMPSnoopingLACPEth-TrunkHRPVRRP各層次的組播特性是IPTV方案常見的難點(diǎn)—可以承載單播的網(wǎng)絡(luò)不一定能承載組播Page7目錄IPTVE2E解決方案中所使用的組播特性簡(jiǎn)介組播根底組播分發(fā)樹IGMP原理IGMP-ProxyIGMP-Snooping介紹PIM組播原理-組播根本概念Page8×10×10單播

Unicast×10組播

Multicast×10×10×10

組播概念：網(wǎng)絡(luò)中點(diǎn)到多點(diǎn)的通信形式，通過報(bào)文復(fù)制完成網(wǎng)絡(luò)中點(diǎn)到多點(diǎn)的高效數(shù)據(jù)傳送。減少不必要的報(bào)文傳輸，把報(bào)文復(fù)制盡可能的放在離接收者最近的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來完成。組播原理-為什么需要組播VS單播Page9提高效率:控制網(wǎng)絡(luò)流量，減輕效勞器和CPU負(fù)荷優(yōu)化性能:減少冗余流量分布式應(yīng)用:使多節(jié)點(diǎn)應(yīng)用成為可能例如:收聽電臺(tái)廣播流所有的客戶端都接收相同的8Kbps電臺(tái)廣播00.20.40.60.8流量Mbps120406080100客戶端數(shù)量組播單播組播原理-為什么需要組播VS播送Page10播送不能跨網(wǎng)段，網(wǎng)段內(nèi)所有設(shè)備都能收到播送〔帶寬浪費(fèi)〕網(wǎng)段內(nèi)所有設(shè)備都會(huì)處理播送，有需要的設(shè)備處理組播，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備按需進(jìn)行組播轉(zhuǎn)發(fā)討論：你覺得哪些應(yīng)用可以使用組播？多媒體流媒體遠(yuǎn)程培訓(xùn)視頻/音頻會(huì)議網(wǎng)絡(luò)游戲金融應(yīng)用〔股票〕任何的“單到多〞數(shù)據(jù)發(fā)布應(yīng)用Page11使用D類IP地址地址范圍224.0.0.0－11100000000000000000000000000000

224.0.0.011101111111111111111111111111111

239.255.255.255？判斷組播報(bào)文的目的地址必須為組播地址，源地址為單播地址?！矊?duì)？錯(cuò)？〕組播原理-組播編址Page12組播原理-組播地址分類描述范圍GLOP地址233.0.0.0to233.255.255.255特定源組播地址232.0.0.0to232.255.255.255224.0.1.0to

238.255.255.255全局范圍地址224.0.0.0to224.0.0.255預(yù)留地址管理范圍地址239.0.0.0to239.255.255.255Page13組播原理-組播地址分類永久組地址：IANA為路由協(xié)議預(yù)留的組播地址，用于標(biāo)識(shí)一組特定的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備〔也稱為保存組播組〕。永久組地址保持不變，組成員的數(shù)量可以是任意的，甚至可以為零。臨時(shí)組地址：為用戶組播組臨時(shí)分配的IP地址，組成員的數(shù)量一旦為零，即取消。保存的本地組播組地址/永久組地址報(bào)文的TTL=1永久組地址含義224.0.0.11移動(dòng)代理224.0.0.12DHCP服務(wù)器/中繼代理224.0.0.13所有PIM路由器224.0.0.14RSVP封裝224.0.0.15所有CBT路由器224.0.0.16指定SBM224.0.0.17所有SBMS224.0.0.18VRRP224.0.0.19～224.0.0.255未指定永久組地址含義224.0.0.0不分配224.0.0.1所有主機(jī)和路由器224.0.0.2所有路由器224.0.0.3不分配224.0.0.4DVMRP路由器224.0.0.5OSPF路由器224.0.0.6OSPFDR224.0.0.7ST路由器224.0.0.8ST主機(jī)224.0.0.9RIP-2路由器Page14組播原理-組播地址分類全局范圍地址〔GloballyScopedAddresses〕

用來在組織之間以及跨越互連網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞特例：SSM(SourceSpecificMulticast)地址段默認(rèn)情況下，預(yù)留給SSM(指定信源組播)使用。SSM是PIMSM協(xié)議的擴(kuò)展，目前使用范圍不廣。GLOP地址段[RFC3180]保存給已經(jīng)獲得公有自治系統(tǒng)號(hào)的組織使用，具體方法是將某AS號(hào)碼寫成十六進(jìn)制，分成兩個(gè)字節(jié)，然后再放到的第二，三字節(jié)中，這樣每個(gè)全局AS內(nèi)就有255個(gè)保存的組播地址。 例如對(duì)于AS62023 因此在全球范圍內(nèi)預(yù)留給自治系統(tǒng)62023使用Page15組播原理-組播地址分類管理范圍地址〔AdministrativelyScopedAddresses〕[RFC2365]私有地址空間類似于RFC1918的單播地址不能用于Internet全局傳輸用于有限范圍內(nèi)的組播傳輸Page16組播原理-組播MAC48Bits32Bits28Bits25Bits23Bits01-00-5e-7f-00-0111105BitsLost239.255.0.1Page17組播原理-組播MAC224.1.1.1224.129.1.1225.1.1.1225.129.1.1...238.1.1.1238.129.1.1239.1.1.1239.129.1.10x0100.5E01.0101相同的組播MAC地址(FDDI和以太網(wǎng))注意存在32IP->1MAC地址重疊Page18目錄IPTVE2E解決方案中所使用的組播特性簡(jiǎn)介組播根底組播分發(fā)樹IGMP原理IGMP-ProxyIGMP-Snooping介紹PIMPage19根據(jù)IP組播中對(duì)源選擇方式的不同，可以分為三種模型：ASM〔Any-SourceMulticast〕簡(jiǎn)單地說，ASM模型就是任意源組播模型。在該模型中，任意發(fā)送者都可以成為組播源，向某組播組地址發(fā)送信息。眾多接收者通過參加由該地址標(biāo)識(shí)的組播組，從而接收到發(fā)往該組播組的所有信息。SFM〔Source-FilteredMulticast〕SFM模型繼承了ASM模型，從發(fā)送者角度來看，組播組成員關(guān)系完全相同。同時(shí)，SFM在功能上對(duì)ASM進(jìn)行了擴(kuò)展：上層軟件對(duì)接收到的組播報(bào)文的源地址進(jìn)行檢查，允許或禁止來自某些組播源的報(bào)文通過。最終，接收者只能接收到來自局部組播源的數(shù)據(jù)。從接收者角度來看，只有局部組播源是有效的，組播源經(jīng)過了篩選。SSM〔Source-SpecificMulticast〕SSM模型和ASM模型的根本區(qū)別是接收者已經(jīng)通過其他手段預(yù)先知道了組播源的具體位置。SSM使用和ASM不同的組播地址范圍，直接在接收者和其指定的組播源之間建立專用的組播轉(zhuǎn)發(fā)路徑。組播分發(fā)樹-組播模型Page20組播分發(fā)樹源樹/最短路徑樹〔基于源的分發(fā)樹〕－SPT接收者R1BEADF源S1組播路由表項(xiàng)(S,G),iif,oiflistS源地址G組地址iif入接口oiifs出接口列表C接收者R2源S2Page21組播分發(fā)樹共享分發(fā)樹－RPT接收者R1BEADFC接收者R2(RP)PIM匯聚點(diǎn)共享樹(RP)組播路由項(xiàng)(*,G),iif,oiflist*任何源地址G組地址iif入接口oiifs出接口列表源S1Page22組播分發(fā)樹源樹〔最短路徑樹〕(SxG)表項(xiàng)對(duì)設(shè)備內(nèi)存占用較多，路徑最優(yōu)，延遲最小路由器必須為每個(gè)源維護(hù)路徑信息共享樹O(*,G)表項(xiàng)對(duì)設(shè)備內(nèi)存占用較少，但路徑不是最優(yōu)的，引入額外的延遲RP在網(wǎng)絡(luò)中的位置是難點(diǎn)不同分發(fā)樹的特征Page23組播分發(fā)樹-根本原那么組播路由和單播路由是相反的:單播路由關(guān)心數(shù)據(jù)報(bào)文要到哪里去。組播路由關(guān)心數(shù)據(jù)報(bào)文從哪里來。組播路由使用“逆向路徑轉(zhuǎn)發(fā)〞機(jī)制(RPF,ReversePathForwarding)來判斷數(shù)據(jù)是否可以被轉(zhuǎn)發(fā)。何謂RPF?路由器收到組播數(shù)據(jù)報(bào)文后，只有確認(rèn)這個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文是從自己到源〔？〕的出接口上收到的才進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，否那么丟棄報(bào)文。RPF檢查在單播路由表中查找到組播報(bào)文源地址的路由如果該源地址路由的出接口就是組播報(bào)文的入接口，RPF成功；否那么RPF失敗，數(shù)據(jù)被丟棄。Page24組播分發(fā)樹-RPF失敗報(bào)文從錯(cuò)誤接口到達(dá)X丟棄數(shù)據(jù)報(bào)文！RPF檢查失敗!

單播路由表網(wǎng)絡(luò) 接口 151.10.0.0/16 S1

198.14.32.0/24 S0 204.1.16.0/24 E0

查看單播路由表:

RPF檢查失敗E0S1S0S2S1源151.10.3.21發(fā)出的組播數(shù)據(jù)報(bào)文Page25組播分發(fā)樹-RPF成功查看單播路由表:

RPF檢查成功RPF檢查成功!

單播路由表網(wǎng)絡(luò) 接口

151.10.0.0/16 S1

198.14.32.0/24 S0 204.1.16.0/24 E0

E0S1S0S2源151.10.3.21發(fā)出的組播數(shù)據(jù)報(bào)文數(shù)據(jù)報(bào)文從正確的接口到達(dá)!S1然后才開始向所有出接口(即分發(fā)樹的下游)轉(zhuǎn)發(fā)Page26組播分發(fā)樹-協(xié)議分類組播協(xié)議兩大類用戶管理協(xié)議－IGMP、MLD等協(xié)議，用于組播分發(fā)樹末端用于主機(jī)側(cè)組播組成員的關(guān)系管理與維護(hù)，如用戶參加、離開。組播路由協(xié)議－PIM、MSDP等協(xié)議，用于組播分發(fā)樹內(nèi)部用于組播源到組播組成員間數(shù)據(jù)傳輸路徑的發(fā)現(xiàn)和建立Page27目錄IPTVE2E解決方案中所使用的組播特性簡(jiǎn)介組播根底組播分發(fā)樹IGMP原理IGMP-ProxyIGMP-Snooping介紹PIMPage28IGMPIGMP的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：RFC1112－IGMP版本1Windows95支持RFC2236－IGMP版本2〔是目前的標(biāo)準(zhǔn)〕Windows98后的版本及大多數(shù)UNIX系統(tǒng)RFC3376－IGMP版本3〔兼容V2、V1〕WindowsXP/linux版本支持IGMP的三個(gè)版本都適用于ASM模型。IGMPv3可以直接應(yīng)用于SSM模型，而IGMPv1和IGMPv2那么需要SSM-Mapping技術(shù)的支持。組播組管理協(xié)議IGMP－InternetGroupManagementProtocol，在接收者主機(jī)和組播路由器之間運(yùn)行，定義主機(jī)與路由器之間建立和維護(hù)組播成員關(guān)系的機(jī)制。Page29IGMP開展歷程IGMPv1(RFC1112)IGMPv2IGMPv3

引入快速離開(FastLeave)

目前廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)RFC

2236

支持SSM(sourcespecificjoinandleaves)RFC3376版本都是后向兼容的，目前使用最廣泛為IGMPv2標(biāo)準(zhǔn)IGMPV3forSSMRFC4604Page30IGMPIGMPv1

成員身份查詢(Membershipquery)

成員身份報(bào)告(Membershipreport)IGMPv2

成員身份查詢(Membershipquery)(通用查詢、特定組查詢)

版本1的成員身份報(bào)告(Version1membershipreport)

版本2的成員身份報(bào)告(Version2membershipreport)

離開組(LeaveGroup)IGMPv3

版本3的成員身份查詢(Version3Membershipquery)

版本3的成員身份報(bào)告(Version3membershipreport)Page31IGMPv1普遍組查詢：目的地址為組地址為全“0〞成員報(bào)告消息：目的地址為主機(jī)要參加的組播組地址組地址為主機(jī)要參加的組播組地址。字段說明VersionIGMP版本，值為1。Type報(bào)文類型。1：普遍組查詢消息。2：成員報(bào)告消息。GroupAddress組地址。Page32IGMP參加224.1.1.1IGMP報(bào)告H1H2參加一個(gè)組主機(jī)向路由器發(fā)送參加組的IGMP報(bào)告報(bào)文H3GroupExpiry224.1.1.1~120sec229.9.9.9~120secPage33IGMP報(bào)文抑制通用查詢報(bào)文224.1.1.1報(bào)告224.1.1.1抑制X224.1.1.1抑制X維護(hù)這個(gè)組

路由器周期性地向所有主機(jī)(224.0.0.1)發(fā)送通用查詢報(bào)文某個(gè)主機(jī)發(fā)送單個(gè)組播組的報(bào)告報(bào)文

組的其他成員監(jiān)聽到此報(bào)告報(bào)文后抑制本機(jī)該組報(bào)告報(bào)文的發(fā)送GroupExpiry224.1.1.1~60sec229.9.9.9~120secGroupExpiry224.1.1.1~120sec229.9.9.9~120secPage34IGMPV1不支持離開報(bào)告H1H3通用組查詢224.1.1.1#2H2離開組播組(IGMPv1)#1主機(jī)“默不作聲〞地離開某個(gè)組〔不發(fā)報(bào)告了〕路由器缺省發(fā)送2個(gè)通用組查詢報(bào)文〔標(biāo)準(zhǔn)間隔為125s〕路由器一直沒有收到這個(gè)組的IGMP報(bào)告路由器上該組播組表項(xiàng)超時(shí)〔離開〕〔2*通用查詢間隔+最大響應(yīng)時(shí)間=260s〕GroupExpiry224.1.1.1~120sec229.9.9.9~120secGroupExpiry224.1.1.1~0sec229.9.9.9~120secXPage35IGMPv2特定組查詢：目的地址為被查詢的組播組地址組地址為被查詢的組播組地址離開消息：目的地址字段為

組地址為主機(jī)要離開的組播組地址。字段說明Type報(bào)文類型。0x11：IGMPv2查詢消息。0x12：IGMPv1成員報(bào)告消息。0x16：IGMPv2成員報(bào)告消息。0x17：離開消息。MaxResponseTime最大響應(yīng)時(shí)間。GroupAddress組地址。Page36IGMPv2提供離開報(bào)告主機(jī)向發(fā)送離開組消息〔包含離開的組〕H1H3離開組報(bào)告224.0.0.2224.1.1.1#1路由器向這個(gè)組〔224.1.1.1〕發(fā)送特定組查詢〔最大響應(yīng)時(shí)間為1s，如果沒有響應(yīng)會(huì)再發(fā)送一次〕特定組查詢224.1.1.1#23秒鐘內(nèi)沒有收到該組的報(bào)告〔2*特定查詢間隔+特定查詢最大響應(yīng)時(shí)間〕組超時(shí)，路由器刪除該組對(duì)應(yīng)的表項(xiàng)H2離開組播組(IGMPv2)如果沒有特性查詢會(huì)怎么樣？？？Page37IGMPv3允許主機(jī)指定接收/拒絕從某些組播源發(fā)送的組播數(shù)據(jù)成員報(bào)告目的地址更新為：一個(gè)IGMPReport包含多個(gè)Record，提高交互效率無報(bào)告抑制功能獨(dú)立的查詢和報(bào)告消息Page38IGMPv3IGMPv3Query消息格式IGMPv3Report消息格式Page39IGMPv3

(引入SSM)H3H1H3H2AfterQueryInterval(~60sec)SSM=SourceSpecificMulticast我只想接收源發(fā)往的組播數(shù)據(jù)我想接收除了外其它源發(fā)往

的組播數(shù)據(jù)IGMPv3Router

可以維護(hù)組＋特定源的狀態(tài)

能發(fā)送針對(duì)特定源的查詢報(bào)文

對(duì)于組

僅由源

發(fā)送的組播數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)發(fā)到此LAN

對(duì)于組

packetsfromallthesourcesisforwardedintheLAN.Page40IGMPv3消息報(bào)文

Report（主機(jī)－路由器）NameCategory1MODE_IS_INCLUDECurrent-state-record2MODE_IS_EXCLUDECurrent-state-record3CHANGE_TO_INCLUDE_MODEState-Change-Record4CHANGE_TO_EXCLUDE_MODEState-Change-Record5ALLOW_NEW_SOURCESState-Change-Record6BLOCK_OLD_SOURCESState-Change-RecordQuery（路由器發(fā)出）Query（路由器發(fā)出）GeneralQueryPeriodicQueryGroupSpecificQueryTriggeredbyTo_INmessageGroup&SourceSpecificQueryTriggeredbyBLOCK,TO_EX&TO_INPage41IGMP查詢者

選舉只有Querier路由器在該播送網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送igmpquery消息H3H1H3H2我還是

Querier1.1.1.21.1.1.1收到一個(gè)較差的查詢報(bào)文(IPaddress>我的IP)

我是QuerierRouterR2發(fā)送定期查詢報(bào)文RouterR1發(fā)送定期查詢收到一個(gè)更優(yōu)的查詢報(bào)文(IPaddress<我的IP)1.1.1.1

是Querier我是Querier現(xiàn)在只有R1發(fā)送查詢報(bào)文IGMP查詢者選舉：IP地址小的獲勝Page42目錄IPTVE2E解決方案中所使用的組播特性簡(jiǎn)介組播根底組播分發(fā)樹IGMP原理IGMP-ProxyIGMP-Snooping介紹PIMPage43IGMPSnooping如何工作交換機(jī)收到IGMP通用查詢報(bào)文后向所有其它端口轉(zhuǎn)發(fā)并記錄連接組播路由器的端口交換機(jī)識(shí)別收到的IGMP報(bào)文并僅向連接組播路由器的端口轉(zhuǎn)發(fā)收到的IGMPReport〔報(bào)告〕報(bào)文；同時(shí)記錄收到IGMPReport報(bào)文的端口及對(duì)應(yīng)的組播組〔即建立二層組播轉(zhuǎn)發(fā)表〕Switch路由器定期發(fā)送通用查詢Port1Port2Port3Port4Port5Host2發(fā)送IGMPreports參加組225.1.1.1Host5發(fā)送IGMPreports參加組225.1.1.1255.1.1.1的組播報(bào)文IGMPSnooping如何工作IGMP-Snooping優(yōu)點(diǎn)：按需轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)省主機(jī)端口帶寬；降低組播復(fù)制數(shù)量；Switch路由器定期發(fā)送通用查詢Port1Port2Port3Port4Port5Host2發(fā)送IGMPreports參加組225.1.1.1Host5發(fā)送IGMPreports參加組225.1.1.1255.1.1.1的組播報(bào)文思考：IGMP-Snooping情況下Host之間IGMP報(bào)文還有抑制嗎？Page45IGMPSnooping形成的表項(xiàng)Page46二層組播igmp-snooping對(duì)于未使能igmp-snooping時(shí)，由于不知道哪些端口下存在接收者，因此交換機(jī)向VLAN內(nèi)的所有端口〔除入端口外〕轉(zhuǎn)發(fā)該播數(shù)據(jù)報(bào)文，此VLAN內(nèi)的組播組成員和非組播組成員都能收到組播數(shù)據(jù)報(bào)文。IGMP-Snooping是實(shí)現(xiàn)組播轉(zhuǎn)發(fā)樹上最后一跳路由器到接收者之間二層網(wǎng)絡(luò)上的組播數(shù)據(jù)按需分發(fā)的協(xié)議，如以下圖所示：Page47二層組播igmp-proxy和igmpSnooping類似，其實(shí)現(xiàn)的原理是igmpproxy設(shè)備的主機(jī)接口〔又稱為上行接口〕指向樹的根節(jié)點(diǎn)，即上聯(lián)到組播路由器。在這個(gè)接口上，igmpproxy設(shè)備運(yùn)行主機(jī)功能，不運(yùn)行igmp。當(dāng)接收到igmp查詢包時(shí)，igmpproxy設(shè)備在主機(jī)端口發(fā)送igmp成員報(bào)告，當(dāng)成員數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生改變時(shí)，主動(dòng)發(fā)送離開或者參加組播的數(shù)據(jù)包到相連的路由器。主機(jī)接口還要根據(jù)成員數(shù)據(jù)庫(kù)，轉(zhuǎn)發(fā)接收到組播包。路由器接口〔又稱為下行接口〕背離根節(jié)點(diǎn)，下聯(lián)用戶主機(jī)。在此端口運(yùn)行igmp協(xié)議，進(jìn)行下聯(lián)用戶的組成員登記查詢刪除工作，維護(hù)成員數(shù)據(jù)庫(kù)。實(shí)現(xiàn)接收成員報(bào)告，建立和修改一個(gè)成員表；發(fā)送查詢包，查詢主機(jī)是否離開曾經(jīng)參加的組；依據(jù)登記的組播成員的數(shù)據(jù)庫(kù)向上行和下行轉(zhuǎn)發(fā)接收到的組播數(shù)據(jù)包。igmpproxy與igmpSnooping實(shí)現(xiàn)功能相同但機(jī)理相異：igmpsnooping只是通過偵聽igmp的消息來獲取有關(guān)信息，而igmpproxy那么攔截了終端用戶的igmp請(qǐng)求并進(jìn)行相關(guān)處理后，再將它轉(zhuǎn)發(fā)給上層路由器。Page48目錄IPTVE2E解決方案中所使用的組播特性簡(jiǎn)介組播根底組播分發(fā)樹IGMP原理IGMP-ProxyIGMP-Snooping介紹PIMPage49PIM-組播路由協(xié)議種類對(duì)于ASM模型，可以將組播路由分為域內(nèi)和域間兩大類。對(duì)于SSM模型，沒有域內(nèi)和域間的劃分。由于接收者預(yù)先知道組播源的具體位置，因此可以借助PIMSM的局部功能直接創(chuàng)立組播傳輸路徑。目前，主要有4個(gè)域內(nèi)組播路由協(xié)議:DVMRPv3(草案)DVMRPv1(RFC1075)已經(jīng)廢止。MOSPF(RFC1584)PIM-DM(Internet草案)PIM-SMV2(RFC2362)－目前最常用的協(xié)議其他(CBT,OCBT,QOSMIC,SM,等等)Page50PIMPIM密集模式〔Dense-mode〕使用“推〞〔Push〕模型〔先給你，可以不要〕組播數(shù)據(jù)整網(wǎng)絡(luò)的泛洪〔Flood〕下游不想接收的話那么剪枝〔Prune〕泛濫、剪枝、泛濫、剪枝…周而復(fù)始(通常3分鐘一次)PIM稀疏模式〔Sparse-mode〕使用“拉〞〔Pull〕模型〔你要才給你〕組播數(shù)據(jù)只發(fā)送到有需要的地方有顯式的參加〔Join〕過程協(xié)議號(hào):103使用的組播組地址：Page51PIM-DM協(xié)議無關(guān)組播〔ProtocolIndependentMulticast〕支持所有的單播路由協(xié)議:靜態(tài)路由、RIP、IGRP、IS-IS、BGP、OSPF，單播路由是什么都沒關(guān)系。數(shù)據(jù)觸發(fā)建立組播狀態(tài)表項(xiàng)無需定期發(fā)送Join/Prune消息維持狀態(tài)表項(xiàng)只建立源樹；工作機(jī)制較簡(jiǎn)單使用周期性泛洪、剪枝機(jī)制先向網(wǎng)絡(luò)泛濫(Flood)，然后根據(jù)組播組成員關(guān)系進(jìn)行剪枝(Prune)使用斷言〔Assert〕機(jī)制來剪枝冗余數(shù)據(jù)流適合于...帶寬充裕、組播用戶較密集的網(wǎng)絡(luò)小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)Page52PIMDM工作過程H3HostH3HostH3組播源SenddataForwarddataForwarddataForwarddataForwarddataIwantdatafrom,GForwarddataSend(S,G)pruneSend(S,G)pruneRemovedownstream.Send(S,G)pruneIhavenoreceiverIhavenoreceiverOlistnull.GotoPrunedstate.RemovedownstreamRemovedownstreamForwarddataIwantdatafrom,GSend(S,G)GraftSend(S,G)Graft-ACKAdddownstream.GotoForwardstateinupstreamSend(S,G)GraftSend(S,G)Graft-ACKAdddownstream.ForwarddataPage53PIM-DM對(duì)于小型網(wǎng)絡(luò)來說非常有效優(yōu)勢(shì):易于配置—根底配置只有兩條命令實(shí)現(xiàn)機(jī)制簡(jiǎn)單〔泛濫剪枝〕潛在問題...泛濫剪枝過程不夠高效復(fù)雜的Assert機(jī)制控制和數(shù)據(jù)平面混合導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的所有路由器上都有(S,G)可能會(huì)導(dǎo)致非確定性的拓?fù)湫袨椴恢С止蚕順銹age54PIMSM–根本流程鄰居發(fā)現(xiàn)共享樹/RPT建立源注冊(cè)RPT到SPT的切換剪枝共享樹

狀態(tài)維護(hù)Page55PIM-SM共享樹的形成接收者RP(*,G)加入

共享樹(*,G)僅在共享樹沿途建立Page56PIM-SM單播注冊(cè)接收者RP(S,G)加入組播源

共享樹(S,G)注冊(cè)(單播)

源樹(S,G)僅在源樹沿途建立

數(shù)據(jù)流Page57PIM-SM注冊(cè)停止接收者RP組播源共享樹源樹RP向第一跳路由器發(fā)送注冊(cè)停止〔Register-Stop〕消息，停止注冊(cè)過程(S,G)注冊(cè)停止(單播)數(shù)據(jù)流(S,G)注冊(cè)(單播)數(shù)據(jù)流從組播源通過源樹到達(dá)RPPage58PIM-SM轉(zhuǎn)發(fā)開始接收者RP組播源共享樹源樹數(shù)據(jù)流組播數(shù)據(jù)沿源樹〔SPT〕流向RP從RP開始，數(shù)據(jù)流沿共享樹〔RPT〕流向接收者Page59RPTH3HostSendIGMPReportSend(*,G)JointowardsRPRPRPcreate(*,G)entryandaddthisoifH3組播源源DRCreate(*,G)entryandaddoifCreate(*,G)entryandaddoifIhaveareceiverIwantdatafrom,GSenddata通過單播注冊(cè)報(bào)文發(fā)送組播數(shù)據(jù)到RPCreate(S,G)entryandcopyoiffrom(*,G)Create(S,G)entryandcopyoiffrom(*,G)ForwarddataForwarddataCreate(S,G)entryandcopyoiffrom(*,G)Send(*,G)JointowardsRPForwarddataRegister接口Page60RPT到SPT切換H3HostRPH3組播源源DRIhaveareceiverIwantdatafromGSenddataForwarddataForwarddataCreate(S,G)entryandaddthisoifForwarddataSend(S,G)JointowardsSourceSend(S,G)JointowardsSourceAddthisoifin(S,G)entryForwarddataForwarddataSend(S,G,rpt)prunetowardsRPSend(S,G,rpt)prunetowardsRPSend(S,G,)RegisterstoptowardsDR此例中RP配置為永遠(yuǎn)不向SPT切換接收者DRIhavenoreceiver空單播注冊(cè)報(bào)文通過單播注冊(cè)報(bào)文發(fā)送組播數(shù)據(jù)到RPPage61PIM-SMRP設(shè)置靜態(tài)配置，需要在所有組播路由器上配置動(dòng)態(tài)RP通過設(shè)置候選RP〔C-RP〕實(shí)現(xiàn)C-RP消息單播至BSR從BSR消息中獲得BSR地址C-RP通告報(bào)文周期性發(fā)送(缺省60秒)C-RP通告消息包括:效勞組范圍(缺省=224.0.0.0/4)C-RP地址優(yōu)先級(jí)等參數(shù)Page62PIM-SMBSR即“BootStrapRouter〞，自舉路由器負(fù)責(zé)在PIM-SM網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)后，收集網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的RP信息，為每個(gè)組選舉出RP，然后將RP集/RP-set〔即組-RP映射數(shù)據(jù)庫(kù)〕發(fā)布到整個(gè)PIM-SM網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部只有一個(gè)BSR可以配置多個(gè)候選BSR(C-BSR)BSR作用候選RP〔C-RP〕將通告消息發(fā)送給BSRBSR周期性地向所有路由器發(fā)送BSR消息所有的路由器使用收到的RP集來確定對(duì)應(yīng)每個(gè)組播組的RPPage63PIM-SMBSR作用接收C-RP通告消息接收并存儲(chǔ)所有C-RP消息生成BSR消息向所有的PIM-Routers(224.0.0.13)組以組播方式發(fā)送(TTL=1)向所有接口發(fā)送，一跳一跳地傳播開去。每60秒鐘或者發(fā)現(xiàn)有RP信息變化時(shí)發(fā)送BSR消息包括:BSR的“組-RP〞映射激活BSR地址Page64PIM-SM支持共享樹和源樹假設(shè)沒有主機(jī)需要接收組播數(shù)據(jù)，除非它們明確地發(fā)出了請(qǐng)求使用“會(huì)聚點(diǎn)〞(RP,RendezvousPoint)發(fā)送者和接收者在RP處進(jìn)行會(huì)聚發(fā)送者/源的第一跳路由器(DR)把發(fā)送者注冊(cè)到RP上〔報(bào)個(gè)到，掛個(gè)號(hào)〕接收者的DR〔直連網(wǎng)絡(luò)上的負(fù)責(zé)人〕為接收者參加到共享樹(樹根為RP)適合于…大規(guī)模的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)是任何網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)選方案，不管其規(guī)模和成員密集程度和MBGP、MSDP共同結(jié)合使用可以完成跨域的組播Page65PIM協(xié)議中的斷言機(jī)制E0進(jìn)入路由器的組播數(shù)據(jù)報(bào)文(RPF檢查都成功)E0S0路由器從其“出接口列表”(oiflist)中的某個(gè)接口收到組播數(shù)據(jù)!!!只有其中一個(gè)路由器應(yīng)該繼續(xù)發(fā)送組播數(shù)據(jù)，以避免重復(fù)1S012路由器發(fā)送“PIMAssert”消息Assert<distance,metric>Assert<distance,metric>22計(jì)算