组播相关:
一、组播协议体系：
1)组成员关系协议包括IGMP(互连网组管理协议);
2)组播路由协议分为域内组播路由协议及域间组播路由协议;
3)域内组播路由协议包括MOSPF，CBT，PIM-SM、PIM-DM、DVMRP等协议;
4)域内的组播协议又分为密集，与稀疏模式的协议。
DVMRP，PIM-DM，MOSPF属于密集模式，CBT，PIM-SM属于稀疏模式。
5) 针对域间组播路由有两类解决方案：短期方案和长期方案。
短期方案包括三个协议MBGP/MSDP/PIM-SM：MBGP（组播边缘网关协议），用于在自治域间交换组播路由信息；MSDP（组播信源发现协议），用于在ISP之间交换组播信源信息；以及域内组播路由协议PIM-SM
长期方案目前讨论最多的是MASC/MBGP/BGMP，它建立在现有的组播业务模型上，其中MASC实现域间组播地址的分配、MBGP在域间传递组播路由信息、BGMP完成域间路由树的构造。此外还有一些组播路由策略，如PIM-SSM（特定信源协议无关组播）等，建立在其它的组播业务模型上。
目前仅短期方案MBGP/MSDP/PIM-SM是成熟的，并在许多的运营商中广泛使用。
6)同时为了有效抑制组播数据在链路层的扩散，引入了IGMP Snooping、HGMP，HMVR，RGMP，GMRP等二层组播协议。
名词解释:
组播路由协议有距离矢量组播路由协议（DVMRP）、协议无关组播－密集模式（PIM-DM）、协议无关组播-稀疏模式（PIM-SM）、开放式组播最短路径优先（MOSPF）、有核树组播路由协议（CBT）
IGMP协议简介：
IGMP（Internet Group Management Protocol，因特网组管理协议）是TCP/IP协议族中负责IP组播成员管理的协议。它用来在IP主机和与其直接相邻的组播路由器之间建立、维护组播组成员关系。IGMP不包括组播路由器之间的组成员关系信息的传播与维护，这部分工作由各组播路由协议完成。所有参与组播的主机必须实现IGMP协议。
IGMP有三个版本：IGMP版本1（由RFC1112定义）、IGMP版本2（由RFC2236定义）和IGMP版本3。目前应用最多的是版本2。
IGMP版本2对版本1所做的改进主要有：
1. 共享网段上组播路由器的选举机制
共享网段即一个网段上有多个组播路由器的情况。在这种情况下，由于此网段下运行IGMP 的路由器都能从主机那里收到成员资格报告消息，因此，只需要一个路由器发送成员资格查询消息，这就需要一个路由器选举机制来确定一个路由器作为查询器。
在IGMP版本1中，查询器的选择由组播路由协议决定；IGMP版本2对此做了改进，规定同一网段上有多个组播路由器时，具有最低IP地址的组播路由器被选举出来充当查询器。
2. IGMP版本2增加了离开组机制
在IGMP版本1中，主机悄然离开组播组，不会给任何组播路由器发出任何通知。造成组播路由器只能依靠组播组响应超时来确定组播成员的离开。而在版本2中，当一个主机决定离
开一个组播组时，如果它是对最近一条成员资格查询消息作出响应的主机，那么它就会发送一条离开组的消息。
3. IGMP版本2增加了对特定组的查询
在IGMP版本1中，组播路由器的一次查询，是针对该网段下的所有组播组。这种查询称为普遍组查询。
在IGMP版本2中，在普遍组查询之外增加了特定组的查询，这种查询报文的目的IP地址为该组播组的IP地址，报文中的组地址域部分也为该组播组的IP地址。这样就避免了属于其它组播组成员的主机发送响应报文。
4. IGMP版本2增加了最大响应时间字段
IGMP版本2增加最大响应时间字段，以动态地调整主机对组查询报文的响应时间。
二、组播原理：
1）组播地址：
IANA预留了两个地址范围：224.0.0.0～224.0.0.255和239.0.0.0～239.255.255.255。前一个地址范围的所有地址都有特殊用途，如：224.0.0.1表示所有组播成员（包括路由器），224.0.0.2表示所有组播路由器。可以向IANA就某个特殊用途申请专用IP组播地址，如：224.0.0.13表示所有PIM路由器。后一个地址范围作为用于私人组播领域的管理权限地址，犹如单播的10.x.x.x/8等私有地址网段。
组播MAC地址：
以0x01005Exx.xxxx的24位前缀开始的MAC层地址都是组播地址。
2）组播地址映射关系：
在以太网中，第3层的IP组播地址信息的全部28位不能映射进入只有23位的第2层MAC 地址空间，所以在映射过程中丢失5位地址信息，导致32：1的地址不明确。这意味着一个IEEE MAC地址能表示32个IP组播地址。主机必须考察每一个收到帧的IP部分才能确定是不是需要的组播信息。
3）组播数据转发：
RPF（Reverse Path Forward检查）：组播数据包中的目的地址是组地址而不是一个明确的主机地址；并且在与路由器相连的每条路径上或者说每个接口都可能有组成员。
因此，组播数据转发将采用逆向数据转发．即：对到达的组播数据包作逆向检查（Reverse Path Forward检查），判断数据包是否是从指向源站点的接口（指向源的接口是根据单播路由获得的，亦即单播路由的目的网络）上到达；如果是，逆向检查成功，数据包被转发；否则，数据包就被丢弃。
4)组播2层交换：
网桥或二层交换机（以下统称二层交换机）是工作在二层的网络设备。当它们收到组播数据包后如何处理？最简单的处理方式就是当网桥从一个接口收到组播数据报后向所有其它接口都转发出去。一般的没有组播功能的二层交换机都是这么处理的，所以这样的网桥也最便宜。但是这样处理就偏离的组播的初衷。
二层交换机将在转发表中添加一项：MAC地址是组播地址，端口包含与希望接收到组播数据的主机相连所有的端口。以后当二层交换机接收到组播数据报后，将向除接收端口外的所有转发表项的其它希望接收组播数据的端口转发组播数据。
三、组播路由协议：
1)PIM:
PIM（协议无关组播）表示它不依赖于某种具体的IP路由选择协议。
PIM协议报文基于UDP协议，其端口号是103。PIM还有专门的组播地址224.0.0.13，表示所有的PIM路由器。
在组播应用环境中大致可分为两类：一类是密集环境。即：在某一个范
围内组成员众多。比如：股票交易大厅信息的发布，学校的网上教学等。
路由器的几乎每一个接口都有组成员正在接收组播信息。对于这种环境
将采用密集模式协议如：PIM_DM（协议无关组播_密集模式）来解决。PIM_DM转发
在运行PIM-DM协议的网络中，路由器默认所有接口上都有接收者。当组播数据到达路由器后，路由器立即建立起转发项。转发项的入接口是路由器依据单播到数据源的接口；出接口则包括除入接口外的所有接口。如果数据RPF检查成功，它将根据转发项向所有接口（除入接口外）溢流。
PIM_DM剪枝
如果路由器所有出接口上都没有接收者，它将清空转发项的出接口列表，并向其RPF上游发送剪枝消息，以使组播数据不再流向本路由器。上游路由器收到剪枝消息后，从转发项出接口列表中删除接收到剪枝消息的接口。组播数据就不再从该接口转发出去。
但是这种状况只能维持一段时间。在经过一段时间后，上游路由器重新将该出口添加到转发项出接口列表中。组播数据又能流向先前被剪枝的下游路由器。然后，下游路由器再发起剪枝。周而复始，这个过程被称之为扩散－剪枝。
PIM_DM嫁接和嫁接应答
当剪枝期间，路由器需要接收组播数据（比如：收到IGMP加入），怎么办？这时，路由器并不需要等到下一个扩散－剪枝周期，而是立即向RPF上游路由器发送嫁接消息，要求将自己添加到出接口列表中。
上游路由器收到嫁接消息后，立即回送一个嫁接应答，告知下游路由器已收到嫁接消息；然后，上游路由器将收到嫁接消息的接口添加到出接口列表中。组播数据就能够到达希望接收数据的路由器和组成员
PIM_DM状态维护
PIM_DM如何维护转发项而不必总是重复创建过程？PIM_DM是依靠组播数据流来维护的。只要路由器收到某个组的组播数据包，路由器就刷新该转发项。路由器如果长时间未收到这个组的组播数据包，将删除该转发项。
断言（assert)机制
在共享网段上，当有多个路由器向网络上发送组播数据包时，共享网段上将收到重复的数据包。怎么办？Assert断言机制能够解决这个问题。
当路由器从出接口接收到其它路由器发来的重复组播数据时，路由器将向该出接口发送断言消息。断言消息中带有本路由器的优先级、到源S的路由开销等信息。
网段上的其它路由器收到断言消息后，将对端路由器的优先级、路由开销以及IP地址与自身相比较（先比较优先级，优先级低者获胜；若二者相同，则比较路由开销，开销小者获胜；若二者还相等，则比较IP地址，大者获胜）。若自己失败，则剪枝该接口，不再向该共享网段转发组播数据包。若自己获胜，则发送断言消息，申明组播数据流应该从本出接口转发，其它路由器重复上面的动作。
PIM邻居发现与PIM HELLO消息
路由器周期性的发送Hello消息到所有PIM路由器（224.0.0.13），并借此来发现邻居，建立邻居关系。PIM路由器可以借邻接关系判断自己是否为叶路由器。
PIM Hello消息除了用于建立邻接外，它还被用来为共享网段上选择指定路由器（DR）。PIM 路由器都被配有优先级。这个优先级被包含在PIM Hello消息中。当路由器收到PIM Hello 消息时，先比较自己的优先级。如果自己的优先级高，路由器将默认消息源为DR，自己变成非DR。当优先级相同时，IP地址最大的获胜，被选举为DR。
DR主要应用在SM中，将在SM中由DR负责向上游发起加入/剪枝过程，或是将直连组播源的数据发向组播分发树。这在PIM-SM一节会有讲述。
如果路由器是工作在IGMPv1下，DR同时也是IGMP查询器。
2)PIM-SM:
BSR即“BootStrap Router”，自举路由器，负责在PIM-SM网络启动后，收集网络内的RP 信息，为每个组选举出RP，然后将RP集（即组-RP映射数据库）发布到整个PIM-SM网络。
一个网络内部只有一个BSR，可以配置多个候选BSR (C-BSR)，一旦某个BSR Down掉，可以切换到另外一个。候选RP（C-RP）将声明发送到BSR，C-RP通告通过单播发送。BSR在RP集存储所有的C-RP通告；BSR周期性地向所有路由器发送BSR消息，BSR 消息包含整个RP-set和BSR地址，消息一跳一跳地自BSR向整个网络泛滥（flood）。所有的路由器使用收到的RP集来确定RP，所有路由器都使用相同的RP选择算法，选择的RP也是一致的。同时实现RP负载分担（不同组映射到不同RP）。
PIM-SM转发、加入
前面讲到，PIM-SM适合于接收成员较少的环境。那么它与DM有何显著的区别？先看看PIM-SM转发机制。
转发
当组播数据到达路由器时，路由器也会去创建转发项。转发项的入接口也依据单播路由指向源（请注意这里的源不再一定是数据源S，它是网络中某一个作为核心的路由器RP。所有数据源向组发送数据时都由源DR先将数据发向RP。RP再将数据向网络转发）；但出接口列表却为空。因此，路由器并不向网络转发组播数据。为什么会这样？因为，SM默认为其所有接口上并无谁需要组播数据。
加入
但是，当网络中有主机想加入组，接收组数据时怎么办？这时主机先向DR发送IGMP加入。DR接收到IGMP加入后，就在该组转发项出接口列表中添加接收到IGMP加入的接口。
如果DR出接口列表从空变成非空，则向其RP发送加入消息。沿途所有路由器就会将收到加入消息的接口添加到出接口列表中。如果路由器的转发项出接口也从空变为非空，则路由器向RP转发该加入消息。如果路由器的转发项不为空，则路由器只是在出接口列表中添加收到消息的接口。这样路由器就建立起了转发项。组播数据就能够流到加入到组的所有组成员。
由此可以看出，SM转发项的建立是依靠主机和RPF下游显式发送加入消息建立起来的。
PIM-SM剪枝
当主机不再希望收到组数据时怎么办？主机就向DR发送IGMP离开消息。DR收到IGMP 离开后就将接收到该消息的接口从出接口列表中删除；如果出接口列表从非空变为空，DR 将向RP发送剪枝消息。
上游路由器收到剪枝消息后，也将收到该消息的接口从出接口列表中删除。当其出接口列表从非空变为空时，上游路由器也向RP发送剪枝消息。这样组播数据就不再流向该分支了。值得提醒的是：SM转发项是通过加入消息显式建立的。所以，剪枝后的接口不会象DM那样经过一段时间后会恢复。SM要恢复向剪枝接口转发数据必须等待下游或主机发送加入消息。
PIM-SM状态维护
PIM-SM如何维护转发项？在PIM-SM是依靠下游路由器周期性的发送加入消息来维护转发项。当路由器收到加入消息，路由器就刷新转发项和出接口。路由器如果长时间未收到加入消息，将删除该出接口；如果出接口列表为空，路由器就删除该转发项。
PIM-SM注册
前一节我们讲到，在网络中某个作为核心的路由器RP。所有组播数据都被DR先发向RP。那么，DR是如何将组播数据发向RP的呢？这就依靠注册消息。
当源的DR收到组播数据后，将整个IP包封装注册消息中，并以单播的方式将注册消息发向RP。RP收到注册消息后，取出里面的组播数据包。如果RP有该组的转发项并且其出接口列表不为空，则转发该数据包；如果RP没有该转发项或者出接口列表为空，则向源的DR单播注册停止消息。
DR收到注册停止消息后，停止向RP发送注册消息。但经过一段时间后DR重新发起一次注册过程。
最短路径树切换
组播数据流在网络中分发途径可以用“树”模型来描述。组播分发树分为最短路径树（Shortest Path Tree）和汇接点树（RPT：Rezendous Point Tree，也称共享树）。
最短路径树的树根就在源S。网络中所有组成员都根据到源的单播最短路径获得组播数据。按照这种分发树模型，组成员可以更快的接收到组播数据，同时还能避免在网络中某些点出形成拥塞。PIM_DM分发树就是这种模型。
共享树的树根是网络中某一个作核心的路由器RP。源的DR首先将组播数据发到RP。组成员再根据到RP的单播路径获得组播数据。PIM-SM分发树就是这种模型。
为什么PIM-SM要采用这种模型？还得从PIM-SM假设说起：PIM-SM首先假定网络中没有组成员，并不需要组播数据流。因此，主机起初并不知道源是谁（当然知道组，因为这是一个前提，就如知道某个频道是某个电视台电视节目一样）。因此，DR在收到某组的IGMP 加入后，只能向RP发起加入消息。通过RP获得组播数据，知道源S后才能直接从源获得组播数据。这个切换过程就是最短路径树切换(SPT Switch)。
PIM-SM中还涉及到其根节点RP的选择机制。PIM-SM域内配置了一个或多个候选自举路由器(Candidate-BSR)。应用一定的规则从中选出自举路由器(BSR)。PIM-SM域中还配置了候选RP路由器(Candidate-RP)，这些候选RP将包含了它们地址及可以服务的组播组等信息的包单播至自举路由器。BSR 定期生成包括一系列候选RP以及相应的组地址的“自举”消息。“自举"消息在整个域中逐跳发送。路由器接收并保存这些“自举"消息。若DR 从直
连主机收到了某组的成员关系报告后，如果它没有这个组的路由项，DR 将使用一个hash 算法将组地址映射至一个可以为该组服务的候选RP。然后DR 将朝RP方向逐跳组播“加入/剪枝”消息。若DR从直连主机收到组播数据包，如果它没有这个组的路由项，DR 将使用hash算法将组地址映射至一个可以为该组服务的候选RP。然后DR将组播数据封装在注册消息中单播到RP。
SPT切换由最后一跳路由器DR发起。发生切换的规则很多，最常用的就是流量统计：当流量超过一定阈值时，DR发起从RPT到SPT的切换。
DR首先向其RPT上游发送带有SPT标志的加入消息。上游路由器收到SPT加入后也向源方向发送SPT加入。如果本路由器的到源的出接口与到RP的出接口不是同一接口，则路由器还向RP发送带有RPT标志的剪枝消息。
这样路由器将不再从RP而是直接从源S获取组播数据。当然DR也能发起逆过程，当流量低于该阈值时从SPT切回RPT。
PIM组播协议密集模式（DM模式） 【实验名称】 PIM组播协议密集模式（DM模式） 【实验目的】 熟悉如何配置PIM密集模式 【背景描述】 你是一个某单位的网络管理员，单位有存放资料的组播服务器，，服务器为用户提供组播服务，请你满足现在的网络需求。采用PIM的密集模式来实现。 【实现功能】 实现PIM密集模式下组播流量的传输，如果没有组成员，自动修剪组播发送信息。 【实验拓扑】 S1 vlan1:192.168.1.253 vlan10:192.168.10.1 vlan12:192.168.12.1 vlan20:192.168.20.1 vlan100:192.168.100.1 S2 vlan1:192.168.2.253 vlan50:192.168.50.1 vlan12:192.168.12.2 vlan60:192.168.60.1 S2126 vlan1:192.168.1.254 S2150vlan1:192.168.2.254
【实验设备】 S3550-24(2台)、S2126G（1台）、S2150G(1台)、PC(4台) 【实验步骤】 第一步：基本配置 switch(config)#hostname S1 S1(config)#vlan 10 ! 创建一个vlan10 S1(config-vlan)#exi S1(config)#vlan 12 S1(config-vlan)#exi S1(config)#vlan 20 S1(config-vlan)#exi S1(config)#vlan 100 S1(config-vlan)#exi S1(config)#interface f0/24 S1(config-if)#switchport mode trunk ！把f0/24接口作为trunk接口 S1(config-if)#switchport trunk allowed vlan remove 100 ! trunk链路不传输vlan 100的信息 S1(config)#interface vlan 1 S1(config-if)#ip address 192.168.1.253 255.255.255.0 S1(config-if)#no shutdown S1(config)#interface vlan 10 S1(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0 ！创建一个SVI地址 S1(config-if)#no shutdown S1(config)#interface vlan 12 S1(config-if)#ip address 192.168.12.1 255.255.255.0 S1(config-if)#no shutdown S1(config)#interface vlan 20 S1(config-if)#ip address 192.168.20.1 255.255.255.0 S1(config-if)#no shutdown S1(config)#interface vlan 100 S1(config-if)#ip address 192.168.100.1 255.255.255.0 S1(config-if)#no shutdown S1(config)#interface fastethernet f0/1 ！把接口加入到vlan 10 S1(config-if)#switchport access vlan 10 S1(config)#interface fastethernet f0/2 S1(config-if)#switchport access vlan 20 S1(config)#interface fastethernet f0/12 S1(config-if)#switchport access vlan 12 switch(config)#hostname S2 S2(config)#vlan 12 S2(config-vlan)#exi
IGMP Snooping协议简介 3.1.1 igmp snooping原理 igmp snooping运行在数据链路层，是二层以太网交换机上的组播约束机制，用于管理和控制组播组。 当二层以太网交换机收到主机和路由器之间传递的igmp报文时，igmp sno oping分析igmp报文所带的信息。当监听到主机发出的igmp主机报告报文时，交换机就将该主机加入到相应的组播表中；当监听到主机发出的igmp离开报文时，交换机就将删除与该主机对应的组播表项。通过不断地监听igmp报文，交换机就可以在二层建立和维护mac组播地址表。之后，交换机就可以根据mac 组播地址表转发从路由器下发的组播报文。 没有运行igmp snooping时，组播报文将在二层广播，如图3-1所示。 运行igmp snooping后，报文将不再在二层广播，而是进行二层组播，如图 3-2所示.
3.1.2 igmpv3 snooping简介 s9500交换机支持igmpv1、 igmpv2、igmpv3协议。igmpv3协议是在igmpv 2报文的基础上的扩充。igmpv3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。 igmp查询报文分通用查询报文、特定组查询报文，下文着重介绍igmpv3新增的报文。 3.1.3 查询报文 igmpv3新增特定源组查询报文格式如下，从图中可以分辨igmpv2、igmpv3查询报文的格式的不同： 对于通用查询报文，igmpv2报文长度为8字节，igmpv3长度为12字节。 对于特定组查询报文，igmpv2报文长度为8字节，igmpv3长度大于等于12字节。 igmpv3特定源组查询报文，长度大于12字节。
常用组播路由协议配置方法 1IGMP协议配置 1.1 IGMP基本设置 1.1.1配置路由器加入到一个组播组： # 将VLAN 接口VLAN-interface10 包含的以太网端口Ethernet 0/1 加入组播组 #225.0.0.1。 [Quidway-Vlan-interface10] igmp host-join 225.0.0.1 port Ethernet 0/1 1.1.2控制某个接口下主机能够加入的组播组 igmp group-policy acl-number [ 1 | 2 | port { interface_type interface_ num |interface_name } [ to { interface_type interface_num|interface_name } ] ] 【例如】 # 配置访问控制列表acl 2000 [Quidway] acl number 2000 [Quidway-acl-basic-2000] rule permit source 225.0.0.0 # 指定VLAN-interface10上满足acl2000中规定的范组，指定组的IGMP版本为2。 [Quidway-Vlan-interface10] igmp group-policy 2000 2 1.1.3IGMP版本切换 igmp version { 1 | 2 } # 在VLAN 接口VLAN-interface10 上运行IGMP 版本1。 [Quidway-Vlan-interface10] igmp version 1 1.1.4IGMP查询间隔时间：默认60s igmp timer query seconds # 将VLAN-interface2 接口上的主机成员查询报文发送间隔设置为150 秒。 [Quidway-Vlan-interface2] igmp timer query 150 1.1.5IGMP查询超时时间：默认为2倍的查询间隔时间 igmp timer other-querier-present # 配置Querier 的存活时间为300 秒 [Quidway-Vlan-interface10] igmp timer other-querier-present 300 1.1.6IGMP查询最大响应时间：默认为10s igmp max-response-time seconds # 配置主机成员查询报文中包含的最大响应时间为8 秒。 [Quidway-Vlan-interface10] igmp max-response-time 8 1.2 IGMP Proxy 1.2.1组网需求
IP组播路由协议详细介绍 一、概述 1、组播技术引入的必要性 随着宽带多媒体网络的不断发展，各种宽带网络应用层出不穷。IP TV、视频会议、数据和资料分发、网络音频应用、网络视频应用、多媒体远程教育等宽带应用都对现有宽带多媒体网络的承载能力提出了挑战。采用单播技术构建的传统网络已经无法满足新兴宽带网络应用在带宽和网络服务质量方面的要求，随之而来的是网络延时、数据丢失等等问题。此时通过引入IP组播技术，有助于解决以上问题。组播网络中，即使组播用户数量成倍增长，骨干网络中网络带宽也无需增加。简单来说，成百上千的组播应用用户和一个组播应用用户消耗的骨干网带宽是一样的，从而最大限度的解决目前宽带应用对带宽和网络服务质量的要求。 2、IP网络数据传输方式 组播技术是IP网络数据传输三种方式之一，在介绍IP组播技术之前，先对IP网络数据传输的单播、组播和广播方式做一个简单的介绍： 单播（Unicast）传输：在发送者和每一接收者之间实现点对点网络连接。如果一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据，也必须相应的复制多份的相同数据包。如果有大量主机希望获得数据包的同一份拷贝时，将导致发送者负担沉重、延迟长、网络拥塞；为保证一定的
服务质量需增加硬件和带宽。 组播（Multicast）传输：在发送者和每一接收者之间实现点对多点网络连接。如果一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据，也只需复制一份的相同数据包。它提高了数据传送效率。减少了骨干网络出现拥塞的可能性。 广播（Broadcast）传输：是指在IP子网内广播数据包，所有在子网内部的主机都将收到这些数据包。广播意味着网络向子网每一个主机都投递一份数据包，不论这些主机是否乐于接收该数据包。所以广播的使用范围非常小，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。 二、组播技术 1、 IP组播技术体系结构 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内组播路由协议及域间组播路由协议。域内组播路由协议包括PIM-SM、PIM-DM、DVMRP等协议，域间组播路由协议包括MBGP、MSDP等协议。同时为了有效抑制组播数据在链路层的扩散，引入了IGMP Snooping、CGMP等二层组播协议。 IGMP建立并且维护路由器直联网段的组成员关系信息。域内组播路由协议根据IGMP维护的这些组播组成员关系信息，运用一定的组播路
目录 第1章组播概述.....................................................................................................................1-1 1.1 组播简介.............................................................................................................................1-1 1.1.1 单播方式的信息传输过程.........................................................................................1-1 1.1.2 广播方式的信息传输过程.........................................................................................1-2 1.1.3 组播方式传输信息....................................................................................................1-2 1.1.4 组播中各部分的角色................................................................................................1-3 1.1.5 组播的优点和应用....................................................................................................1-4 1.2 组播模型分类.....................................................................................................................1-4 1.3 组播的框架结构..................................................................................................................1-5 1.3.1 组播地址..................................................................................................................1-6 1.3.2 组播协议..................................................................................................................1-9 1.4 组播报文的转发机制........................................................................................................1-10 1.4.1 RPF机制的应用.....................................................................................................1-11 1.4.2 RPF检查................................................................................................................1-11第2章 IGMP Snooping配置...................................................................................................2-1 2.1 IGMP Snooping简介..........................................................................................................2-1 2.1.1 IGMP Snooping原理................................................................................................2-1 2.1.2 IGMP Snooping基本概念........................................................................................2-1 2.1.3 IGMP Snooping工作机制........................................................................................2-2 2.2 IGMP Snooping配置..........................................................................................................2-4 2.2.1 启动IGMP Snooping................................................................................................2-5 2.2.2 配置IGMP Snooping版本........................................................................................2-5 2.2.3 配置IGMP Snooping相关定时器..............................................................................2-6 2.2.4 配置端口从组播组中快速删除功能..........................................................................2-6 2.2.5 配置组播组过滤功能................................................................................................2-7 2.2.6 配置端口可以通过的组播组最大数量.......................................................................2-8 2.2.7 配置静态成员端口....................................................................................................2-9 2.2.8 配置静态路由器端口................................................................................................2-9 2.2.9 配置IGMP Snooping模拟主机加入功能.................................................................2-10 2.2.10 配置查询报文的VLAN Tag..................................................................................2-11 2.2.11 配置组播VLAN.....................................................................................................2-12 2.3 IGMP Snooping显示和维护.............................................................................................2-14 2.4 IGMP Snooping典型配置举例..........................................................................................2-14 2.4.1 配置IGMP Snooping功能......................................................................................2-14 2.4.2 配置组播VLAN功能...............................................................................................2-16
组播相关: 一、组播协议体系： 1)组成员关系协议包括IGMP(互连网组管理协议); 2)组播路由协议分为域内组播路由协议及域间组播路由协议; 3)域内组播路由协议包括MOSPF，CBT，PIM-SM、PIM-DM、DVMRP等协议; 4)域内的组播协议又分为密集，与稀疏模式的协议。 DVMRP，PIM-DM，MOSPF属于密集模式，CBT，PIM-SM属于稀疏模式。 5) 针对域间组播路由有两类解决方案：短期方案和长期方案。 短期方案包括三个协议MBGP/MSDP/PIM-SM：MBGP（组播边缘网关协议），用于在自治域间交换组播路由信息；MSDP（组播信源发现协议），用于在ISP之间交换组播信源信息；以及域内组播路由协议PIM-SM 长期方案目前讨论最多的是MASC/MBGP/BGMP，它建立在现有的组播业务模型上，其中MASC实现域间组播地址的分配、MBGP在域间传递组播路由信息、BGMP完成域间路由树的构造。此外还有一些组播路由策略，如PIM-SSM（特定信源协议无关组播）等，建立在其它的组播业务模型上。 目前仅短期方案MBGP/MSDP/PIM-SM是成熟的，并在许多的运营商中广泛使用。 6)同时为了有效抑制组播数据在链路层的扩散，引入了IGMP Snooping、HGMP，HMVR，RGMP，GMRP等二层组播协议。 名词解释: 组播路由协议有距离矢量组播路由协议（DVMRP）、协议无关组播－密集模式（PIM-DM）、协议无关组播-稀疏模式（PIM-SM）、开放式组播最短路径优先（MOSPF）、有核树组播路由协议（CBT） IGMP协议简介： IGMP（Internet Group Management Protocol，因特网组管理协议）是TCP/IP协议族中负责IP组播成员管理的协议。它用来在IP主机和与其直接相邻的组播路由器之间建立、维护组播组成员关系。IGMP不包括组播路由器之间的组成员关系信息的传播与维护，这部分工作由各组播路由协议完成。所有参与组播的主机必须实现IGMP协议。 IGMP有三个版本：IGMP版本1（由RFC1112定义）、IGMP版本2（由RFC2236定义）和IGMP版本3。目前应用最多的是版本2。 IGMP版本2对版本1所做的改进主要有： 1. 共享网段上组播路由器的选举机制 共享网段即一个网段上有多个组播路由器的情况。在这种情况下，由于此网段下运行IGMP 的路由器都能从主机那里收到成员资格报告消息，因此，只需要一个路由器发送成员资格查询消息，这就需要一个路由器选举机制来确定一个路由器作为查询器。 在IGMP版本1中，查询器的选择由组播路由协议决定；IGMP版本2对此做了改进，规定同一网段上有多个组播路由器时，具有最低IP地址的组播路由器被选举出来充当查询器。 2. IGMP版本2增加了离开组机制 在IGMP版本1中，主机悄然离开组播组，不会给任何组播路由器发出任何通知。造成组播路由器只能依靠组播组响应超时来确定组播成员的离开。而在版本2中，当一个主机决定离
目录 第1章 IGMP Snooping配置······················································1-1 1.1 IGMP Snooping介绍········································································1-1 1.2 IGMP Snooping配置任务·································································1-1 1.3 IGMP Snooping举例········································································1-3 1.4 IGMP Snooping排错帮助·································································1-5第2章组播VLAN配置·······························································2-1 2.1 组播VLAN介绍·················································································2-1 2.2 组播 VLAN配置任务········································································2-1 2.3 组播VLAN举例·················································································2-2第3章 IPv4组播协议·································································3-1 3.1 IPv4组播协议概述············································································3-1 3.1.1 组播简介·································································································3-1 3.1.2 组播地址·································································································3-1 3.1.3 IP组播报文转发·······················································································3-2 3.1.4 IP组播应用······························································································3-3 3.2 PIM-DM····························································································3-3 3.2.1 PIM-DM介绍···························································································3-3 3.2.2 PIM-DM配置任务序列·············································································3-4 3.2.3 PIM-DM典型案例····················································································3-5 3.2.4 PIM-DM排错帮助····················································································3-6 3.3 PIM-SM·····························································································3-6 3.3.1 PIM-SM介绍····························································································3-6 3.3.2 PIM-SM配置任务序列·············································································3-8 3.3.3 PIM-SM典型案例··················································································3-10 3.3.4 PIM-SM排错帮助··················································································3-12 3.4 DVMRP···························································································3-12 3.4.1 DVMRP介绍··························································································3-12 3.4.2 配置任务序列·······················································································3-13 3.4.3 DVMRP典型案例··················································································3-15 3.4.4 DVMRP排错帮助··················································································3-16 3.5 DCSCM··························································································3-16
目录 第1章IGMP SNOOPING配置 (2) 1.1 IGMP S NOOPING介绍 (2) 1.2 IGMP S NOOPING配置任务 (2) 1.3 IGMP S NOOPING举例 (4) 1.4 IGMP S NOOPING排错帮助 (7) 第2章组播VLAN配置 (8) 2.1 组播VLAN介绍 (8) 2.2 组播VLAN配置任务 (8) 2.3 组播VLAN举例 (9) 第3章IP组播协议 (1) 3.1 DCSCM (1) 3.1.1 DCSCM介绍 (1) 3.1.2 DCSCM配置任务序列 (1) 3.1.3 DCSCM典型案例 (5) 3.1.4 DCSCM排错帮助 (6)
第1章IGMP Snooping配置 1.1IGMP Snooping介绍 IGMP（Internet Group Management Protocol）互联网组管理协议，用于实现IP的组播。IGMP 被支持组播的网络设备（如路由器）用来进行主机资格查询，也被想加入某组播组的主机用来通知路由器接收某个组播地址的数据包，而这些都是通过IGMP消息交换来完成的。路由器首先利用一个可寻址到所有主机的组地址（即224.0.0.1）发送一条IGMP主机成员资格查询（IGMP Host Membership Query）消息。若一个主机希望加入某组播组，它就利用该组播组的组地址回应一条IGMP主机成员资格报告（IGMP Host Membership Report）消息。 IGMP Snooping即IGMP侦听。交换机通过IGMP Snooping来限制组播流量的泛滥，只把组播流量转发给与组播设备相连的端口。交换机侦听组播路由器和主机之间的IGMP消息，根据侦听结果维护组播转发表，而交换机根据组播转发表来决定组播包的转发。 1.2IGMP Snooping配置任务 1.启动IGMP Snooping功能 2.配置IGMP Snooping 1.启动IGMP Snooping功能
拟 制 人时 间 IGMP 协议详解与测试方法 1 基本信息 1.1 摘要 本文主要介绍IGMP协议与我司终端产品IGMP的测试方法。 1.2关键字 IGMP，SNOOPING 1.3 缩略语 IGMP Internet Group Management Protocol Internet 组管理协议SMB SmartBits 思博伦通信网络分析仪CPE Customer Premise Equipment 用户侧设备
2 协议解释 2.1 IGMP 作用 ? 实现一对多数据流业务，有很多种实现方式，如广播，但是浪费带宽，会造成广播风暴： ? 如果用IGMP 的话，根据成员的需要去接受数据流业务： 组播成员2 组播成员1
2.2 IGMP协议 ?IGMP协议用于IPv4系统向任何邻居组播路由器报告其组播成员资格。IP组播路由器自己本身也可以是一到多个组播组的成员。这时，组播路由器要实现协议的组播路由器部分和组成员部分。 ?报文格式 IGMP V1 报文格式 Ver Type Reserved Checksum Group Address IGMP V2 报文格式 Type Max Resp Time Checksum Group Address Membership Query: 成员关系查询（0x11） V1 Membership Report: 版本 1 成员关系报告（0x12） V2 Membership Report: 版本 2 成员关系报告（0x16） Leave Group: 离开组报告（0x17） ?IGMP组播地址 组播IP地址用于标识一个IP组播组。IANA把D类地址空间分配给IP组播，其范围是从224.0.0.0到239.255.255.255。如下图所示(二进制表示)，IP组播地址前四位均为1110。 八位组（1）八位组（2）八位组（3）八位组（4） 1110XXXX XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX 组播地址的分类： 保留——224.0.0.0 - 224.0.0.255 用户组播地址——224.0.1.0 - 238.255.255.255 本地管理组——239.0.0.0 - 239.255.255.255 （用于私人组播领域，类似私有IP地址）
组播协议允许将一台主机发送的数据通过网络路由器和交换机复制到多个加入此组播的主机，是一种一对多的通讯方式。 IP组播的好处、优势 组播协议与现在广泛使用的单播协议的不同之处在于，一个主机用单播协议向n个主机发送相同的数据时，发送主机需要分别向n个主机发送，共发送n 次。一个主机用组播协议向n个主机发送相同的数据时，只要发送1次，其数据由网络中的路由器和交换机逐级进行复制并发送给各个接收方，这样既节省服务器资源也节省网络主干的带宽资源。 与广播协议相比，只有组播接收方向路由器发出请求后，网络路由器才复制一份数据给接收方，从而节省接收方的带宽。而广播方式无论接收方是否需要，网络设备都将所有广播信息向所有设备发送，从而大量占据接收方的接入带宽。 IP组播历史 在1980年代初斯坦福大学的一位博士生叫Steve Deering，在为其导师David Cheriton工作，设计一种叫做Vsystem的分布式操作系统。此操作系统允许一台计算机使用MAC层组播向在本地Ethernet段的一组其他计算机传递信息。 随着工作的扩展组播必须跨越路由器，所以必须将组播扩展到OSI模型的第三层，此历史重任落到了Steve Deering身上，他总结了组播路由的通信协议基础，并最终在1991年12月发表的博士论文中进行了详细的阐述。
组播协议的优势： 组播协议的优势在于当需要将大量相同的数据传输到不通主机时， 1．能节省发送数据的主机的系统资源和带宽； 2．组播是有选择地复制给又要求的主机； 3. 组播可以穿越公网广泛传播，而广播则只能在局域网或专门的广播网内部传播； 4. 组播能节省网络主干的带宽； 组播协议的缺点： 与单播协议相比，组播没有补包机制，因为组播采用的是UTP的传输方式，并且不是针对一个接受者，所以无法有针对的进行补包。所以直接组播协议传输的数据是不可靠的。 二、为什么宽带网必须使用组播协议
第八章二层协议标准 ——生成树，组播协议与链路聚合 目标： 了解STP协议的产生背景和处理流程。 了解STP的使用方法。 了解组播协议标准，了解IGMP护理流程及使用场合。 了解链路聚合的作用及实现方式。 一、生成树协议 1、网桥循环和网桥循环和生成树协议 如果在网间网的任何两个LAN之间存在多条网桥路径或LAN路径，网桥就会失效，因为网间网中并没有提供网桥对网桥协议，如下图所示： í?1 网桥循环示意图 在上图中，假定主机A向主机B发送一个数据包，两个网桥同时接收到这个
数据包，并且都正确地知道主机A位于网络2中。但是不幸的是，在主机B同时收到两份一样的主机A的数据包后，两个网桥又一次从它们对网络1的端口上接收到数据包，因为在广播级LAN中所有的主机接收所有的消息。 在这种情况下，二层交换将改变各自的路由表以指明主机A在网络1中，如果这样的话，当主机B向主机A发送数据包时，两个网桥接收到此数据包后，又会将其丢弃，因为它们的路由表中指明主机A位于网络1中，而实际上主机A 位于网络2中。这样主机A将永远收不到网络1上主机发给它的数据。 除了类似于上面所描述的基本连接问题之外，广播级消息在具有循环的网络中传递可能会导致更为严重的网络问题。如图11的循环连接，假定主机A的初始数据包是一个广播级数据包，两个网桥将会无休止地转发这个数据包，这样会占用所有可能获取的网络带宽，导致网络阻塞。 具有循环连接的网络拓扑结构可能是有用的，如用户为保证两个网段不会因为一条路径失效而中断，特意在这两个网段间搭建多条路径，这样可以提高网络拓扑结构上的灵活性，从而提高了这个网络的容错能力。当然，网间网中的多重路径也可能是用户无意识配置造成的。 为解决网络间存在的回路问题，提出了生成树算法。 2、生成树算法 生成树算法（Spanning Tree Algorithm）最初是由DEC公司开发成功的，其主要目标是提高网络循环连接的可用性，同时消除网络循环连接带来的破坏性。DEC的生成树算法后来由IEEE 802进行了一定的修改，发表在IEEE 802.1d 协议说明中。DEC的生成树算法与IEEE 802.1d算法并不相同，而且它们也互不兼容。 STA算法通过将导致循环连接的网桥端口（如果处于活动状态）设置成阻塞状态，这样就可以指定网络拓扑中没有回路的存在。在任何时候主数据链路失效时处于阻塞状态的网桥都可以被激活，于是为网间网提供了一条新的路径。 STA算法采用了图论中的结论作为在网络拓扑中建立没有循环路径的子网的理论依据。图论中有如下结论：对于任意由节点和连接节点对的边组成的连通图，就会构成一棵由边组成的生成树，生成树保持了原图的连通性，但并不
目录 第1章IPv4组播协议 (1) 1.1 IPv4组播协议概述 (1) 1.1.1 组播简介 (1) 1.1.2 组播地址 (1) 1.1.3 IP组播报文转发 (3) 1.1.4 IP组播应用 (3) 1.2 PIM-DM (3) 1.2.1 PIM-DM介绍 (3) 1.2.2 PIM-DM配置任务序列 (4) 1.2.3 PIM-DM典型案例 (6) 1.2.4 PIM-DM排错帮助 (7) 1.3 PIM-SM (8) 1.3.1 PIM-SM介绍 (8) 1.3.2 PIM-SM配置任务序列 (9) 1.3.3 PIM-SM典型案例 (12) 1.3.4 PIM-SM排错帮助 (15) 1.4 MSDP配置 (15) 1.4.1 MSDP介绍 (15) 1.4.2 MSDP配置任务简介 (16) 1.4.3 配置MSDP基本功能 (17) 1.4.4 配置MSDP对等体 (18) 1.4.5 配置报文收发 (18) 1.4.6 配置SA-cache参数 (19) 1.4.7 MSDP举例 (20) 1.4.8 MSDP排错帮助 (26) 1.5 ANYCAST RP配置 (26) 1.5.1 ANYCAST RP介绍 (26) 1.5.2 ANYCAST RP配置任务 (27) 1.5.3 ANYCAST RP典型案例 (29) 1.5.4 ANYCAST RP排错帮助 (30) 1.6 PIM-SSM (31) 版权所有?2009，迈普通信技术股份有限公司，保留所有权利1
1.6.1 PIM-SSM 介绍 (31) 1.6.2 PIM-SSM 配置任务序列 (31) 1.6.3 PIM-SSM 典型案例 (31) 1.6.4 PIM-SSM 排错帮助 (34) 1.7 DVMRP (34) 1.7.1 DVMRP介绍 (34) 1.7.2 配置任务序列 (35) 1.7.3 DVMRP典型案例 (37) 1.7.4 DVMRP排错帮助 (38) 1.8 DCSCM (38) 1.8.1 DCSCM介绍 (38) 1.8.2 DCSCM配置任务序列 (39) 1.8.3 DCSCM典型案例 (41) 1.8.4 DCSCM排错帮助 (42) 1.9 IGMP (42) 1.9.1 IGMP介绍 (42) 1.9.2 配置任务序列 (44) 1.9.3 IGMP典型案例 (46) 1.9.4 IGMP排错帮助 (47) 1.10 IGMP Snooping配置 (47) 1.10.1 IGMP Snooping介绍 (47) 1.10.2 IGMP Snooping配置任务 (47) 1.10.3 IGMP Snooping典型案例 (49) 1.10.4 IGMP Snooping排错帮助 (52) 1.11 IGMP Proxy配置 (53) 1.11.1 IGMP Proxy介绍 (53) 1.11.2 IGMP Proxy配置任务 (53) 1.11.3 IGMP Proxy举例 (54) 1.11.4 IGMP Proxy排错帮助 (57) 第2章IPv6组播协议 (58) 2.1 PIM-DM6 (58) 2.1.1 PIM-DM6介绍 (58) 2.1.2 PIM-DM6配置任务序列 (59) 2.1.3 PIM-DM6典型案例 (61) 版权所有?2009，迈普通信技术股份有限公司，保留所有权利1