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1 H3C S5820X&S5800 系列以太网交换机 IP 组播配置指导 杭州华三通信技术有限公司 资料版本 :6W 产品版本 :Release 1110

2 Copyright 杭州华三通信技术有限公司及其许可者版权所有, 保留一切权利 未经本公司书面许可, 任何单位和个人不得擅自摘抄 复制本书内容的部分或全部, 并不得以任何形式传播 H3C Aolynk H 3 Care TOP G IRF NetPilot Neocean NeoVTL SecPro SecPoint SecEngine SecPath Comware Secware Storware NQA VVG V 2 G V n G PSPT XGbus N-Bus TiGem InnoVision HUASAN 华三均为杭州华三通信技术有限公司的商标 对于本手册中出现的其它公司的商标 产品标识及商品名称, 由各自权利人拥有 由于产品版本升级或其他原因, 本手册内容有可能变更 H3C 保留在没有任何通知或者提示的情况下对本手册的内容进行修改的权利 本手册仅作为使用指导,H3C 尽全力在本手册中提供准确的信息, 但是 H3C 并不确保手册内容完全没有错误, 本手册中的所有陈述 信息和建议也不构成任何明示或暗示的担保

3 前言 H3C S5800&S5820X 系列以太网交换机配置指导共分为十一本手册, 介绍了 S5800&S5820X 系列以太网交换机各软件特性的原理及其配置方法, 包含原理简介 配置任务描述和配置举例 IP 组播配置指导 主要介绍组播业务的相关协议原理和具体配置, 包括 IPv4 组播业务配置及 IPv6 组播业务的配置 利用组播技术可以实现网络中点到多点的高效数据传送 前言部分包含如下内容 : 读者对象 内容组织 本书约定 产品配套资料 资料获取方式 技术支持 资料意见反馈 读者对象 本手册主要适用于如下工程师 : 网络规划人员 现场技术支持与维护人员 负责网络配置和维护的网络管理员 内容组织 本书主要从如下部分进行介绍 : 配置指导 内容 组播概述 IGMP Snooping 配置组播 VLAN 配置组播路由与转发配置 IP 组播配置指导 IGMP 配置 PIM 配置 MSDP 配置 MBGP 配置 MLD Snooping 配置 IPv6 组播 VLAN 配置 IPv6 组播路由与转发配置 MLD 配置 IPv6 PIM 配置 IPv6 MBGP 配置

4 本书约定 1. 命令行格式约定 格式意义 粗体 斜体 命令行关键字 ( 命令中保持不变 必须照输的部分 ) 采用加粗字体表示 命令行参数 ( 命令中必须由实际值进行替代的部分 ) 采用斜体表示 [ ] 表示用 [ ] 括起来的部分在命令配置时是可选的 { x y... } 表示从两个或多个选项中选取一个 [ x y... ] 表示从两个或多个选项中选取一个或者不选 { x y... } * 表示从两个或多个选项中选取多个, 最少选取一个, 最多选取所有选项 [ x y... ] * 表示从两个或多个选项中选取多个或者不选 &<1-n> 表示符号 & 前面的参数可以重复输入 1~n 次 # 由 # 号开始的行表示为注释行 2. 各类标志 本书还采用各种醒目标志来表示在操作过程中应该特别注意的地方, 这些标志的意义如下 : 该标志后的注释需给予格外关注, 不当的操作可能会对人身造成伤害 提醒操作中应注意的事项, 不当的操作可能会导致数据丢失或者设备损坏 对操作内容的描述进行必要的补充和说明 产品配套资料 H3C S5800&S5820X 系列以太网交换机的配套资料包括如下部分 : 大类资料名称内容介绍 产品知识介绍 可插拔部件介绍 产品彩页技术白皮书 PSR150-A[PSR150-D] 电源手册 PSR300-12A[ PSR300-12D1] 电源手册 PSR750-A[PSR750-D] 电源手册 RPS 电源用户手册 帮助您了解产品的主要规格参数及亮点 帮助您了解产品和特性功能, 对于特色及复杂技术从细节上进行介绍 帮助您了解产品支持的 150W 可插拔电源模块的外观 功能 规格 安装及拆卸方法 帮助您了解产品支持的 300W 可插拔电源模块的外观 功能 规格 安装及拆卸方法 帮助您了解产品支持的 750W 可插拔电源模块的外观 功能 规格 安装及拆卸方法 帮助您了解产品支持的 RPS 电源的外观 功能 规格

5 大类资料名称内容介绍 电源配置设备安装业务配置运行维护 LSW1FAN & LSW1BFAN 风扇安装手册 LSW148POEM 模块用户手册 S5820X[S5800] 系列以太网交换机接口模块扩展卡用户手册 H3C OAP 卡用户手册 H3C 低端系列以太网交换机可插拔模块手册 S C-PWR 以太网交换机可插拔电源模块选配指南 H3C 低端系列以太网交换机 RPS 电源选购指南 S5800 系列以太网交换机安全兼容性手册 S5820X 系列以太网交换机安全兼容性手册 S5800 系列以太网交换机 CE Doc S5820X 系列以太网交换机 CE Doc H3C 设备防雷安装指导手册 S5800 系列以太网交换机快速入门 S5820X 系列以太网交换机快速入门 S5800 系列以太网交换机安装手册 S5820X 系列以太网交换机安装手册 H3C 可插拔 SFP[SFP+][XFP] 模块安装指南 S C-PWR 以太网交换机安装视频 S5820X-28C 以太网交换机安装视频 配置指导 命令参考 H3C 系列以太网交换机登录密码恢复手册 版本说明书 帮助您了解产品支持的可插拔风扇的外观 规格 安装及拆卸方法 帮助您了解产品支持的可插拔 PoE 模块的外观 特点 安装及拆卸方法 帮助您了解产品支持的接口模块扩展卡的类型 硬件属性 安装及拆卸方法 帮助您了解产品支持的 OAP 卡的特点 功能 硬件属性 安装及拆卸方法 帮助您了解产品支持的可插拔模块类型 外观和规格 帮助您了解在不同情况下,S C-PWR 交换机的可插拔电源模块选配方案 帮助您了解各种 RPS 电源适用的交换机产品型号及 RPS 电源配套电缆的相关规格 列出产品的兼容性声明, 并对兼容性和安全的细节进行说明 帮助您了解防雷接地设计和工程安装方法, 以保证交换机具有良好的抗雷击性能 指导您对设备进行初始安装 配置, 通常针对最常用的情况, 减少您的检索时间 帮助您详细了解设备硬件规格和安装方法, 指导您对设备进行安装 帮助您掌握 SFP/SFP+/XFP 模块的正确安装方法, 避免因操作不当而造成器件损坏 帮助您掌握 H3C S C-PWR 和 H3C S5820X-28C 以太网交换机的安装方法 帮助您掌握设备软件功能的配置方法及配置步骤 详细介绍设备的命令, 相当于命令字典, 方便您查阅各个命令的功能 指导您在设备登录密码丢失的情况下, 找回密码 或重新配置登录密码 帮助您了解产品版本的相关信息 ( 包括 : 版本配套说明 兼容性说明 特性变更说明 技术支持信息 ) 及软件升级方法

6 资料获取方式 您可以通过 H3C 网站 ( 获取最新的产品资料 : H3C 网站与产品资料相关的主要栏目介绍如下 : [ 服务支持 / 文档中心 ]: 可以获取硬件安装类 软件升级类 配置类或维护类等产品资料 [ 产品技术 ]: 可以获取产品介绍和技术介绍的文档, 包括产品相关介绍 技术介绍 技术白皮书等 [ 解决方案 ]: 可以获取解决方案类资料 [ 服务支持 / 软件下载 ]: 可以获取与软件版本配套的资料 技术支持 用户支持邮箱 :customer_service@h3c.com 技术支持热线电话 : ( 手机 固话均可拨打 ) 网址 : 资料意见反馈 如果您在使用过程中发现产品资料的任何问题, 可以通过以下方式反馈 : info@h3c.com 感谢您的反馈, 让我们做得更好!

7 目录 1 组播概述 组播简介 三种信息传输方式的比较 组播传输的特点 组播中常用的表示法 组播的优点和应用 组播模型分类 组播框架结构 组播地址 组播协议 组播报文的转发机制 IGMP Snooping 配置 IGMP Snooping 简介 IGMP Snooping 原理 IGMP Snooping 基本概念 IGMP Snooping 工作机制 IGMP Snooping Proxying 交换机对组播协议报文的特殊处理规则 协议规范 IGMP Snooping 配置任务简介 配置 IGMP Snooping 基本功能 配置准备 使能 IGMP Snooping 配置 IGMP Snooping 版本 配置 IGMP Snooping 端口功能 配置准备 配置动态端口老化定时器 配置静态端口 配置模拟主机加入 配置端口快速离开 配置 IGMP Snooping 查询器 配置准备 使能 IGMP Snooping 查询器 配置 IGMP 查询和响应 配置 IGMP 查询报文源 IP 地址 配置 IGMP Snooping Proxying 配置准备 使能 IGMP Snooping Proxying 配置代理发送 IGMP 报文的源 IP 地址 配置 IGMP Snooping 策略 i

8 2.7.1 配置准备 配置组播组过滤器 配置组播数据报文源端口过滤 配置丢弃未知组播数据报文 配置 IGMP 成员关系报告报文抑制 配置端口加入的组播组最大数量 配置组播组替换 配置 IGMP 报文的 802.1p 优先级 IGMP Snooping 显示和维护 IGMP Snooping 典型配置举例 组策略及模拟主机加入配置举例 静态端口配置举例 IGMP Snooping 查询器配置举例 IGMP Snooping Proxying 配置举例 常见配置错误举例 交换机不能实现二层组播 配置的组播组策略不生效 组播 VLAN 配置 组播 VLAN 简介 组播 VLAN 配置任务简介 配置基于子 VLAN 的组播 VLAN 配置准备 配置基于子 VLAN 的组播 VLAN 配置基于端口的组播 VLAN 配置准备 配置用户端口属性 配置组播 VLAN 端口 组播 VLAN 显示和维护 组播 VLAN 典型配置举例 基于子 VLAN 的组播 VLAN 配置举例 基于端口的组播 VLAN 配置举例 组播路由与转发配置 组播路由与转发简介 RPF 检查机制 组播静态路由 GRE 隧道在组播转发中的应用 组播路径跟踪 组播路由与转发配置任务简介 使能 IP 组播路由 配置组播路由与转发 配置准备 配置组播静态路由 配置组播路由策略 配置组播转发范围 ii

9 4.4.5 配置组播转发表容量 配置静态组播 MAC 地址表项 跟踪组播数据的传输路径 组播路由与转发显示和维护 组播路由与转发典型配置举例 改变 RPF 路由配置举例 衔接 RPF 路由配置举例 利用 GRE 隧道实现组播转发配置举例 常见配置错误举例 组播静态路由失败 组播数据无法到达接收者 IGMP 配置 IGMP 简介 IGMP 的版本 IGMPv1 工作机制 IGMPv2 的改进 IGMPv3 的改进 IGMP SSM Mapping IGMP Proxying 协议规范 IGMP 配置任务简介 配置 IGMP 基本功能 配置准备 使能 IGMP 配置 IGMP 版本 配置静态加入 配置组播组过滤器 配置组播组数量限制 调整 IGMP 性能 配置准备 配置 IGMP 报文选项 配置 IGMP 查询和响应 配置 IGMP 快速离开 配置 IGMP SSM Mapping 配置准备 使能 IGMP SSM Mapping 配置 IGMP SSM Mapping 规则 配置 IGMP Proxying 配置准备 使能 IGMP Proxying 配置下行接口的组播转发能力 IGMP 显示和维护 IGMP 典型配置举例 IGMP 基本功能配置举例 IGMP SSM Mapping 功能配置举例 iii

10 5.8.3 IGMP Proxying 功能配置举例 常见配置错误举例 接收者侧路由器上无组成员信息 同一网段各路由器上组成员关系不一致 PIM 配置 PIM 简介 PIM-DM 简介 PIM-DM 工作机制 PIM-SM 简介 PIM-SM 工作机制 管理域机制介绍 SSM 模型在 PIM 中的实现 协议规范 配置 PIM-DM PIM-DM 配置任务简介 配置准备 使能 PIM-DM 使能状态刷新能力 配置状态刷新参数 配置 PIM-DM 定时器 配置 PIM-SM PIM-SM 配置任务简介 配置准备 使能 PIM-SM 配置 RP 配置 BSR 配置管理域 配置组播源注册 配置禁止 SPT 切换 配置 PIM-SSM PIM-SSM 配置任务简介 配置准备 使能 PIM-SM 配置 SSM 组播组范围 配置 PIM 公共特性 PIM 公共特性配置任务简介 配置准备 配置组播数据过滤器 配置 Hello 报文过滤器 配置 Hello 报文选项 配置剪枝延迟时间 配置 PIM 公共定时器 配置加入 / 剪枝报文规格 PIM 显示和维护 iv

11 6.7 PIM 典型配置举例 PIM-DM 典型配置举例 PIM-SM 非管理域配置举例 PIM-SM 管理域配置举例 PIM-SSM 典型配置举例 常见配置错误举例 无法正确建立组播分发树 组播数据异常终止在中间路由器 PIM-SM 中 RP 无法加入 SPT PIM-SM 中无法建立 RPT 或无法进行源注册 MSDP 配置 MSDP 简介 MSDP 概述 MSDP 原理 协议规范 MSDP 配置任务简介 配置 MSDP 基本功能 配置准备 使能 MSDP 创建 MSDP 对等体连接 配置静态 RPF 对等体 配置 MSDP 对等体连接 配置准备 配置 MSDP 对等体描述信息 配置 MSDP 全连接组 配置 MSDP 对等体连接控制 配置 SA 消息 配置准备 配置 SA 消息内容 配置 SA 请求消息 配置 SA 消息过滤规则 配置 SA 消息缓存 MSDP 显示和维护 MSDP 典型配置举例 借助 BGP 路由的 AS 间组播配置举例 借助静态 RPF 对等体的 AS 间组播配置举例 Anycast RP 应用配置举例 SA 消息过滤机制配置举例 常见配置错误举例 MSDP 对等体一直处于 down 状态 路由器 SA 缓存中没有 SA 表项 Anycast RP 应用中 RP 间互通信息异常 MBGP 配置 MBGP 简介 v

12 8.2 协议规范 MBGP 配置任务简介 配置 MBGP 基本功能 配置准备 配置 MBGP 基本功能 控制路由信息的发布与接收 配置准备 配置 MBGP 引入其他路由 配置 MBGP 引入缺省路由 配置 MBGP 路由聚合 配置向 IPv4 MBGP 对等体 /IPv4 MBGP 对等体组发送缺省路由 配置 MBGP 路由信息的发布策略 配置 MBGP 路由信息的接收策略 配置 MBGP 路由衰减 配置 MBGP 的路由属性 配置准备 配置 MBGP 路由管理优先级 配置本地优先级缺省值 配置 MED 属性 配置发布路由时将自身地址作为下一跳 配置 AS_PATH 属性 调整和优化 MBGP 网络 配置准备 配置 MBGP 软复位 使能 MBGP ORF 能力功能 配置 MBGP 负载分担路由条数 配置大型 MBGP 网络 配置准备 配置 IPv4 MBGP 对等体组 配置 MBGP 团体 配置 MBGP 路由反射器 MBGP 显示和维护 MBGP 配置显示 复位 MBGP 连接 清除 MBGP 信息 MBGP 典型配置举例 MLD Snooping 配置 MLD Snooping 协议简介 MLD Snooping 原理 MLD Snooping 基本概念 MLD Snooping 工作机制 MLD Snooping Proxying 交换机对 IPv6 组播协议报文的特殊处理规则 协议规范 MLD Snooping 配置任务简介 vi

13 9.3 配置 MLD Snooping 基本功能 配置准备 使能 MLD Snooping 配置 MLD Snooping 版本 配置 MLD Snooping 端口功能 配置准备 配置动态端口老化定时器 配置静态端口 配置模拟主机加入 配置端口快速离开 配置 MLD Snooping 查询器 配置准备 使能 MLD Snooping 查询器 配置 MLD 查询和响应 配置 MLD 查询报文源 IPv6 地址 配置 MLD Snooping Proxying 配置准备 使能 MLD Snooping Proxying 配置代理发送 MLD 报文的源 IPv6 地址 配置 MLD Snooping 策略 配置准备 配置 IPv6 组播组过滤器 配置 IPv6 组播数据报文源端口过滤 配置丢弃未知 IPv6 组播数据报文 配置 MLD 成员关系报告报文抑制 配置端口加入的 IPv6 组播组最大数量 配置 IPv6 组播组替换 配置 MLD 报文的 802.1p 优先级 MLD Snooping 显示和维护 MLD Snooping 典型配置举例 IPv6 组策略及模拟主机加入配置举例 静态端口配置举例 MLD Snooping 查询器配置举例 MLD Snooping Proxying 配置举例 常见配置错误举例 交换机不能实现二层组播 配置的 IPv6 组播组策略不生效 IPv6 组播 VLAN 配置 IPv6 组播 VLAN 简介 IPv6 组播 VLAN 配置任务简介 配置基于子 VLAN 的 IPv6 组播 VLAN 配置准备 配置基于子 VLAN 的 IPv6 组播 VLAN 配置基于端口的 IPv6 组播 VLAN vii

14 配置准备 配置用户端口属性 配置 IPv6 组播 VLAN 端口 IPv6 组播 VLAN 显示和维护 IPv6 组播 VLAN 典型配置举例 基于子 VLAN 的 IPv6 组播 VLAN 配置举例 基于端口的 IPv6 组播 VLAN 配置举例 IPv6 组播路由与转发配置 IPv6 组播路由与转发简介 RPF 检查机制 IPv6 组播路由与转发配置任务简介 使能 IPv6 组播路由 配置 IPv6 组播路由与转发 配置准备 配置 IPv6 组播路由策略 配置 IPv6 组播转发范围 配置 IPv6 组播转发表容量 配置 IPv6 静态组播 MAC 地址表项 IPv6 组播路由与转发显示和维护 常见配置错误举例 IPv6 组播数据异常终止 MLD 配置 MLD 简介 MLD 的版本 MLDv1 原理简介 MLDv2 原理简介 MLD 报文类型 MLD SSM Mapping MLD Proxying 协议规范 MLD 配置任务简介 配置 MLD 基本功能 配置准备 使能 MLD 配置 MLD 版本 配置静态加入 配置 IPv6 组播组过滤器 配置 IPv6 组播组数量限制 调整 MLD 性能 配置准备 配置 MLD 报文选项 配置 MLD 查询和响应 配置 MLD 快速离开 配置 MLD SSM Mapping viii

15 配置准备 使能 MLD SSM Mapping 配置 MLD SSM Mapping 规则 配置 MLD Proxying 配置准备 使能 MLD Proxying 配置下行接口的 IPv6 组播转发能力 MLD 显示和维护 MLD 典型配置举例 MLD 基本功能配置举例 MLD SSM Mapping 功能配置举例 MLD Proxying 功能配置举例 常见配置错误举例 接收者侧路由器上无组成员信息 同一网段各路由器上组成员关系不一致 IPv6 PIM 配置 IPv6 PIM 简介 IPv6 PIM-DM 简介 IPv6 PIM-DM 工作机制 IPv6 PIM-SM 简介 IPv6 PIM-SM 工作机制 IPv6 管理域机制介绍 SSM 模型在 IPv6 PIM 中的实现 协议规范 配置 IPv6 PIM-DM IPv6 PIM-DM 配置任务简介 配置准备 使能 IPv6 PIM-DM 使能状态刷新能力 配置状态刷新参数 配置 IPv6 PIM-DM 定时器 配置 IPv6 PIM-SM IPv6 PIM-SM 配置任务简介 配置准备 使能 IPv6 PIM-SM 配置 RP 配置 BSR 配置 IPv6 管理域 配置 IPv6 组播源注册 配置禁止 SPT 切换 配置 IPv6 PIM-SSM IPv6 PIM-SSM 配置任务简介 配置准备 使能 IPv6 PIM-SM ix

16 配置 IPv6 SSM 组播组范围 配置 IPv6 PIM 公共特性 IPv6 PIM 公共特性配置任务简介 配置准备 配置 IPv6 组播数据过滤器 配置 Hello 报文过滤器 配置 Hello 报文选项 配置剪枝延迟时间 配置 IPv6 PIM 公共定时器 配置加入 / 剪枝报文规格 IPv6 PIM 显示和维护 IPv6 PIM 典型配置举例 IPv6 PIM-DM 典型配置举例 IPv6 PIM-SM 非管理域典型配置举例 IPv6 PIM-SM 管理域典型配置举例 IPv6 PIM-SSM 典型配置举例 常见配置错误举例 无法正确建立组播分发树 IPv6 组播数据异常终止在中间路由器 IPv6 PIM-SM 中 RP 无法加入 SPT IPv6 PIM-SM 中无法建立 RPT 或无法进行源注册 IPv6 MBGP 配置 IPv6 MBGP 简介 IPv6 MBGP 配置任务简介 配置 IPv6 MBGP 的基本功能 配置准备 配置 IPv6 MBGP 对等体 配置路由首选值 控制路由信息的发布与接收 配置准备 配置 IPv6 MBGP 发布本地 IPv6 路由 配置 IPv6 MBGP 引入其他路由 配置 IPv6 MBGP 路由聚合 配置向 IPv6 MBGP 对等体 / 对等体组发送缺省路由 配置 IPv6 MBGP 路由信息的发布策略 配置 IPv6 MBGP 路由信息的接收策略 配置 IPv6 MBGP 路由衰减 配置 IPv6 MBGP 的路由属性 配置准备 配置 IPv6 MBGP 路由管理优先级 配置本地优先级缺省值 配置 MED 属性 配置发布路由时将自身地址作为下一跳 配置 AS_PATH 属性 x

17 14.6 调整和优化 IPv6 MBGP 网络 配置准备 配置 IPv6 MBGP 软复位 使能 IPv6 MBGP ORF 能力功能 配置最大等价路由的条数 配置大型 IPv6 MBGP 网络 配置准备 配置 IPv6 MBGP 对等体组 配置 IPv6 MBGP 团体 配置 IPv6 MBGP 路由反射器 IPv6 MBGP 显示和维护 IPv6 MBGP 显示 复位 IPv6 MBGP 连接 清除 IPv6 MBGP 信息 IPv6 MBGP 典型配置举例 xi

18 1 组播概述 本手册着重介绍 IP 组播技术及设备操作 如果不加特别说明, 本手册中出现的组播均指 IP 组播 1.1 组播简介 作为一种与单播 (Unicast) 和广播 (Broadcast) 并列的通信方式, 组播 (Multicast) 技术能够有效地解决单点发送 多点接收的问题, 从而实现了网络中点到多点的高效数据传送, 能够节约大量网络带宽 降低网络负载 利用组播技术可以方便地提供一些新的增值业务, 包括在线直播 网络电视 远程教育 远程医疗 网络电台 实时视频会议等对带宽和数据交互的实时性要求较高的信息服务 三种信息传输方式的比较 1. 单播方式的信息传输如图 1-1 所示, 在 IP 网络中若采用单播的方式, 信息源 ( 即 Source) 要为每个需要信息的主机 ( 即 Receiver) 都发送一份独立的信息拷贝 图 1-1 单播方式的信息传输 Host A Receiver Host B Source Host C Receiver Host D IP network Packets for Host B Packets for Host D Packets for Host E Receiver Host E 假设 Host B Host D 和 Host E 需要信息, 则 Source 要与 Host B Host D 和 Host E 分别建立一条独立的信息传输通道 采用单播方式时, 网络中传输的信息量与需要该信息的用户量成正比, 因此当需要该信息的用户数量较大时, 信息源需要将多份内容相同的信息发送给不同的用户, 这对信息源以及网络带宽都将造成巨大的压力 从单播方式的信息传播过程可以看出, 该传输方式不利于信息的批量发送 1-1

19 2. 广播方式的信息传输 如图 1-2 所示, 在一个网段中若采用广播的方式, 信息源 ( 即 Source) 将把信息传送给该网段中的所有主机, 而不管其是否需要该信息 图 1-2 广播方式的信息传输 假设只有 Host B Host D 和 Host E 需要信息, 若将该信息在网段中进行广播, 则原本不需要信息的 Host A 和 Host C 也将收到该信息, 这样不仅信息的安全性得不到保障, 而且会造成同一网段中信息的泛滥 因此, 广播方式不利于与特定对象进行数据交互, 并且还浪费了大量的带宽 3. 组播方式的信息传输综上所述, 传统的单播和广播的通信方式均不能以最小的网络开销实现单点发送 多点接收的问题, IP 组播技术的出现及时解决了这个问题 如图 1-3 所示, 当 IP 网络中的某些主机 ( 即 Receiver) 需要信息时, 若采用组播的方式, 组播源 ( 即 Source) 仅需发送一份信息, 借助组播路由协议建立组播分发树, 被传递的信息在距离组播源尽可能远的网络节点才开始复制和分发 1-2

20 图 1-3 组播方式的信息传输 假设只有 Host B Host D 和 Host E 需要信息, 采用组播方式时, 可以让这些主机加入同一个组播组 (Multicast group), 组播源向该组播组只需发送一份信息, 并由网络中各路由器根据该组播组中各成员的分布情况对该信息进行复制和转发, 最后该信息会准确地发送给 Host B Host D 和 Host E 综上所述, 组播的优势归纳如下 : 相比单播来说, 组播的优势在于 : 由于被传递的信息在距信息源尽可能远的网络节点才开始被复制和分发, 所以用户的增加不会导致信息源负载的加重以及网络资源消耗的显著增加 相比广播来说, 组播的优势在于 : 由于被传递的信息只会发送给需要该信息的接收者, 所以不会造成网络资源的浪费, 并能提高信息传输的安全性 ; 另外, 广播只能在同一网段中进行, 而组播可以实现跨网段的传输 组播传输的特点 组播传输的特点归纳如下 : 组播组 是一个用 IP 组播地址进行标识的接收者集合, 主机通过加入某组播组成为该组播组的成员, 从而可以接收发往该组播组的组播数据 组播源通常不需要加入组播组 信息的发送者称为 组播源, 如图 1-3 中的 Source 一个组播源可以同时向多个组播组发送信息, 多个组播源也可以同时向一个组播组发送信息 所有加入某组播组的主机便成为该组播组的成员, 如图 1-3 中的 Receiver 组播组中的成员是动态的, 主机可以在任何时刻加入或离开组播组 组播组成员可以广泛地分布在网络中的任何地方 支持三层组播功能的路由器或三层交换机统称为 组播路由器 或 三层组播设备 组播路由器不仅能够提供组播路由功能, 也能够在与用户连接的末梢网段上提供组播组成员的管理功能 组播路由器本身也可能是组播组的成员 为了更好地理解, 可以将组播方式的信息传输过程类比于电视节目的传送过程, 如表 1-1 所示 表 1-1 组播信息传输与电视节目传输的类比 步骤电视节目的传送过程组播方式的信息传输过程 1 电视台 S 通过频道 G 传送电视节目组播源 S 向组播组 G 发送组播数据 2 用户 U 将电视机的频道调至频道 G 接收者 U 加入组播组 G 1-3

21 步骤电视节目的传送过程组播方式的信息传输过程 3 用户 U 能够收看到由电视台 S 通过频道 G 传送的电视节目了 接收者 U 能够收到由组播源 S 发往组播组 G 的组播数据了 4 用户 U 关闭电视机或切换到其它频道接收者 U 离开组播组 G 组播中常用的表示法 在组播中, 经常出现以下两种表示方式 : (*,G): 通常用来表示共享树, 或者由任意组播源发往组播组 G 的组播报文 其中的 * 代表任意组播源, G 代表特定组播组 G (S,G): 也称为 组播源组, 通常用来表示最短路径树, 或者由组播源 S 发往组播组 G 的组播报文 其中的 S 代表特定组播源 S, G 代表特定组播组 G 有关共享树和最短路径树的详细介绍, 请参见 IP 组播配置指导 中的 PIM 配置 或 IPv6 PIM 配置 组播的优点和应用 1. 组播的优点 组播技术的优点主要在于 : 提高效率 : 减轻信息源服务器和网络设备 CPU 的负荷 ; 优化性能 : 减少冗余流量 ; 分布式应用 : 使用最少的网络资源实现点到多点应用 2. 组播的应用 组播技术主要应用于以下几个方面 : 多媒体 流媒体的应用, 如 : 网络电视 网络电台 实时视 / 音频会议 ; 培训 联合作业场合的通信, 如 : 远程教育 远程医疗 ; 数据仓库 金融应用 ( 股票 ); 其它任何 点到多点 的数据发布应用 1.2 组播模型分类 根据接收者对组播源处理方式的不同, 组播模型分为以下三类 : 1. ASM 模型 简单地说,ASM(Any-Source Multicast, 任意信源组播 ) 模型就是任意源组播模型 在 ASM 模型中, 任意一个发送者都可以作为组播源向某个组播组地址发送信息, 接收者通过加入由该地址标识的组播组, 来接收发往该组播组的组播信息 在 ASM 模型中, 接收者无法预先知道组播源的位置, 但可以在任意时间加入或离开该组播组 2. SFM 模型 SFM(Source-Filtered Multicast, 信源过滤组播 ) 模型继承了 ASM 模型, 从发送者角度来看, 两者的组播组成员关系完全相同 SFM 模型在功能上对 ASM 模型进行了扩展 在 SFM 模型中, 上层软件对收到的组播报文的源地址进行检查, 允许或禁止来自某些组播源的报文通过 因此, 接收者只能收到来自部分组播源的组播数据 从接收者的角度来看, 只有部分组播源是有效的, 组播源被经过了筛选 1-4

22 3. SSM 模型 在现实生活中, 用户可能只对某些组播源发送的组播信息感兴趣, 而不愿接收其它源发送的信息 SSM(Source-Specific Multicast, 指定信源组播 ) 模型为用户提供了一种能够在客户端指定组播源的传输服务 SSM 模型与 ASM 模型的根本区别在于 :SSM 模型中的接收者已经通过其它手段预先知道了组播源的具体位置 SSM 模型使用与 ASM/SFM 模型不同的组播地址范围, 直接在接收者与其指定的组播源之间建立专用的组播转发路径 1.3 组播框架结构 对于 IP 组播, 需要关注下列问题 : 组播源将组播信息传输到哪里? 即组播寻址机制 ; 网络中有哪些接收者? 即主机注册 ; 这些接收者需要从哪个组播源接收信息? 即组播源发现 ; 组播信息如何传输? 即组播路由 IP 组播属于端到端的服务, 组播机制包括以下四个部分 : (1) 寻址机制 : 借助组播地址, 实现信息从组播源发送到一组接收者 ; (2) 主机注册 : 允许接收者主机动态加入和离开某组播组, 实现对组播成员的管理 ; (3) 组播路由 : 构建组播报文分发树 ( 即组播数据在网络中的树型转发路径 ), 并通过该分发树将报文从组播源传输到接收者 ; (4) 组播应用 : 组播源与接收者必须安装支持视频会议等组播应用的软件,TCP/IP 协议栈必须支持组播信息的发送和接收 组播地址 为了让组播源和组播组成员进行通信, 需要提供网络层组播地址, 即 IP 组播地址 同时必须存在一种技术将 IP 组播地址映射为链路层的组播 MAC 地址 1. IP 组播地址 (1) IPv4 组播地址 IANA(Internet Assigned Numbers Authority, 互联网编号分配委员会 ) 将 D 类地址空间分配给 IPv4 组播使用, 范围从 到 , 具体分类及其含义如表 1-2 所示 表 1-2 IPv4 组播地址的范围及含义 地址范围 ~ ~ ~ 含义 永久组地址 除 保留不做分配外, 其它地址供路由协议 拓扑查找和协议维护等使用, 常用的永久组地址及其含义如表 1-3 所示 对于以该范围内组播地址为目的地址的数据包来说, 不论其 TTL(Time to Live, 生存时间 ) 值为多少, 都不会被转发出本地网段 用户组地址, 全网范围内有效 包含两种特定的组地址 : /8:SSM 组地址 /8:GLOP 组地址 本地管理组地址, 仅在本地管理域内有效 使用本地管理组地址可以灵活定义组播域的范围, 以实现不同组播域之间的地址隔离, 从而有助于在不同组播域内重复使用相同组播地址而不会引起冲突 详情请参见 RFC

23 组播组中的成员是动态的, 主机可以在任何时刻加入或离开组播组 GLOP 是一种 AS(Autonomous System, 自治系统 ) 之间的组播地址分配机制, 将 AS 号填入该范围内组播地址的中间两个字节中, 每个 AS 都可以得到 255 个组播地址 有关 GLOP 的详细介绍请参见 RFC 2770 表 1-3 常用永久组地址及其含义 永久组地址 含义 所有系统, 包括主机与路由器 所有组播路由器 未分配 DVMRP(Distance Vector Multicast Routing Protocol, 距离矢量组播路由协议 ) 路由器 OSPF(Open Shortest Path First, 开放最短路径优先 ) 路由器 OSPF 指定路由器 / 备用指定路由器 ST(Shared Tree, 共享树 ) 路由器 ST 主机 RIP-2(Routing Information Protocol version 2, 路由信息协议版本 2) 路由器 移动代理 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol, 动态主机配置协议 ) 服务器 / 中继代理 所有 PIM(Protocol Independent Multicast, 协议无关组播 ) 路由器 RSVP(Resource Reservation Protocol, 资源预留协议 ) 封装 所有 CBT(Core-Based Tree, 有核树 ) 路由器 指定 SBM(Subnetwork Bandwidth Management, 子网带宽管理 ) 所有 SBM VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol, 虚拟路由器冗余协议 ) (2) IPv6 组播地址图 1-4 IPv6 组播地址格式 如图 1-4 所示,IPv6 组播地址中各字段的含义如下 : 0xFF: 最高 8 比特为 , 标识此地址为 IPv6 组播地址 1-6

24 图 1-5 Flags 字段格式 Flags:4 比特, 如图 1-5 所示, 该字段中各位的取值及含义如表 1-4 所示 表 1-4 Flags 字段各位的取值及含义 位 取值及含义 0 位保留位, 必须取 0 R 位 P 位 T 位 取 0 表示非内嵌 RP 的 IPv6 组播地址 取 1 则表示内嵌 RP 的 IPv6 组播地址 ( 此时 P T 位也必须置 1) 取 0 表示非基于单播前缀的 IPv6 组播地址 取 1 则表示基于单播前缀的 IPv6 组播地址 ( 此时 T 位也必须置 1) 取 0 表示由 IANA 永久分配的 IPv6 组播地址 取 1 则表示非永久分配的 IPv6 组播地址 Scope:4 比特, 标识该 IPv6 组播组的应用范围, 其可能的取值及其含义如表 1-5 所示 表 1-5 Scope 字段的取值及其含义 取值 含义 0 F 保留 (Reserved) 1 接口本地范围 (Interface-Local Scope) 2 链路本地范围 (Link-Local Scope) 3 子网本地范围 (Subnet-Local Scope) 4 管理本地范围 (Admin-Local Scope) 5 站点本地范围 (Site-Local Scope) 6 7 9~D 未分配 (Unassigned) 8 机构本地范围 (Organization-Local Scope) E 全球范围 (Global Scope) Group ID:112 比特,IPv6 组播组的标识号, 用来在由 Scope 字段所指定的范围内唯一标识 IPv6 组播组 2. 以太网组播 MAC 地址 以太网传输单播 IP 报文的时候, 目的 MAC 地址使用的是接收者的 MAC 地址 但是在传输组播数据包时, 其目的地不再是一个具体的接收者, 而是一个成员不确定的组, 所以要使用组播 MAC 地址 (1) IPv4 组播 MAC 地址 IANA 规定,IPv4 组播 MAC 地址的高 24 位为 0x01005E, 第 25 位为 0, 低 23 位为 IPv4 组播地址的低 23 位 IPv4 组播地址与 MAC 地址的映射关系如图 1-6 所示 1-7

25 图 1-6 IPv4 组播地址与 MAC 地址的映射关系 由于 IPv4 组播地址的高 4 位是 1110, 代表组播标识, 而低 28 位中只有 23 位被映射到 IPv4 组播 MAC 地址, 这样 IPv4 组播地址中就有 5 位信息丢失 于是, 就有 32 个 IPv4 组播地址映射到了同一个 IPv4 组播 MAC 地址上, 因此在二层处理过程中, 设备可能要接收一些本 IPv4 组播组以外的组播数据, 而这些多余的组播数据就需要设备的上层进行过滤了 (2) IPv6 组播 MAC 地址 IPv6 组播 MAC 地址的高 16 位为 0x3333, 低 32 位为 IPv6 组播地址的低 32 位 如图 1-7 所示, 是 IPv6 组播地址 FF1E::F30E:101 的 MAC 地址映射举例 图 1-7 IPv6 组播地址的 MAC 地址映射举例 组播协议 通常, 我们把工作在网络层的 IP 组播称为 三层组播, 相应的组播协议称为 三层组播协议, 包括 IGMP/MLD PIM/IPv6 PIM MSDP MBGP/IPv6 MBGP 等 ; 把工作在数据链路层的 IP 组播称为 二层组播, 相应的组播协议称为 二层组播协议, 包括 IGMP Snooping/MLD Snooping 组播 VLAN/IPv6 组播 VLAN 等 IGMP Snooping 组播 VLAN IGMP PIM MSDP 和 MBGP 应用于 IPv4;MLD Snooping IPv6 组播 VLAN MLD IPv6 PIM 和 IPv6 MBGP 应用于 IPv6 本节主要针对二 三层组播协议在网络中的应用位置和功能进行总体介绍, 有关各协议的详细介绍请分别参见 IP 组播配置指导 中的相应章节的介绍 1. 三层组播协议三层组播协议包括组播组管理协议和组播路由协议两种类型, 它们在网络中的应用位置如图 1-8 所示 1-8

26 图 1-8 三层组播协议的应用位置 (1) 组播组管理协议在主机和与其直接相连的三层组播设备之间通常采用组播组的管理协议 IGMP(Internet Group Management Protocol, 互联网组管理协议 ) 或 MLD(Multicast Listener Discovery Protocol, 组播侦听者发现协议 ), 该协议规定了主机与三层组播设备之间建立和维护组播组成员关系的机制 (2) 组播路由协议组播路由协议运行在三层组播设备之间, 用于建立和维护组播路由, 并正确 高效地转发组播数据包 组播路由建立了从一个数据源端到多个接收端的无环 (loop-free) 数据传输路径, 即组播分发树 对于 ASM 模型, 可以将组播路由分为域内和域间两大类 : 域内组播路由用来在 AS 内部发现组播源并构建组播分发树, 从而将组播信息传递到接收者 在众多域内组播路由协议中,PIM(Protocol Independent Multicast, 协议无关组播 ) 是目前较为典型的一个 按照转发机制的不同,PIM 可以分为 DM(Dense Mode, 密集模式 ) 和 SM (Sparse Mode, 稀疏模式 ) 两种模式 域间组播路由用来实现组播信息在 AS 之间的传递, 目前比较成型的解决方案有 :MSDP (Multicast Source Discovery Protocol, 组播源发现协议 ) 能够跨越 AS 传播组播源的信息 ; 而 MP-BGP(MultiProtocol Border Gateway Protocol, 多协议边界网关协议 ) 的组播扩展 MBGP(Multicast BGP) 则能够跨越 AS 传播组播路由 对于 SSM 模型, 没有域内和域间的划分 由于接收者预先知道组播源的具体位置, 因此只需要借助 PIM-SM 构建的通道即可实现组播信息的传输 2. 二层组播协议二层组播协议包括 IGMP Snooping/MLD Snooping 和组播 VLAN/IPv6 组播 VLAN 等, 它们在网络中的应用位置如图 1-9 所示 1-9

27 图 1-9 二层组播协议的应用位置 Source Multicast VLAN /IPv6 Multicast VLAN IGMP Snooping /MLD Snooping Receiver Receiver IPv4/IPv6 multicast packets (1) IGMP Snooping/MLD Snooping IGMP Snooping(Internet Group Management Protocol Snooping, 互联网组管理协议窥探 ) 和 MLD Snooping(Multicast Listener Discovery Snooping, 组播侦听者发现协议窥探 ) 是运行在二层设备上的组播约束机制, 通过窥探和分析主机与三层组播设备之间交互的 IGMP 或 MLD 报文来管理和控制组播组, 从而可以有效抑制组播数据在二层网络中的扩散 (2) 组播 VLAN/IPv6 组播 VLAN 在传统的组播点播方式下, 当连接在二层设备上 属于不同 VLAN 的用户分别进行组播点播时, 三层组播设备需要向该二层设备的每个 VLAN 分别发送一份组播数据 ; 而当二层设备运行了组播 VLAN 或 IPv6 组播 VLAN 之后, 三层组播设备只需向该二层设备的组播 VLAN 或 IPv6 组播 VLAN 发送一份组播数据即可, 从而既避免了带宽的浪费, 也减轻了三层组播设备的负担 1.4 组播报文的转发机制 在组播模型中,IP 报文的目的地址字段为组播组地址, 组播源向以此目的地址所标识的主机群组传送信息 因此, 转发路径上的组播路由器为了将组播报文传送到各个方位的接收站点, 往往需要将从一个入接口收到的组播报文转发到多个出接口 与单播模型相比, 组播模型的复杂性就在于此 : 为了保证组播报文在网络中的传输, 必须依靠单播路由表或者单独提供给组播使用的路由表 ( 如 MBGP 路由表 ) 来指导转发 ; 为了处理同一设备在不同接口上收到来自不同对端的相同组播信息, 需要对组播报文的入接口进行 RPF(Reverse Path Forwarding, 逆向路径转发 ) 检查, 以决定转发还是丢弃该报文 RPF 检查机制是大部分组播路由协议进行组播转发的基础 有关 RPF 机制的详细介绍, 请参见 IP 组播配置指导 中的 组播路由与转发配置 或 IPv6 组播路由与转发配置 1-10

28 2 IGMP Snooping 配置 2.1 IGMP Snooping 简介 IGMP Snooping 是 Internet Group Management Protocol Snooping( 互联网组管理协议窥探 ) 的简称, 它是运行在二层设备上的组播约束机制, 用于管理和控制组播组 IGMP Snooping 原理 运行 IGMP Snooping 的二层设备通过对收到的 IGMP 报文进行分析, 为端口和 MAC 组播地址建立起映射关系, 并根据这样的映射关系转发组播数据 如图 2-1 所示, 当二层设备没有运行 IGMP Snooping 时, 组播数据在二层被广播 ; 当二层设备运行了 IGMP Snooping 后, 已知组播组的组播数据不会在二层被广播, 而在二层被组播给指定的接收者 图 2-1 二层设备运行 IGMP Snooping 前后的对比 Multicast packet transmission without IGMP Snooping Multicast packet transmission when IGMP Snooping runs Source Multicast router Source Multicast router Layer 2 switch Layer 2 switch Host A Receiver Host C Receiver Host A Receiver Host C Receiver Host B Host B Multicast packets IGMP Snooping 通过二层组播将信息只转发给有需要的接收者, 可以带来以下好处 : 减少了二层网络中的广播报文, 节约了网络带宽 ; 增强了组播信息的安全性 ; 为实现对每台主机的单独计费带来了方便 IGMP Snooping 基本概念 1. IGMP Snooping 相关端口如图 2-2 所示,Router A 连接组播源, 在 Switch A 和 Switch B 上分别运行 IGMP Snooping,Host A 和 Host C 为接收者主机 ( 即组播组成员 ) 2-1

29 图 2-2 IGMP Snooping 相关端口 Router A GE1/0/1 Switch A GE1/0/2 Receiver GE1/0/3 Host A Source GE1/0/1 GE1/0/2 Receiver Host B Switch B Host C Router port Member port Multicast packets Host D 结合图 2-2, 介绍一下 IGMP Snooping 相关的端口概念 : 路由器端口 (Router Port): 交换机上朝向三层组播设备 (DR 或 IGMP 查询器 ) 一侧的端口, 如 Switch A 和 Switch B 各自的 GigabitEthernet1/0/1 端口 交换机将本设备上的所有路由器端口都记录在路由器端口列表中 成员端口 (Member Port): 又称组播组成员端口, 表示交换机上朝向组播组成员一侧的端口, 如 Switch A 的 GigabitEthernet1/0/2 和 GigabitEthernet1/0/3 端口, 以及 Switch B 的 GigabitEthernet1/0/2 端口 交换机将本设备上的所有成员端口都记录在 IGMP Snooping 转发表中 本文中提到的路由器端口都是指交换机上朝向组播路由器的端口, 而不是指路由器上的端口 如不特别指明, 本文中提到的路由器 / 成员端口均包括动态和静态端口 在运行了 IGMP Snooping 的交换机上, 所有收到源地址不为 的 IGMP 普遍组查询报文或 PIM Hello 报文的端口都将被视为动态路由器端口 有关 PIM Hello 报文的详细介绍, 请参见 IP 组播配置指导 中的 PIM 配置 章节的介绍 2. IGMP Snooping 动态端口老化定时器表 2-1 IGMP Snooping 动态端口老化定时器 定时器说明超时前应收到的报文超时后交换机的动作 动态路由器端口老化定时器 交换机为其每个动态路由器端口都启动一个定时器, 其超时时间就是动态路由器端口老化时间 源地址不为 的 IGMP 普遍组查询报文或 PIM Hello 报文 将该端口从路由器端口列表中删除 动态成员端口老化定时器 当一个端口动态加入某组播组时, 交换机为该端口启动一个定时器, 其超时时间就是动态成员端口老化时间 IGMP 成员关系报告报文 将该端口从 IGMP Snooping 转发表中删除 IGMP Snooping 端口老化机制只针对动态端口, 静态端口永不老化 2-2

30 2.1.3 IGMP Snooping 工作机制 运行了 IGMP Snooping 的交换机对不同 IGMP 动作的具体处理方式如下 : 本节中所描述的增删端口动作均只针对动态端口, 静态端口只能通过相应的配置进行增删, 具体步骤请参见 配置静态端口 1. 普遍组查询 IGMP 查询器定期向本地网段内的所有主机与路由器 ( ) 发送 IGMP 普遍组查询报文, 以查询该网段有哪些组播组的成员 在收到 IGMP 普遍组查询报文时, 交换机将其通过 VLAN 内除接收端口以外的其它所有端口转发出去, 并对该报文的接收端口做如下处理 : 如果在路由器端口列表中已包含该动态路由器端口, 则重置其老化定时器 如果在路由器端口列表中尚未包含该动态路由器端口, 则将其添加到路由器端口列表中, 并启动其老化定时器 2. 报告成员关系以下情况, 主机会向 IGMP 查询器发送 IGMP 成员关系报告报文 : 当组播组的成员主机收到 IGMP 查询报文后, 会回复 IGMP 成员关系报告报文 如果主机要加入某个组播组, 它会主动向 IGMP 查询器发送 IGMP 成员关系报告报文以声明加入该组播组 在收到 IGMP 成员关系报告报文时, 交换机将其通过 VLAN 内的所有路由器端口转发出去, 从该报文中解析出主机要加入的组播组地址, 并对该报文的接收端口做如下处理 : 如果不存在该组播组所对应的转发表项, 则创建转发表项, 将该端口作为动态成员端口添加到出端口列表中, 并启动其老化定时器 ; 如果已存在该组播组所对应的转发表项, 但其出端口列表中不包含该端口, 则将该端口作为动态成员端口添加到出端口列表中, 并启动其老化定时器 ; 如果已存在该组播组所对应的转发表项, 且其出端口列表中已包含该动态成员端口, 则重置其老化定时器 交换机不会将 IGMP 成员关系报告报文通过非路由器端口转发出去, 因为根据主机上的 IGMP 成员关系报告抑制机制, 如果非路由器端口下还有该组播组的成员主机, 则这些主机在收到该报告报文后便抑制了自身的报告, 从而使交换机无法获知这些端口下还有该组播组的成员主机 有关主机上的 IGMP 成员关系报告抑制机制的详细介绍, 请参见 IP 组播配置指导 中的 IGMP 配置 章节的介绍 3. 离开组播组运行 IGMPv1 的主机离开组播组时不会发送 IGMP 离开组报文, 因此交换机无法立即获知主机离开的信息 但是, 由于主机离开组播组后不会再发送 IGMP 成员关系报告报文, 因此当其对应的动态成员端口的老化定时器超时后, 交换机就会将该端口对应的转发表项从转发表中删除 运行 IGMPv2 或 IGMPv3 的主机离开组播组时, 会通过发送 IGMP 离开组报文, 以通知组播路由器自己离开了某个组播组 当交换机从某动态成员端口上收到 IGMP 离开组报文时, 首先判断要离开的组播组所对应的转发表项是否存在, 以及该组播组所对应转发表项的出端口列表中是否包含该接收端口 : 如果不存在该组播组对应的转发表项, 或者该组播组对应转发表项的出端口列表中不包含该端口, 交换机不会向任何端口转发该报文, 而将其直接丢弃 ; 2-3

31 如果存在该组播组对应的转发表项, 且该组播组对应转发表项的出端口列表中包含该端口, 交换机会将该报文通过 VLAN 内的所有路由器端口转发出去 同时, 由于并不知道该接收端口下是否还有该组播组的其它成员, 所以交换机不会立刻把该端口从该组播组所对应转发表项的出端口列表中删除, 而是重置其老化定时器 当 IGMP 查询器收到 IGMP 离开组报文后, 从中解析出主机要离开的组播组的地址, 并通过接收端口向该组播组发送 IGMP 特定组查询报文 交换机在收到 IGMP 特定组查询报文后, 将其通过 VLAN 内的所有路由器端口和该组播组的所有成员端口转发出去 对于 IGMP 离开组报文的接收端口 ( 假定为动态成员端口 ), 交换机在其老化时间内 : 如果从该端口收到了主机响应该特定组查询的 IGMP 成员关系报告报文, 则表示该端口下还有该组播组的成员, 于是重置其老化定时器 ; 如果没有从该端口收到主机响应特定组查询的 IGMP 成员关系报告报文, 则表示该端口下已没有该组播组的成员, 则在其老化时间超时后, 将其从该组播组所对应转发表项的出端口列表中删除 IGMP Snooping Proxying 为了减少上游设备收到的 IGMP 报告报文和离开报文的数量, 可以通过在边缘设备上配置 IGMP Snooping Proxying(IGMP Snooping 代理 ) 功能, 使其能够代理下游主机来向上游设备发送报告报文和离开报文 配置了 IGMP Snooping Proxying 功能的设备称为 IGMP Snooping 代理设备, 在其上游设备看来, 它就相当于一台主机 尽管在其上游设备看来,IGMP Snooping 代理设备相当于一台主机, 但主机上的 IGMP 成员关系报告抑制机制在 IGMP Snooping 代理设备上并不会生效 有关主机上的 IGMP 成员关系报告抑制机制的详细介绍, 请参见 IP 组播配置指导 中的 IGMP 配置 章节的介绍 图 2-3 IGMP Snooping Proxying 组网图 如图 2-3 所示, 作为 IGMP Snooping 代理设备的 Switch A, 对其上游的 IGMP 查询器 Router A 来说相当于一台主机, 代理下游主机向 Router A 发送报告报文和离开报文 IGMP Snooping 代理设备对 IGMP 报文的处理方式如表 2-2 所示 表 2-2 IGMP Snooping 代理设备对 IGMP 报文的处理方式 IGMP 报文类型 普遍组查询报文 处理方式 收到普遍组查询报文后, 向本 VLAN 内除接收端口以外的所有端口转发 ; 同时根据本地维护的组成员关系生成报告报文, 并向所有路由器端口发送 2-4

32 IGMP 报文类型特定组查询报文报告报文离开报文 处理方式 收到针对某组播组的特定组查询报文时, 若该组对应的转发表项中还有成员端口, 则向所有路由器端口回复该组的报告报文 从某端口收到某组播组的报告报文时, 若已存在该组对应的转发表项, 且其出端口列表中已包含该动态成员端口, 则重置其老化定时器 ; 若已存在该组对应的转发表项, 但其出端口列表中不包含该端口, 则将该端口作为动态成员端口添加到出端口列表中, 并启动其老化定时器 ; 若尚不存在该组对应的转发表项, 则创建转发表项, 将该端口作为动态成员端口添加到出端口列表中, 并启动其老化定时器, 然后向所有路由器端口发送该组的报告报文 从某端口收到某组播组的离开报文后, 向该端口发送针对该组的特定组查询报文 只有当删除某组播组对应转发表项中的最后一个成员端口时, 才会向所有路由器端口发送该组的离开报文 交换机对组播协议报文的特殊处理规则 支持 IGMP Snooping 功能的交换机使能了三层组播路由后, 在不同的情况下对各种组播协议报文的处理有所差异 具体规则如下 : (1) 如果交换机上只使能了 IGMP, 或同时使能了 IGMP 和 PIM: 对于 IGMP 报文, 根据报文类型为其维护相应的动态成员端口或动态路由器端口 ; 对于 PIM Hello 报文, 为其维护相应的动态路由器端口 (2) 如果交换机上只使能了 PIM: 对于 IGMP 报文, 将其当作未知报文在 VLAN 内进行广播 ; 对于 PIM Hello 报文, 为其维护相应的动态路由器端口 (3) 在交换机上关闭 IGMP 时 : 如果未使能 PIM, 则删除所有动态成员端口和动态路由器端口 ; 如果已使能 PIM, 则删除动态成员端口, 只保留动态路由器端口 在使能了三层组播路由的交换机上, 请使用命令 display igmp group port-info 来查看二层端口信息 有关 display igmp group port-info 命令的详细介绍, 请参见 IP 组播命令参考 中的 IGMP 配置命令 (4) 在交换机上关闭 PIM 时 : 如果未使能 IGMP, 则删除动态路由器端口 ; 如果已使能 IGMP, 则保留所有动态成员端口和动态路由器端口 协议规范 与 IGMP Snooping 相关的协议规范有 : RFC 4541:Considerations for Internet Group Management Protocol (IGMP) and Multicast Listener Discovery (MLD) Snooping Switches 2-5

33 2.2 IGMP Snooping 配置任务简介 表 2-3 IGMP Snooping 配置任务简介 配置任务说明详细配置 配置 IGMP Snooping 基本功能 使能 IGMP Snooping 必选 配置 IGMP Snooping 版本可选 配置动态端口老化定时器可选 配置 IGMP Snooping 端口功能 配置静态端口可选 配置模拟主机加入可选 配置端口快速离开可选 使能 IGMP Snooping 查询器可选 配置 IGMP Snooping 查询器 配置 IGMP 查询和响应可选 配置 IGMP 查询报文源 IP 地址可选 配置 IGMP Snooping Proxying 使能 IGMP Snooping Proxying 可选 配置代理发送 IGMP 报文的源 IP 地址可选 配置组播组过滤器可选 配置组播数据报文源端口过滤可选 配置丢弃未知组播数据报文可选 配置 IGMP Snooping 策略 配置 IGMP 成员关系报告报文抑制可选 配置端口加入的组播组最大数量可选 配置组播组替换可选 配置 IGMP 报文的 802.1p 优先级可选 对于 IGMP Snooping 的相关配置来说 : IGMP-Snooping 视图下的配置对所有 VLAN 都有效,VLAN 视图下的配置只对当前 VLAN 有效 对于某 VLAN 来说, 优先采用该 VLAN 视图下的配置, 只有当在该 VLAN 视图下没有进行配置时, 才采用 IGMP-Snooping 视图下的相应配置 IGMP-Snooping 视图下的配置对所有端口都有效 ; 以太网端口视图下的配置只对当前端口有效 ; 二层聚合端口视图下的配置只对当前端口有效 ; 端口组视图下的配置对当前端口组中的所有端口有效 对于某端口来说, 优先采用以太网端口视图 二层聚合端口视图或端口组视图下的配置, 只有当在上述视图下没有进行配置时, 才采用 IGMP-Snooping 视图下的相应配置 二层聚合端口与其各成员端口上的配置互不影响, 且成员端口上的配置只有当该端口退出聚合组后才会生效, 二层聚合端口上的配置也不会参与聚合计算 2-6

34 2.3 配置 IGMP Snooping 基本功能 配置准备在配置 IGMP Snooping 基本功能之前, 需完成以下任务 : 配置相应 VLAN 在配置 IGMP Snooping 基本功能之前, 需准备以下数据 : IGMP Snooping 的版本 使能 IGMP Snooping 表 2-4 使能 IGMP Snooping 操作命令说明 全局使能 IGMP Snooping, 并进入 IGMP-Snooping 视图 igmp-snooping 必选 缺省情况下,IGMP Snooping 处于关闭状态 退回系统视图 quit - 进入 VLAN 视图 vlan vlan-id - 在 VLAN 内使能 IGMP Snooping igmp-snooping enable 必选 缺省情况下,VLAN 内的 IGMP Snooping 处于关闭状态 在 VLAN 内使能 IGMP Snooping 之前, 必须先在系统视图下全局使能 IGMP Snooping, 否则将无法在 VLAN 内使能 IGMP Snooping 在 VLAN 内使能 IGMP Snooping 之后, 不允许在该 VLAN 所对应的 VLAN 接口上再使能 IGMP 和 PIM, 反之亦然 在指定 VLAN 内使能了 IGMP Snooping 之后, 该功能只在属于该 VLAN 的端口上生效 配置 IGMP Snooping 版本 配置 IGMP Snooping 的版本, 实际上就是配置 IGMP Snooping 可以处理的 IGMP 报文的版本 : 当 IGMP Snooping 的版本为 2 时,IGMP Snooping 能够对 IGMPv1 和 IGMPv2 的报文进行处理, 对 IGMPv3 的报文则不进行处理, 而是在 VLAN 内将其广播 ; 当 IGMP Snooping 的版本为 3 时,IGMP Snooping 能够对 IGMPv1 IGMPv2 和 IGMPv3 的报文进行处理 表 2-5 配置 IGMP Snooping 版本 操作命令说明 进入 VLAN 视图 vlan vlan-id - 配置 IGMP Snooping 的版本 igmp-snooping version version-number 可选 缺省情况下,IGMP Snooping 的版本为 2 2-7

35 当 IGMP Snooping 的版本由版本 3 切换到版本 2 时, 系统将清除所有通过动态加入的 IGMP Snooping 转发表项 ; 对于在版本 3 下通过手工配置而静态加入的 IGMP Snooping 转发表项, 则分为以下两种情况进行不同的处理 : 如果配置的仅仅是静态加入组播组, 而没有指定组播源, 则这些转发表项将不会被清除 ; 如果配置的是指定了组播源的静态加入组播源组, 则这些转发表项将会被清除, 并且当再次切换回版本 3 时, 这些转发表项将被重新恢复 有关静态加入的详细配置, 请参见 配置静态端口 2.4 配置 IGMP Snooping 端口功能 配置准备 在配置 IGMP Snooping 端口功能之前, 需完成以下任务 : 在 VLAN 内使能 IGMP Snooping 配置相应端口组在配置 IGMP Snooping 端口功能之前, 需准备以下数据 : 动态路由器端口老化时间 动态成员端口老化时间 组播组和组播源的地址 配置动态端口老化定时器 对于动态路由器端口, 如果在其老化时间超时前没有收到 IGMP 普遍组查询报文或者 PIM Hello 报文, 交换机将把该端口从路由器端口列表中删除 对于动态成员端口, 如果在其老化时间超时前没有收到该组播组的 IGMP 成员关系报告报文, 交换机将把该端口从该组播组所对应转发表项的出端口列表中删除 如果组播组成员的变动比较频繁, 可以把动态成员端口老化时间设置小一些, 反之亦然 1. 全局配置动态端口老化定时器表 2-6 全局配置动态端口老化定时器 操作命令说明 进入 IGMP-Snooping 视图 igmp-snooping - 配置动态路由器端口老化时间 配置动态成员端口老化时间 router-aging-time interval host-aging-time interval 可选缺省情况下, 动态路由器端口的老化时间为 105 秒 可选 缺省情况下, 动态成员端口的老化时间为 260 秒 2-8

36 2. 在 VLAN 内配置动态端口老化定时器 表 2-7 在 VLAN 内配置动态端口老化定时器 操作 命令 说明 进入 VLAN 视图 vlan vlan-id - 配置动态路由器端口老化时间 配置动态成员端口老化时间 igmp-snooping router-aging-time interval igmp-snooping host-aging-time interval 可选 缺省情况下, 动态路由器端口的老化时间为 105 秒 可选 缺省情况下, 动态成员端口的老化时间为 260 秒 配置静态端口 如果某端口所连接的主机需要固定接收发往某组播组或组播源组的组播数据, 可以配置该端口静态加入该组播组或组播源组, 成为静态成员端口 可以通过将交换机上的端口配置为静态路由器端口, 从而使交换机上所有收到的组播数据可以通过该端口被转发出去 表 2-8 配置静态端口 操作命令说明 进入相应视图 进入以太网或二层聚合端口视图 进入端口组视图 interface interface-type interface-number port-group manual port-group-name 二者必选其一 配置静态成员端口 配置静态路由器端口 igmp-snooping static-group group-address [ source-ip source-address ] vlan vlan-id igmp-snooping static-router-port vlan vlan-id 必选 缺省情况下, 端口不是静态成员端口 必选 缺省情况下, 端口不是静态路由器端口 2-9

37 只有指定了有效的组播源地址, 且 IGMP Snooping 的版本为 3 时, 配置端口静态加入组播源组才会有效 静态成员端口不会对 IGMP 查询器发出的查询报文进行响应 ; 在配置静态成员端口, 即配置或取消端口静态加入组播组或组播源组时, 端口也不会主动发送 IGMP 成员关系报告报文或 IGMP 离开组报文 如果某端口所属 VLAN 的接口上使能了 IGMP, 则除了要配置该端口为静态成员端口外, 还须使用命令 igmp static-group 配置该 VLAN 接口静态加入相应的组播组或组播源组 有关 igmp static-group 命令的详细介绍, 请参见 IP 组播命令参考 中的 IGMP 配置命令 章节的介绍 静态成员端口和静态路由器端口都不会老化, 只能通过相应的 undo 命令删除 配置模拟主机加入 通常情况下, 运行 IGMP 的主机会对 IGMP 查询器发出的查询报文进行响应 如果主机由于某种原因无法响应, 就可能导致组播路由器认为该网段没有该组播组的成员, 从而取消相应的转发路径 为避免这种情况的发生, 可以将交换机的端口配置成为组播组成员 ( 即配置模拟主机加入 ) 当收到 IGMP 查询报文时由模拟主机进行响应, 从而保证该交换机能够继续收到组播报文 模拟主机加入功能的实现原理如下 : 在某端口上使能模拟主机加入功能时, 交换机会通过该端口主动发送一个 IGMP 成员关系报告报文 ; 在某端口上使能了模拟主机加入功能后, 当收到 IGMP 普遍组查询报文时, 交换机会通过该端口响应一个 IGMP 成员关系报告报文 ; 在某端口上关闭模拟主机加入功能时, 交换机会通过该端口发送一个 IGMP 离开组报文 表 2-9 配置模拟主机加入 操作命令说明 进入相应视图 进入以太网或二层聚合端口视图 进入端口组视图 interface interface-type interface-number port-group manual port-group-name 二者必选其一 配置模拟主机加入组播组或组播源组 igmp-snooping host-join group-address [ source-ip source-address ] vlan vlan-id 必选缺省情况下, 没有配置模拟主机加入组播组或组播源组 每配置一次模拟主机加入, 即相当于启动了一台独立的主机 例如, 当收到 IGMP 查询报文时, 每条配置所对应的模拟主机将分别进行响应 与静态成员端口不同, 配置了模拟主机加入的端口会作为动态成员端口而参与动态成员端口的老化过程 2-10

38 2.4.5 配置端口快速离开 端口快速离开是指当交换机从某端口收到主机发送的离开某组播组的 IGMP 离开组报文时, 直接把该端口从对应转发表项的出端口列表中删除 此后, 当交换机收到对该组播组的 IGMP 特定组查询报文时, 交换机将不再向该端口转发 在交换机上, 在只连接有一个接收者的端口上, 可以通过使能端口快速离开功能来节约带宽和资源 ; 而在连接有多个接收者的端口上, 如果交换机或该端口所在的 VLAN 已使能了丢弃未知组播数据报文功能, 则不要再使能端口快速离开功能, 否则, 一个接收者的离开将导致该端口下属于同一组播组的其它接收者无法收到组播数据 1. 全局配置端口快速离开表 2-10 全局配置端口快速离开 操作命令说明 进入 IGMP-Snooping 视图 igmp-snooping - 使能端口快速离开功能 fast-leave [ vlan vlan-list ] 必选缺省情况下, 端口快速离开功能处于关闭状态 2. 在端口上配置端口快速离开表 2-11 在端口上配置端口快速离开操作 命令 说明 进入相应视图 进入以太网或二层聚合端口视图 进入端口组视图 interface interface-type interface-number port-group manual port-group-name 二者必选其一 使能端口快速离开功能 igmp-snooping fast-leave [ vlan vlan-list ] 必选 缺省情况下, 端口快速离开功能处于关闭状态 2.5 配置 IGMP Snooping 查询器 配置准备在配置 IGMP Snooping 查询器之前, 需完成以下任务 : 在 VLAN 内使能 IGMP Snooping 在配置 IGMP Snooping 查询器之前, 需准备以下数据 : 发送 IGMP 普遍组查询报文的时间间隔 发送 IGMP 特定组查询报文的时间间隔 IGMP 普遍组查询的最大响应时间 IGMP 普遍组查询报文的源 IP 地址 IGMP 特定组查询报文的源 IP 地址 2-11

39 2.5.2 使能 IGMP Snooping 查询器 在运行了 IGMP 的组播网络中, 会有一台三层组播设备充当 IGMP 查询器, 负责发送 IGMP 查询报文, 使三层组播设备能够在网络层建立并维护组播转发表项, 从而在网络层正常转发组播数据 但是, 在一个没有三层组播设备的网络中, 由于二层设备并不支持 IGMP, 因此无法实现 IGMP 查询器的相关功能 为了解决这个问题, 可以在二层设备上使能 IGMP Snooping 查询器, 使二层设备能够在数据链路层建立并维护组播转发表项, 从而在数据链路层正常转发组播数据 表 2-12 使能 IGMP Snooping 查询器 操作命令说明 进入 VLAN 视图 vlan vlan-id - 使能 IGMP Snooping 查询器 igmp-snooping querier 必选 缺省情况下,IGMP Snooping 查询器处于关闭状态 尽管 IGMP Snooping 查询器并不参与 IGMP 查询器的选举, 但在运行了 IGMP 的组播网络中, 配置 IGMP Snooping 查询器不但没有实际的意义, 反而可能会由于其发送的 IGMP 普遍组查询报文的源 IP 地址较小而影响 IGMP 查询器的选举 有关 IGMP 查询器的详细介绍, 请参见 IP 组播配置指导 中的 IGMP 配置 章节的介绍 配置 IGMP 查询和响应 可以根据网络的实际情况来修改发送 IGMP 普遍组查询报文的时间间隔 在收到 IGMP 查询报文 ( 包括普遍组查询和特定组查询 ) 后, 主机会为其所加入的每个组播组都启动一个定时器, 定时器的值在 0 到最大响应时间 ( 该时间值由主机从所收到的 IGMP 查询报文的最大响应时间字段获得 ) 中随机选定, 当定时器的值减为 0 时, 主机就会向该定时器对应的组播组发送 IGMP 成员关系报告报文 合理配置 IGMP 查询的最大响应时间, 既可以使主机对 IGMP 查询报文做出快速响应, 又可以减少由于定时器同时超时, 造成大量主机同时发送报告报文而引起的网络拥塞 : 对于 IGMP 普遍组查询报文来说, 通过配置 IGMP 普遍组查询的最大响应时间来填充其最大响应时间字段 ; 对于 IGMP 特定组查询报文来说, 所配置的发送 IGMP 特定组查询报文的时间间隔将被填充到其最大响应时间字段 也就是说,IGMP 特定组查询的最大响应时间从数值上与发送 IGMP 特定组查询报文的时间间隔相同 1. 全局配置 IGMP 查询和响应 表 2-13 全局配置 IGMP 查询和响应 操作命令说明 进入 IGMP-Snooping 视图 igmp-snooping - 配置 IGMP 普遍组查询的最大响应时间 max-response-time interval 可选 缺省情况下,IGMP 普遍组查询的最大响应时间为 10 秒 2-12

40 操作命令说明 配置发送 IGMP 特定组查询报文的时间间隔 last-member-query-interval interval 可选 缺省情况下, 发送 IGMP 特定组查询报文的时间间隔为 1 秒 2. 在 VLAN 内配置 IGMP 查询和响应表 2-14 在 VLAN 内配置 IGMP 查询和响应操作 命令 说明 进入 VLAN 视图 vlan vlan-id - 配置发送 IGMP 普遍组查询报文的时间间隔 配置 IGMP 普遍组查询的最大响应时间 配置发送 IGMP 特定组查询报文的时间间隔 igmp-snooping query-interval interval igmp-snooping max-response-time interval igmp-snooping last-member-query-interval interval 可选缺省情况下, 发送 IGMP 普遍组查询报文的时间间隔为 60 秒 可选缺省情况下,IGMP 普遍组查询的最大响应时间为 10 秒 可选缺省情况下, 发送 IGMP 特定组查询报文的时间间隔为 1 秒 应确保发送 IGMP 普遍组查询报文的时间间隔大于 IGMP 普遍组查询的最大响应时间, 否则有可能造成对组播组成员的误删 配置 IGMP 查询报文源 IP 地址 对于收到源 IP 地址为 的查询报文的端口, 交换机不会将其设置为动态路由器端口, 从而影响数据链路层组播转发表项的建立, 最终导致组播数据无法正常转发 当由二层设备充当 IGMP Snooping 查询器时, 可以把 IGMP 查询报文的源 IP 地址配置为一个有效的 IP 地址以避免上述问题的出现 表 2-15 配置 IGMP 查询报文源 IP 地址 操作命令说明 进入 VLAN 视图 vlan vlan-id - 配置 IGMP 普遍组查询报文源 IP 地址 配置 IGMP 特定组查询报文源 IP 地址 igmp-snooping general-query source-ip { ip-address current-interface } igmp-snooping special-query source-ip { ip-address current-interface } 可选缺省情况下,IGMP 普遍组查询报文的源 IP 地址为 可选缺省情况下,IGMP 特定组查询报文的源 IP 地址为

41 IGMP 查询报文源 IP 地址的改变可能会影响网段内 IGMP 查询器的选举 2.6 配置 IGMP Snooping Proxying 配置准备 在配置 IGMP Snooping Proxying 之前, 需完成以下任务 : 在 VLAN 内使能 IGMP Snooping 在配置 IGMP Snooping Proxying 之前, 需准备以下数据 : 代理发送 IGMP 报告报文的源 IP 地址 代理发送 IGMP 离开报文的源 IP 地址 使能 IGMP Snooping Proxying 当在有组播需求的 VLAN 内使能了 IGMP Snooping 代理功能后, 该设备就成为该 VLAN 内的 IGMP Snooping 代理设备 表 2-16 使能 IGMP Snooping Proxying 操作命令说明 进入 VLAN 视图 vlan vlan-id - 在 VLAN 内使能 IGMP Snooping 代理功能 igmp-snooping proxying enable 必选 缺省情况下,VLAN 内的 IGMP Snooping 代理功能处于关闭状态 配置代理发送 IGMP 报文的源 IP 地址通过本配置可以改变代理发送的 IGMP 报告报文和离开报文的源 IP 地址 表 2-17 配置代理发送 IGMP 报文的源 IP 地址 操作 命令 说明 进入 VLAN 视图 vlan vlan-id - 配置代理发送 IGMP 报告报文的源 IP 地址 配置代理发送 IGMP 离开报文的源 IP 地址 igmp-snooping report source-ip { ip-address current-interface } igmp-snooping leave source-ip { ip-address current-interface } 必选 缺省情况下, 代理发送 IGMP 报告报文的源 IP 地址为 缺省情况下, 代理发送 IGMP 离开报文的源 IP 地址为

42 2.7 配置 IGMP Snooping 策略 配置准备 在配置 IGMP Snooping 策略之前, 需完成以下任务 : 在 VLAN 内使能 IGMP Snooping 在配置 IGMP Snooping 策略之前, 需准备以下数据 : 组播组过滤的 ACL 规则 允许端口通过的组播组最大数量 IGMP 报文的 802.1p 优先级 配置组播组过滤器 在使能了 IGMP Snooping 的交换机上, 通过配置组播组过滤器, 可以限制用户对组播节目的点播 在实际应用中, 当用户点播某个组播节目时, 主机会发起一个 IGMP 成员关系报告报文, 该报文到达交换机后, 进行 ACL 检查 : 如果该接收端口可以加入这个组播组, 则将其列入到 IGMP Snooping 转发表中 ; 否则交换机就丢弃该报文 这样, 未通过 ACL 检查的组播数据就不会送到该端口, 从而达到控制用户点播组播节目的目的 1. 全局配置组播组过滤器 表 2-18 全局配置组播组过滤器 操作命令说明 进入 IGMP-Snooping 视图 igmp-snooping - 必选 配置组播组过滤器 group-policy acl-number [ vlan vlan-list ] 缺省情况下, 没有配置全局组播组过滤器, 即各 VLAN 内主机可以加入任意合法的组播组 2. 在端口上配置组播组过滤器表 2-19 在端口上配置组播组过滤器操作 命令 说明 进入相应视图 进入以太网或二层聚合端口视图 进入端口组视图 interface interface-type interface-number port-group manual port-group-name 二者必选其一 配置组播组过滤器 igmp-snooping group-policy acl-number [ vlan vlan-list ] 必选 缺省情况下, 端口上没有配置组播组过滤器, 即该端口下的主机可以加入任意合法的组播组 配置组播数据报文源端口过滤 通过配置组播数据报文源端口过滤功能, 可以允许或禁止端口作为组播源端口 : 2-15

43 使能了该功能后, 端口下不能连接组播源, 因为该端口将过滤掉所有的组播数据报文 ( 但允许组播协议报文通过 ), 只能连接组播数据接收者 ; 关闭了该功能后, 端口下既可以连接组播源, 也可以连接组播数据接收者 1. 全局配置组播数据报文源端口过滤表 2-20 全局配置组播数据报文源端口过滤 操作命令说明 进入 IGMP-Snooping 视图 igmp-snooping - 使能组播数据报文源端口过滤功能 source-deny port interface-list 必选缺省情况下, 组播数据报文源端口过滤功能处于关闭状态 2. 在端口上配置组播数据报文源端口过滤表 2-21 在端口上配置组播数据报文源端口过滤操作 命令 说明 进入相应视图 进入以太网端口视图 进入端口组视图 interface interface-type interface-number port-group manual port-group-name 二者必选其一 使能组播数据报文源端口过滤功能 igmp-snooping source-deny 必选 缺省情况下, 组播数据报文源端口过滤功能处于关闭状态 配置丢弃未知组播数据报文 未知组播数据报文是指在 IGMP Snooping 转发表中不存在对应转发表项的那些组播数据报文, 当交换机收到发往未知组播组的报文时, 数据报文会在 VLAN 内广播, 这样会占用大量的网络带宽, 影响转发效率 此时用户可以在交换机上启动丢弃未知组播数据报文功能, 当交换机收到未知组播数据报文时, 只向其路由器端口转发, 不在 VLAN 内广播 如果交换机没有路由器端口, 数据报文会被丢弃, 不再转发 表 2-22 在 VLAN 内配置丢弃未知组播数据报文 操作命令说明 进入 VLAN 视图 vlan vlan-id - 使能丢弃未知组播数据报文功能 igmp-snooping drop-unknown 必选缺省情况下, 丢弃未知组播数据报文的功能处于关闭状态, 即对未知组播数据报文进行广播 2-16

44 2.7.5 配置 IGMP 成员关系报告报文抑制 当二层设备收到来自某组播组成员的 IGMP 成员关系报告报文时, 会将该报文转发给与其直连的三层设备 这样, 当二层设备上存在属于某组播组的多个成员时, 与其直连的三层设备会收到这些成员发送的相同 IGMP 成员关系报告报文 当使能了 IGMP 成员关系报告报文抑制功能后, 在一个查询间隔内二层设备只会把收到的某组播组内的第一个 IGMP 成员关系报告报文转发给三层设备, 而不继续向三层设备转发来自同一组播组的其它 IGMP 成员关系报告报文, 这样可以减少网络中的报文数量 表 2-23 配置 IGMP 成员关系报告报文抑制 操作命令说明 进入 IGMP-Snooping 视图 igmp-snooping - 使能 IGMP 成员关系报告报文抑制功能 report-aggregation 可选 缺省情况下,IGMP 成员关系报告报文抑制功能处于使能状态 在 IGMP Snooping 代理设备上, 不论是否使能了 IGMP 成员关系报告报文抑制功能, 只要存在某组播组对应的转发表项, 就会将从下游收到的针对该组的报告报文都抑制掉 配置端口加入的组播组最大数量 通过配置允许端口加入的组播组最大数量, 可以限制用户点播组播节目的数量, 从而控制了端口上的数据流量 表 2-24 配置端口加入的组播组最大数量 操作命令说明 进入相应视图 进入以太网或二层聚合端口视图 进入端口组视图 interface interface-type interface-number port-group manual port-group-name 二者必选其一 可选 配置允许端口加入的组播组最大数量 igmp-snooping group-limit limit [ vlan vlan-list ] 缺省情况下,S5800 系列以太网交换机允许端口加入的组播组最大数量为 4000,S5820X 系列以太网交换机允许端口加入的组播组最大数量为

45 在对允许端口加入的组播组最大数量进行配置时, 如果当前端口上的组播组数量已经超过了配置值, 系统将把该端口相关的所有转发表项从 IGMP Snooping 转发表中删除, 该端口上的主机需要重新加入组播组 但如果为该端口配置了静态成员端口或者模拟主机加入, 系统在把该端口相关的所有转发表项删除后, 会把这些配置重新生效一次, 直至该端口所加入的组播组数量达到限制值为止 配置组播组替换 由于某些特殊的原因, 当前交换机或端口上通过的组播组数目有可能会超过交换机或该端口的限定 ; 另外, 在某些特定的应用中, 交换机上新加入的组播组需要自动替换已存在的组播组 ( 一个典型的应用就是 频道切换, 即用户通过加入一个新的组播组就能完成离开原组播组并切换到新组播组的动作 ) 针对以上情况, 可以在交换机或者某些端口上使能组播组替换功能 当交换机或端口上加入的组播组数量已达到限定值时 : 若使能了组播组替换功能, 则新加入的组播组会自动替代已存在的组播组, 替代规则是替代 IP 地址最小的组播组 ; 若没有使能组播组替换功能, 则自动丢弃新的 IGMP 成员关系报告报文 1. 全局配置组播组替换表 2-25 全局配置组播组替换 操作命令说明 进入 IGMP-Snooping 视图 igmp-snooping - 使能组播组替换功能 overflow-replace [ vlan vlan-list ] 必选 缺省情况下, 组播组替换功能处于关闭状态 2. 在端口上配置组播组替换表 2-26 在端口上配置组播组替换操作 命令 说明 进入相应视图 进入以太网或二层聚合端口视图 进入端口组视图 interface interface-type interface-number port-group manual port-group-name 二者必选其一 使能组播组替换功能 igmp-snooping overflow-replace [ vlan vlan-list ] 必选 缺省情况下, 组播组替换功能处于关闭状态 在使能组播组替换功能之前, 必须首先配置端口通过的组播组的最大数量 ( 具体配置过程请参见 配置端口加入的组播组最大数量 ), 否则组播组替换功能将不能生效 2-18

46 2.7.8 配置 IGMP 报文的 802.1p 优先级 可以通过本配置来改变 IGMP 报文的 802.1p 优先级 当交换机的出端口发生拥塞时, 交换机通过识别报文的 802.1p 优先级, 优先发送优先级较高的报文 1. 全局配置 IGMP 报文的 802.1p 优先级 表 2-27 全局配置 IGMP 报文的 802.1p 优先级 操作命令说明 进入 IGMP-Snooping 视图 igmp-snooping - 配置 IGMP 报文的 802.1p 优先级 dot1p-priority priority-number 必选 缺省情况下,IGMP 报文的 802.1p 优先级为 0 2. 在 VLAN 内配置 IGMP 报文的 802.1p 优先级 表 2-28 在 VLAN 内配置 IGMP 报文的 802.1p 优先级 操作 命令 说明 进入 VLAN 视图 vlan vlan-id - 配置 IGMP 报文的 802.1p 优先级 igmp-snooping dot1p-priority priority-number 必选 缺省情况下,IGMP 报文的 802.1p 优先级为 IGMP Snooping 显示和维护 在完成上述配置后, 在任意视图下执行 display 命令可以显示配置后 IGMP Snooping 的运行情况, 通过查看显示信息验证配置的效果 在用户视图下执行 reset 命令可以清除组播组信息 表 2-29 IGMP Snooping 显示和维护 操作 查看 IGMP Snooping 组播组的信息 查看 IGMP Snooping 监听到的 IGMP 报文的统计信息 清除动态加入的 IGMP Snooping 组记录 清除 IGMP Snooping 监听到的所有 IGMP 报文的统计信息 命令 display igmp-snooping group [ vlan vlan-id ] [ slot slot-number ] [ verbose ] display igmp-snooping statistics reset igmp-snooping group { group-address all } [ vlan vlan-id ] reset igmp-snooping statistics 2-19

47 reset igmp-snooping group 命令只对使能了 IGMP Snooping 的 VLAN 有效, 而对 VLAN 接口上使能了 IGMP 的 VLAN 无效 reset igmp-snooping group 命令只对动态加入的 IGMP Snooping 组有效, 对静态加入的 IGMP Snooping 组无效 2.9 IGMP Snooping 典型配置举例 组策略及模拟主机加入配置举例 1. 组网需求 如图 2-4 所示,Router A 通过 GigabitEthernet1/0/2 接口连接组播源 (Source), 通过 GigabitEthernet1/0/1 接口连接 Switch A; Router A 上运行 IGMPv2,Switch A 上运行版本 2 的 IGMP Snooping, 并由 Router A 充当 IGMP 查询器 ; 通过配置, 使连接在 Switch A 上的接收者 (Receiver)Host A 和 Host B 只能接收发往组播组 的组播数据 ; 通过配置, 使 Host A 和 Host B 即使由于某种意外而临时中断接收组播数据时, 发往组播组 组播数据也能够不间断地通过 Switch A 的接口 GigabitEthernet1/0/3 和 GigabitEthernet1/0/4 转发出去 2. 组网图 图 2-4 组策略及模拟主机加入配置组网图 Receiver Host A Source GE1/0/ /24 GE1/0/ /24 GE1/0/1 GE1/0/4 GE1/0/3 Receiver /24 Router A IGMP querier Switch A GE1/0/2 Host B Host C 3. 配置步骤 (1) 配置 IP 地址请按照图 2-4 配置各接口的 IP 地址和子网掩码, 具体配置过程略 (2) 配置 Router A # 使能 IP 组播路由, 在各接口上使能 PIM-DM, 并在接口 GigabitEthernet1/0/1 上使能 IGMP <RouterA> system-view [RouterA] multicast routing-enable [RouterA] interface gigabitethernet 1/0/1 [RouterA-GigabitEthernet1/0/1] igmp enable 2-20

48 [RouterA-GigabitEthernet1/0/1] pim dm [RouterA-GigabitEthernet1/0/1] quit [RouterA] interface gigabitethernet 1/0/2 [RouterA-GigabitEthernet1/0/2] pim dm [RouterA-GigabitEthernet1/0/2] quit (3) 配置 Switch A # 全局使能 IGMP Snooping <SwitchA> system-view [SwitchA] igmp-snooping [SwitchA-igmp-snooping] quit # 创建 VLAN 100, 把端口 GigabitEthernet1/0/1 到 GigabitEthernet1/0/4 添加到该 VLAN 中 ; 在该 VLAN 内使能 IGMP Snooping, 并使能丢弃未知组播数据报文功能 [SwitchA] vlan 100 [SwitchA-vlan100] port gigabitethernet 1/0/1 to gigabitethernet 1/0/4 [SwitchA-vlan100] igmp-snooping enable [SwitchA-vlan100] igmp-snooping drop-unknown [SwitchA-vlan100] quit # 配置组播组过滤器, 以限定 VLAN 100 内的主机只能加入组播组 [SwitchA] acl number 2001 [SwitchA-acl-basic-2001] rule permit source [SwitchA-acl-basic-2001] quit [SwitchA] igmp-snooping [SwitchA-igmp-snooping] group-policy 2001 vlan 100 [SwitchA-igmp-snooping] quit # 在 GigabitEthernet1/0/3 和 GigabitEthernet1/0/4 上分别配置模拟主机加入组播组 [SwitchA] interface gigabitethernet 1/0/3 [SwitchA-GigabitEthernet1/0/3] igmp-snooping host-join vlan 100 [SwitchA-GigabitEthernet1/0/3] quit [SwitchA] interface gigabitethernet 1/0/4 [SwitchA-GigabitEthernet1/0/4] igmp-snooping host-join vlan 100 [SwitchA-GigabitEthernet1/0/4] quit (4) 检验配置效果 # 查看 Switch A 上 VLAN 100 内 IGMP Snooping 组播组的详细信息 [SwitchA] display igmp-snooping group vlan 100 verbose Total 1 IP Group(s). Total 1 IP Source(s). Total 1 MAC Group(s). Port flags: D-Dynamic port, S-Static port, C-Copy port Subvlan flags: R-Real VLAN, C-Copy VLAN Vlan(id):100. Total 1 IP Group(s). Total 1 IP Source(s). Total 1 MAC Group(s). Router port(s):total 1 port. GE1/0/1 (D) ( 00:01:30 ) IP group(s):the following ip group(s) match to one mac group. IP group address: ( , ): Attribute: Host Port 2-21

49 Host port(s):total 2 port. GE1/0/3 (D) ( 00:03:23 ) GE1/0/4 (D) ( 00:04:10 ) MAC group(s): MAC group address:0100-5e Host port(s):total 2 port. GE1/0/3 GE1/0/4 由此可见,Switch A 上的端口 GigabitEthernet1/0/3 和 GigabitEthernet1/0/4 已经加入了组播组 静态端口配置举例 1. 组网需求 如图 2-5 所示,Router A 通过 GigabitEthernet1/0/2 接口连接组播源 (Source), 通过 GigabitEthernet1/0/1 接口连接 Switch A; Router A 上运行 IGMPv2,Switch A Switch B 和 Switch C 上都运行版本 2 的 IGMP Snooping, 并由 Router A 充当 IGMP 查询器 ; Host A 和 Host C 均为组播组 的固定接收者 (Receiver), 通过将 Switch C 上的端口 GigabitEthernet1/0/3 和 GigabitEthernet1/0/5 配置为组播组 的静态成员端口, 可以增强组播数据在传输过程中的可靠性 ; 假设由于受 STP 等链路层协议的影响, 为了避免出现环路,Switch A Switch C 的转发路径在正常情况下是阻断的, 组播数据只能通过 Switch A Switch B Switch C 的路径传递给连接在 Switch C 上的接收者 ; 要求通过将 Switch A 上连接 Switch C 的端口 GigabitEthernet1/0/3 配置为静态路由器端口, 从而保证当 Switch A Switch B Switch C 的路径出现阻断时, 组播数据可以几乎不间断地通过 Switch A Switch C 的新路径传递给接收者 如果没有配置静态路由器端口, 那么当 Switch A Switch B Switch C 的路径出现阻断时, 至少需要等待一个 IGMP 查询和响应周期完成后, 组播数据才能通过 Switch A Switch C 的新路径传递给接收者, 组播数据的传输在这个过程中将中断 有关 STP(Spanning Tree Protocol, 生成树协议 ) 的详细介绍, 请参见 二层技术 - 以太网交换配置指导 中的 MSTP 配置 2-22

50 2. 组网图 图 2-5 静态端口配置组网图 Source GE1/0/ /24 GE1/0/ /24 Switch A GE1/0/ /24 Router A IGMP querier GE1/0/3 GE1/0/2 Switch C GE1/0/1 GE1/0/1 GE1/0/5 GE1/0/2 GE1/0/2 Host C Receiver GE1/0/4 GE1/0/3 Switch B Host B Host A Receiver 3. 配置步骤 (1) 配置 IP 地址请按照图 2-5 配置各接口的 IP 地址和子网掩码, 具体配置过程略 (2) 配置 Router A # 使能 IP 组播路由, 在各接口上使能 PIM-DM, 并在接口 GigabitEthernet1/0/1 上使能 IGMP <RouterA> system-view [RouterA] multicast routing-enable [RouterA] interface gigabitethernet 1/0/1 [RouterA-GigabitEthernet1/0/1] igmp enable [RouterA-GigabitEthernet1/0/1] pim dm [RouterA-GigabitEthernet1/0/1] quit [RouterA] interface gigabitethernet 1/0/2 [RouterA-GigabitEthernet1/0/2] pim dm [RouterA-GigabitEthernet1/0/2] quit (3) 配置 Switch A # 全局使能 IGMP Snooping <SwitchA> system-view [SwitchA] igmp-snooping [SwitchA-igmp-snooping] quit # 创建 VLAN 100, 把端口 GigabitEthernet1/0/1 到 GigabitEthernet1/0/3 添加到该 VLAN 中, 并在该 VLAN 内使能 IGMP Snooping [SwitchA] vlan 100 [SwitchA-vlan100] port gigabitethernet 1/0/1 to gigabitethernet 1/0/3 [SwitchA-vlan100] igmp-snooping enable [SwitchA-vlan100] quit # 把 GigabitEthernet1/0/3 配置为静态路由器端口 [SwitchA] interface gigabitethernet 1/0/3 [SwitchA-GigabitEthernet1/0/3] igmp-snooping static-router-port vlan 100 [SwitchA-GigabitEthernet1/0/3] quit (4) 配置 Switch B 2-23

51 # 全局使能 IGMP Snooping <SwitchB> system-view [SwitchB] igmp-snooping [SwitchB-igmp-snooping] quit # 创建 VLAN 100, 把端口 GigabitEthernet1/0/1 和 GigabitEthernet1/0/2 添加到该 VLAN 中, 并在该 VLAN 内使能 IGMP Snooping [SwitchB] vlan 100 [SwitchB-vlan100] port gigabitethernet 1/0/1 gigabitethernet 1/0/2 [SwitchB-vlan100] igmp-snooping enable [SwitchB-vlan100] quit (5) 配置 Switch C # 全局使能 IGMP Snooping <SwitchC> system-view [SwitchC] igmp-snooping [SwitchC-igmp-snooping] quit # 创建 VLAN 100, 把端口 GigabitEthernet1/0/1 到 GigabitEthernet1/0/5 添加到该 VLAN 中, 并在该 VLAN 内使能 IGMP Snooping [SwitchC] vlan 100 [SwitchC-vlan100] port gigabitethernet 1/0/1 to gigabitethernet 1/0/5 [SwitchC-vlan100] igmp-snooping enable [SwitchC-vlan100] quit # 分别在端口 GigabitEthernet1/0/3 和 GigabitEthernet1/0/5 上配置静态加入组播组 [SwitchC] interface Gigabitethernet 1/0/3 [SwitchC-GigabitEthernet1/0/3] igmp-snooping static-group vlan 100 [SwitchC-GigabitEthernet1/0/3] quit [SwitchC] interface Gigabitethernet 1/0/5 [SwitchC-GigabitEthernet1/0/5] igmp-snooping static-group vlan 100 [SwitchC-GigabitEthernet1/0/5] quit (6) 检验配置效果 # 查看 Switch A 上 VLAN 100 内 IGMP Snooping 组播组的详细信息 [SwitchA] display igmp-snooping group vlan 100 verbose Total 1 IP Group(s). Total 1 IP Source(s). Total 1 MAC Group(s). Port flags: D-Dynamic port, S-Static port, C-Copy port Subvlan flags: R-Real VLAN, C-Copy VLAN Vlan(id):100. Total 1 IP Group(s). Total 1 IP Source(s). Total 1 MAC Group(s). Router port(s):total 2 port. GE1/0/1 (D) ( 00:01:30 ) GE1/0/3 (S) IP group(s):the following ip group(s) match to one mac group. IP group address: ( , ): Attribute: Host Port Host port(s):total 1 port. GE1/0/2 (D) ( 00:03:23 ) 2-24