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摘?要:组播技术在点对多点的网络应用中有很明显的优势:相同的信息流沿着组播路径同时被发往一组用户,单一的组播数据流在同一条线路上最多只有一份。与单播相比,使用组播技术传递信息,客户数的增加不会明显增加网络的负载,有助于减少设备的负荷,且不需要接收此数据的客户绝不会收到此数据。与广播相比,有接收者的地方才会有组播数据被传输到,组播技术节省了网络带宽、降低了网络负载。
关键词:组播;PIM SM;PIM DM;教育;城域网
一、什么是IP组播
IP数据包在点到多点网络中采用组播技术,避免了单播传输在源主机上多次“封装”、在网络上重复“传输”这种极其消耗设备和网络资源的缺陷,同时也避免了广播传输缺乏足够安全机制、消耗网络带宽的缺陷。
组播只使用一个D类IP地址就能够表示网络中不同位置的多个客户,一个客户可以同时识别多个组播IP地址。使用以组播IP地址为目的地址的IP报文,能够被网络不同位置的多个客户接收。接下来介绍一下组播的基本概念,有助于理解组播在教育城域网中如何部署和使用。
二、组播的基本概念
(1)组播源。以组播地址为目的地址,发送IP数据包的信源称为组播源。
(2)组播组。使用一个D类IP地址标识。任何用户,加入一个组播组,就成为了该组成员,可以识别并接收以该D类IP组播地址为目的地址的IP数据包。
(3)组播树。了解组播最重要的是理清转发路径是如何形成、收敛、变化的,数据在路径上是如何传递的。组播树在组播路由器上以二元组的形式体现,即组播路由表项(*,G)和(S,G)。
(4)组播路由器。网络中支持组播功能的路由器。组播路由器使用组播路由协议,发现和选择路由,最终形成组播路由表,对组播数据进行前转。
(5)组播路由协议。如我们常见的OSPF、ISIS、RIP等属于单播的IGP,PIM SM、PIM DM、MOSPF等属于组播的IGP,其中使用较为频繁的就是PIM的两种IGP协议。BGP有丰富的路由属性和地址族,BGP不但作为单播的EGP协议,同时也运用在组播的环境当中,我们称之为MBGP。
三、组播在教育城域网中的应用
教育城域网中常见组网使用到的组件:中心节点与IP骨干网互联、中心节点与信源互联、IP骨干网和IP承载网。这里主要是讨论前面两点。
1.中心节点与骨干网组播应用
中心节点为网内用户提供组播服务,它规定和使用了与内容源完全不同的一套组播地址,这样就避免了网内组播客户直接向内容提供者请求流量的可能性。中心节点与骨干网的组播应用较引流相对简单,只需要打通中心节点和骨干网之间的组播通道,配置相应的RP地址和路由即可。
组播源和RP之间通过单播方式进行通告,保证RP和组播源之间的双向路由是互通的,否则单播的数据无法实现双向交互。中心节点与骨干网组播配置遵循以下思路:
(1)配置去往骨干网的路由,通常是默认路由;
(2)若是冗余的交换机,保证交换机之间的互联三层地址运行PIM SM;
(3)在去往骨干网的三层接口上运行PIM SM,确保PIM邻居关系建立;
(4)配置骨干网RP地址(注:此地址为网内骨干网管辖内的地址,通常和内容提者的RP地址不一样)。
2.中心节点与信源组播应用
内容源为各校提供组播服务,那么中心节点必须使用组播方式接收内容。作为组成员,只要是有组成员的加入,那么首先就不能缺少IGMP,其次就是组播路由器沿RP方向的组播加入请求,最后是与内容源直连设备的PIM SM邻居。
在构建三层组播的时候需要获取资源:①出口交换机与内容提供者边缘路由器互连地址;②内容提供者对其节目(组)RP设置要求;③获取到以上信息之后按照PIM SM组播模型,构建组播路由。
(1)首先是配置连接成员的接口的IGMP,需要在三层接口下开启;
(2)设备启用组播路由功能;
(3)连接成员的接口和组播设备互联内容源设备的接口启用PIM SM,并完 成邻居关系的建立;
(4)配置RP,一般情况下,内容源使用静态RP的方式完成RP的设置,且它们会要求为不同的RP配置不同的组,完成RP级的负载;
(5)在组播交换机上配置去往RP的路由,且下一跳接口为互联接口。
通过以上配置思路和步骤,完成连接成员的接口引流的目的。此时可以通过一些常用的命令测试引流是否成功。
关键词:组播;PIM SM;PIM DM;教育;城域网
一、什么是IP组播
IP数据包在点到多点网络中采用组播技术,避免了单播传输在源主机上多次“封装”、在网络上重复“传输”这种极其消耗设备和网络资源的缺陷,同时也避免了广播传输缺乏足够安全机制、消耗网络带宽的缺陷。
组播只使用一个D类IP地址就能够表示网络中不同位置的多个客户,一个客户可以同时识别多个组播IP地址。使用以组播IP地址为目的地址的IP报文,能够被网络不同位置的多个客户接收。接下来介绍一下组播的基本概念,有助于理解组播在教育城域网中如何部署和使用。
二、组播的基本概念
(1)组播源。以组播地址为目的地址,发送IP数据包的信源称为组播源。
(2)组播组。使用一个D类IP地址标识。任何用户,加入一个组播组,就成为了该组成员,可以识别并接收以该D类IP组播地址为目的地址的IP数据包。
(3)组播树。了解组播最重要的是理清转发路径是如何形成、收敛、变化的,数据在路径上是如何传递的。组播树在组播路由器上以二元组的形式体现,即组播路由表项(*,G)和(S,G)。
(4)组播路由器。网络中支持组播功能的路由器。组播路由器使用组播路由协议,发现和选择路由,最终形成组播路由表,对组播数据进行前转。
(5)组播路由协议。如我们常见的OSPF、ISIS、RIP等属于单播的IGP,PIM SM、PIM DM、MOSPF等属于组播的IGP,其中使用较为频繁的就是PIM的两种IGP协议。BGP有丰富的路由属性和地址族,BGP不但作为单播的EGP协议,同时也运用在组播的环境当中,我们称之为MBGP。
三、组播在教育城域网中的应用
教育城域网中常见组网使用到的组件:中心节点与IP骨干网互联、中心节点与信源互联、IP骨干网和IP承载网。这里主要是讨论前面两点。
1.中心节点与骨干网组播应用
中心节点为网内用户提供组播服务,它规定和使用了与内容源完全不同的一套组播地址,这样就避免了网内组播客户直接向内容提供者请求流量的可能性。中心节点与骨干网的组播应用较引流相对简单,只需要打通中心节点和骨干网之间的组播通道,配置相应的RP地址和路由即可。
组播源和RP之间通过单播方式进行通告,保证RP和组播源之间的双向路由是互通的,否则单播的数据无法实现双向交互。中心节点与骨干网组播配置遵循以下思路:
(1)配置去往骨干网的路由,通常是默认路由;
(2)若是冗余的交换机,保证交换机之间的互联三层地址运行PIM SM;
(3)在去往骨干网的三层接口上运行PIM SM,确保PIM邻居关系建立;
(4)配置骨干网RP地址(注:此地址为网内骨干网管辖内的地址,通常和内容提者的RP地址不一样)。
2.中心节点与信源组播应用
内容源为各校提供组播服务,那么中心节点必须使用组播方式接收内容。作为组成员,只要是有组成员的加入,那么首先就不能缺少IGMP,其次就是组播路由器沿RP方向的组播加入请求,最后是与内容源直连设备的PIM SM邻居。
在构建三层组播的时候需要获取资源:①出口交换机与内容提供者边缘路由器互连地址;②内容提供者对其节目(组)RP设置要求;③获取到以上信息之后按照PIM SM组播模型,构建组播路由。
(1)首先是配置连接成员的接口的IGMP,需要在三层接口下开启;
(2)设备启用组播路由功能;
(3)连接成员的接口和组播设备互联内容源设备的接口启用PIM SM,并完 成邻居关系的建立;
(4)配置RP,一般情况下,内容源使用静态RP的方式完成RP的设置,且它们会要求为不同的RP配置不同的组,完成RP级的负载;
(5)在组播交换机上配置去往RP的路由,且下一跳接口为互联接口。
通过以上配置思路和步骤,完成连接成员的接口引流的目的。此时可以通过一些常用的命令测试引流是否成功。