Size: px

Start display at page:

Download "目录（目录名）"

匏家储
4 years ago
Views:

1 目录目录... 1 简介... 1 概述... 1 原理... 1 多实例的... 7 i

2 简介概述是 Multicast Source Discovery Protocol( 组播源发现协议 ) 的简称, 是为了解决多个 PIM-SM(Protocol Independent Multicast Sparse Mode, 协议无关组播稀疏模式 ) 域之间的互连而开发的一种域间组播解决方案, 用来发现其它 PIM-SM 域内的组播源信息在基本的 PIM-SM 模式下, 组播源只向本 PIM-SM 域内的 RP 注册, 且各域的组播源信息是相互隔离的, 因此 RP 仅知道本域内的组播源信息, 只能在本域内建立组播分发树, 将本域内组播源发出的组播数据分发给本地用户如果能够有一种机制, 将其它域内的组播源信息传递给本域内的 RP, 则本域内的 RP 就可以向其它域内的组播源发起加入过程并建立组播分发树, 从而实现组播数据的跨域传输基于这一设想, 通过在网络中选取适当的路由器建立对等体关系, 以连通各 PIM-SM 域的 RP 通过在各对等体之间交互 SA(Source Active, 信源有效 ) 消息来共享组播源信息注意 : 的适用前提 : 域内组播路由协议必须是 PIM-SM 仅对 ASM(Any-Source Multicast, 任意信源组播 ) 模型有意义原理 1. 对等体通过在网络中配置一对或多对对等体, 形成彼此相连的一张连通图, 以连通各个 PIM-SM 域的 RP 通过这些对等体之间的接力, 可以把某 RP 发出的 SA 消息传递给其它所有的 RP 1

3 图 1 对等体的位置如图 1 所示, 对等体可以创建在任意的 PIM-SM 路由器上, 在不同角色的 PIM-SM 路由器上所创建的对等体的功能有所不同 : (1) 在 RP 上创建的对等体源端对等体 : 即离组播源 (Source) 最近的对等体 ( 通常也就是源端 RP, 如 RP 1) 源端 RP 创建 SA 消息并发送给远端对等体, 通告在本 RP 上注册的组播源信息源端对等体必须配置在 RP 上, 否则将无法向外发布组播源信息接收者端对等体 : 即离接收者 (Receiver) 最近的对等体 ( 如 RP 3) 接收者端对等体在收到 SA 消息后, 根据该消息中所包含的组播源信息, 跨域加入以该组播源为根的 SPT; 当来自该组播源的组播数据到达后, 再沿 RPT 向本地接收者转发中间对等体 : 即拥有多个远端对等体的对等体 ( 如 RP 2) 中间对等体把从一个远端对等体收到的 SA 消息转发给其它远端对等体, 其作用相当于传输组播源信息的中转站 (2) 在普通的 PIM-SM 路由器 ( 非 RP) 上创建的对等体如 Router A 和 Router B, 其作用仅限于将收到的 SA 消息转发出去说明 : 对于通过 BSR 机制动态选举 RP 的 PIM-SM 网络来说,RP 是由 C-RP 选举产生的为了增强其网络的健壮性, 一个 PIM-SM 域内往往存在不止一个 C-RP 由于无法预计 RP 选举的结果, 为了保证选举获胜的 C-RP 能始终位于连通图上, 需要在所有的 C-RP 之间建立对等体关系而选举落败的 C-RP 在连通图上所担当的角色相当于普通的 PIM-SM 路由器 2

4 2. 借助对等体实现域间组播如图 2 所示,PIM-SM 1 域内存在激活的组播源 (Source),RP 1 通过组播源注册过程了解到了该组播源的存在如果 PIM-SM 2 和 PIM-SM 3 域也希望知道该组播源的具体位置, 进而能够从该组播源获取组播数据, 则需要在 RP 1 与 RP 3 RP 2 与 RP 3 之间分别建立对等体关系 peers Multicast packets SA message Join message Register message Receiver RP 2 DR 2 PIM-SM 2 DR 1 Source PIM-SM 4 RP 1 RP 3 PIM-SM 1 PIM-SM 3 图 2 对等体示意图借助对等体进行域间组播的工作过程如下 : (1) 当 PIM-SM 1 域内的组播源向组播组 G 发送第一个组播数据包时,DR 1 将该组播数据封装在注册消息 (Register Message) 中, 并发给 RP 1 RP 1 因此获知了该组播源的相关信息 (2) RP 1 作为源端 RP, 创建 SA 消息, 并周期性地向其它对等体发送 SA 消息中包含组播源的地址 S 组播组的地址 G 以及创建该 SA 消息的源端 RP( 即 RP 1) 的地址 (3) 对等体对收到的 SA 消息进行 RPF(Reverse Path Forwarding, 逆向路径转发 ) 检查, 以及各种转发策略的过滤, 从而只接受和转发来自正确路径并通过过滤的 SA 消息, 以避免 SA 消息传递环路 ; 另外, 可以在对等体之间配置全连接组 (Mesh Group), 以避免 SA 消息在对等体之间的泛滥 (4) SA 消息在对等体之间转发, 最终该组播源的相关信息将传遍所有建立了对等体关系的 PIM-SM 域 ( 即 PIM-SM 2 和 PIM-SM 3) 3

5 (5) PIM-SM 2 中的 RP 2 在收到该 SA 消息后, 检查本域内是否有组播组 G 的接收者 (Receiver) 存在 : 如果有接收者,RP 2 与接收者之间维护组播组 G 的 RPT RP 2 创建 (S,G) 表项, 向源端的 DR 1 逐跳发送 (S,G) 加入消息 (Join Message), 从而跨越各 PIM-SM 域直接加入以该组播源为根的 SPT 组播数据沿 SPT 到达 RP 2 后, 再沿 RPT 向接收者转发当接收者端的 DR 2 收到来自组播源的组播数据后, 可以自行决定是否发起从 RPT 向 SPT 的切换 ; 如果没有接收者,RP 2 不会创建 (S,G) 表项, 也不加入以该组播源为根的 SPT 说明 : 全连接组 : 要求所有组成员之间两两建立对等体关系, 且所有组成员均使用相同的组名称在使用进行域间组播时,RP 在收到组播源的信息后就不再需要依赖其它 PIM-SM 域内的 RP, 此时接收者可以跨越各 PIM-SM 域内的 RP, 而直接加入基于组播源的 SPT 3. SA 消息的 RPF 检查规则如图 3 所示, 网络中有五个自治系统 AS 1~AS 5,AS 内部使用 IGP 互联,AS 之间使用 BGP 或 MBGP 互联每个 AS 中包含至少一个 PIM-SM 域, 且每个 PIM-SM 域中包含至少一个 RP 各 RP 之间建立起对等体关系, 其中 RP 3 RP 4 和 RP 5 之间建立全连接组, 并在 RP 7 上将 RP 6 配置为其静态 RPF 对等体说明 : 当 PIM-SM 域内只存在一个对等体时, 该域又称为 STUB 域 ( 如图 3 中的 AS 4) STUB 域内的对等体可以同时拥有多个远端对等体, 用户可以从中选取其中一个或多个配置为静态 RPF 对等体对于来自静态 RPF 对等体的 SA 消息不进行 RPF 检查, 直接接受并向其它对等体转发 4

6 RP 1 Source AS 1 (1) (2) RP 2 RP 3 AS 2 RP 5 (3) Mesh group (3) AS 3 (4) RP 9 (7) AS 5 (5) RP 8 (6) peers Static RPF peers SA message RP 4 (4) RP 6 RP 7 AS 4 图 3 SA 消息的 RPF 检查规则对照图 3, 这些对等体将按照如下 RPF 检查规则处理收到的 SA 消息 : (1) 当 RP 2 收到 RP 1 发来的 SA 消息时由于 SA 消息中所携带的源端 RP 的地址与对等体的地址相同, 说明发出 SA 消息的对等体就是创建该 SA 消息的 RP, 于是 RP 2 接受该 SA 消息并向其它对等体 (RP 3) 转发 (2) 当 RP 3 收到 RP 2 发来的 SA 消息时由于 SA 消息来自同一个 AS 的对等体 (RP 2), 且该对等体是到源端 RP 最佳路径上的下一跳, 于是 RP 3 接受该 SA 消息并向其它对等体 (RP 4 和 RP 5) 转发 (3) 当 RP 4 和 RP 5 分别收到 RP 3 发来的 SA 消息时由于 SA 消息来自同一个全连接组的对等体 (RP 3), 于是 RP 4 和 RP 5 均接受该 SA 消息并不再向本组其它成员转发, 而只向本组之外的其它对等体 (RP 6) 转发 (4) 当 RP 6 收到 RP 4 和 RP 5( 假设 RP 5 的 IP 地址较大 ) 发来的 SA 消息时尽管同处 AS 3 的 RP 4 和 RP 5 都与 RP 6 建立了对等体关系, 但由于 RP 5 的 IP 地址较大, 于是 RP 6 只接受 IP 地址较高的对等体 (RP 5) 发来的 SA 消息 (5) 当 RP 7 收到 RP 6 发来的 SA 消息时由于 SA 消息来自其静态 RPF 对等体 (RP 6), 于是 RP 7 接受该 SA 消息并向其它对等体 (RP 8) 转发 (6) 当 RP 8 收到 RP 7 发来的 SA 消息时 5

7 属于不同 AS 的对等体之间存在 BGP 或 MBGP 路由由于 SA 消息来自不同 AS 的对等体 (RP 7), 且该对等体是到源端 RP 的 BGP 或 MBGP 路由的下一跳, 于是 RP 8 接受该 SA 消息并向其它对等体 (RP 9) 转发 (7) 当 RP 9 收到 RP 8 发来的 SA 消息时由于只有一个对等体 (RP 8), 于是 RP 9 接受该 SA 消息对于由其它路径到来的 SA 消息, 对等体将不接受也不转发 4. 借助对等体实现域内 Anycast RP Anycast RP( 任播 RP) 是指在同一个 PIM-SM 域内设置两个或多个具有相同地址的 RP, 并在这些 RP 之间建立对等体关系, 以实现域内各 RP 之间的负载分担和冗余备份如图 4 所示, 在一个 PIM-SM 域内, 组播源 (Source) 向组播组 G 发送组播数据, 接收者 (Receiver) 是组播组 G 的成员分别在 Router A 和 Router B 上配置相同的 IP 地址 ( 称为 Anycast RP 地址, 通常使用私有地址 ), 同时将这些接口配置为 C-RP, 并在 Router A 和 Router B 之间建立对等体关系说明 : 通常在设备的逻辑接口 ( 如 Loopback 接口 ) 上配置 Anycast RP 地址 RP 1 RP 2 Router A Router B Source peers SA message PIM-SM Receiver 图 4 Anycast RP 典型组网图 Anycast RP 的工作过程如下 : (1) 组播源选择距离最近的 RP 进行注册如 :Source 向 RP 1 注册, 注册消息中封装有 Source 发出的组播数据当该注册消息到达 RP 1 后, 进行解封装 (2) 接收者向距离最近的 RP 发送加入消息, 加入以该 RP 为根的 RPT 如: Receiver 加入以 RP 2 为根的 RPT 6

8 (3) RP 之间通过发送 SA 消息, 共享注册的组播源信息如 :RP 1 创建一个 SA 消息, 发送给 RP 2, 该 SA 消息中封装有 Source 发出的组播数据当该 SA 消息到达 RP 2 后, 进行解封装 (4) 接收者沿 RPT 收到组播数据后, 直接加入以该组播源为根的 SPT 如:RP 2 沿 RPT 将组播数据向下转发当 Receiver 收到来自 Source 的组播数据后, 直接加入以 Source 为根的 SPT Anycast RP 的意义如下 : RP 路径最优 : 组播源向距离最近的 RP 进行注册, 建立路径最优的 SPT; 接收者向距离最近的 RP 发起加入, 建立路径最优的 RPT RP 间的负载分担 : 每个 RP 上只需维护 PIM-SM 域内的部分源 / 组信息转发部分的组播数据, 从而实现了 RP 间的负载分担 RP 间的冗余备份 : 当某 RP 失效后, 原先在该 RP 上注册或加入的组播源或接收者会自动选择就近的 RP 进行注册或加入操作, 从而实现了 RP 间的冗余备份注意 : 必须为 Anycast RP 地址配置 32 位的子网掩码 ( 即 ), 也即将其配置为一个主机地址对等体的地址不能与 Anycast RP 地址相同多实例的属于同一实例的组播路由器各接口之间可以建立对等体通过在对等体之间交互 SA 消息, 可以实现跨域的 VPN 组播应用多实例的组播路由器, 为其所支持的每一个实例都独立维护了一套机制, 包括 :SA 缓存对等体连接定时器发送缓存和 PIM 交互的缓冲区同时, 保证不同实例之间信息隔离所以, 只有属于同一实例的和 PIM-SM 信息才可以交互 7

H3C

H3C 关键词 :IGMP IGMP Snooping 组播 VLAN PIM MSDP MBGP 摘要 : 本文主要介绍组播功能在具体组网中的应用配置, 包括以下两种典型组网应用 : 域内的二三层组播应用情况, 以及域间的三层组播应用情况缩略语 : 缩略语英文全名中文解释 AS Autonomous System 自治系统 ASM Any-Source Multicast 任意信源组播 BGP

目 录（目录名）

目录（目录名）