IP组播路由技术及应用.ppt

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1、HUAWEIIPIP组播路由技术及应用组播路由技术及应用22 2汇报提纲汇报提纲组播技术介绍组播技术介绍组播技术介绍组播技术介绍组播典型应用组播典型应用组播典型应用组播典型应用33 3组播技术介绍组播技术介绍组播概念组播概念 MultiMulticastcast视频服务器视频服务器101010单播单播 Unicast视频服务器视频服务器101010组播组播 Multicast44 4组播技术介绍组播技术介绍组播概念组播概念是指网络中点到多点的通信形式，组播技术完成了是指网络中点到多点的通信形式，组播技术完成了网络中点到多点的高效数据传送。它的核心就是把网络中点到多点的高效数据传送。它的核心就是

2、把报文复制工作尽可能的放到离接收者最近的地方来报文复制工作尽可能的放到离接收者最近的地方来完成。完成。为什么要组播？为什么要组播？降低服务器负载：单播降低服务器负载：单播/组播视频会议系统组播视频会议系统节省网络带宽，降低对网络设备的要求节省网络带宽，降低对网络设备的要求用户规模可以灵活变化，用户规模的增大不会对网用户规模可以灵活变化，用户规模的增大不会对网络造成带宽压力！络造成带宽压力！55 5组播技术介绍组播技术介绍组播应用必须面对的问题组播应用必须面对的问题组播通信模型中，源对于接收者的情况一无所知，通信方式组播通信模型中，源对于接收者的情况一无所知，通信方式只能是只能是UDPUDP的。

3、的。不可靠的报文传送不可靠的报文传送应用程序必须能够容忍个别报文的丢失应用程序必须能够容忍个别报文的丢失报文的重复和乱序报文的重复和乱序应用程序必须能够识别重复报文，对一定应用程序必须能够识别重复报文，对一定时间内的报文进行重排序时间内的报文进行重排序没有拥塞检测与避免机制没有拥塞检测与避免机制UDPUDP的固有特性，因此网络必须保证足够的的固有特性，因此网络必须保证足够的基本带宽提供给组播数据流基本带宽提供给组播数据流66 6组播技术介绍组播技术介绍报文的目的地址是报文的目的地址是D D类地址，即组播地址，不代表网类地址，即组播地址，不代表网络上具体的主机，而仅仅代表由相应接收者组成的集络上

4、具体的主机，而仅仅代表由相应接收者组成的集合组播组。合组播组。组播源不需要是组成员组播源不需要是组成员11100000 00000000 00000000 00000000 224 .0 .0 .011101111 11111111 11111111 11111111 239 .255 .255 .255组播组播IPIP地址地址77 7组播技术介绍组播技术介绍组播组播MACMAC地址地址EthernetEthernet在发送组播报文的时候，目的在发送组播报文的时候，目的MACMAC地址是地址是一个和报文的组播一个和报文的组播IPIP地址对应的地址对应的组播组播MACMAC地址地址 111032

5、位位IP地址地址010111100000000000000001048位位MAC地址地址此此5位不作映射，因此会有位不作映射，因此会有32个个IP地址映射到一个地址映射到一个MAC地址地址向下映射向下映射88 8组播技术介绍组播技术介绍单播通信模型单播通信模型以目的为中心，靠目的以目的为中心，靠目的IPIP地址来决定转发。单播转发项形式地址来决定转发。单播转发项形式为为(目的网段目的网段,出接口出接口,下一跳下一跳)：(11.110.0.0/16,Ethernet0,131.108.1.3)(11.110.0.0/16,Ethernet0,131.108.1.3)随着通信参与者的增加，网络带宽

6、消耗随之增加随着通信参与者的增加，网络带宽消耗随之增加12312399 9组播技术介绍组播技术介绍组播通信模型组播通信模型以源和目的为转发依据以源和目的为转发依据(S,G)(S,G)，树状的转发，网络负载不随，树状的转发，网络负载不随用户规模增加而增加（树从根部开始一直到叶子都是一样粗）。用户规模增加而增加（树从根部开始一直到叶子都是一样粗）。组播转发项形式为组播转发项形式为(source,group,iif,oif-list)(source,group,iif,oif-list)：(172.10.1.2,239.1.1.1,eth0,eth1,eth2)(172.10.1.2,239.1.1

7、.1,eth0,eth1,eth2)组播源组播源接收者接收者接收者接收者接收者接收者接收者接收者101010组播技术介绍组播技术介绍组播通信模型组播通信模型组播四要素：组播四要素：源发现源发现接收者发现接收者发现拓扑发现（组播路由器之间的拓扑、网络单播路由信息）拓扑发现（组播路由器之间的拓扑、网络单播路由信息）分发树生成分发树生成111111组播技术介绍组播技术介绍组播通信模型组播通信模型转发树的构建，转发树的构建，RPFRPF（Reverse Path ForwardingReverse Path Forwarding）接收者接收者R1接收者接收者R2组播源组播源SEth0Eth1目的目的

8、下一跳下一跳 接口接口.S .Eth0.单播路由表单播路由表Eth0Eth1121212组播技术介绍组播技术介绍组播协议组播协议用户发现协议用户发现协议IGMPIGMP（V1V1、V2V2、V3V3），用于了），用于了解接口所连接的网络解接口所连接的网络是否是否有主有主机加入某组播组机加入某组播组组播路由协议组播路由协议组播源发现协议组播源发现协议组播拓扑分离协议组播拓扑分离协议组播网络组播网络查询查询IGMPIGMP131313组播技术介绍组播技术介绍组播协议组播协议用户发现协议用户发现协议组播路由协议组播路由协议掌握网络拓扑，发现组掌握网络拓扑，发现组播源，生成转发树播源，生成转发树PIM

9、-SM/DMPIM-SM/DM，DVMRP.DVMRP.组播源发现协议组播源发现协议组播拓扑分离协议组播拓扑分离协议组播网络组播网络组播路由协议组播路由协议组播路由协议组播路由协议组播源组播源141414组播源组播源接收者接收者组播数据报文组播数据报文网络内部的网络内部的每台每台每台每台路由器上都路由器上都创建创建(S,G)路由项路由项!组播技术介绍组播技术介绍PIM-DM PIM-DM 扩散扩散151515组播源组播源接收者接收者剪枝消息剪枝消息组播数据报文组播数据报文PIM-DM PIM-DM 剪枝剪枝组播技术介绍组播技术介绍161616组播源组播源接收者接收者扩散扩散扩散扩散-剪枝过程周

10、期性进行剪枝过程周期性进行剪枝过程周期性进行剪枝过程周期性进行组播数据报文组播数据报文PIM-DM PIM-DM 扩散扩散-剪枝机制剪枝机制组播技术介绍组播技术介绍171717接收者接收者RP(*,G)加入加入共享树共享树(*,G)路由项仅在共享树沿途创建路由项仅在共享树沿途创建PIM-SM PIM-SM 共享树共享树 组播技术介绍组播技术介绍181818接收者接收者RP(S,G)Join组播源组播源共享树共享树(S,G)Register(单播单播)源树（最短路径树）源树（最短路径树）(S,G)路由项仅在源树沿途创建路由项仅在源树沿途创建组播数据流组播数据流PIM-SM PIM-SM 源注册源

11、注册组播技术介绍组播技术介绍191919接收者接收者RP组播源组播源RP向第一跳路由器发送向第一跳路由器发送“注册注册停止停止”报文，停止注册过程。报文，停止注册过程。(S,G)注册停止注册停止(单播单播)(S,G)注册注册(单播单播)(S,G)数据流开始通过源树数据流开始通过源树到达到达RP共享树共享树源树（最短路径树）源树（最短路径树）组播数据流组播数据流PIM-SM PIM-SM 注册停止注册停止组播技术介绍组播技术介绍202020接收者接收者RP组播源组播源组播数据通过组播数据通过SPT流向流向RP从从RP开始，组播数据沿共享树开始，组播数据沿共享树流向接收者流向接收者共享树共享树源树

12、（最短路径树）源树（最短路径树）组播数据流组播数据流PIM-SM RPPIM-SM RP完成切换完成切换组播技术介绍组播技术介绍212121接收者接收者RP(S,G)加入加入组播源组播源最后一跳路由器加入源树最后一跳路由器加入源树源树的新分支上创建源树的新分支上创建(S,G)共享树共享树源树（最短路径树）源树（最短路径树）组播数据流组播数据流PIM-SM RPTPIM-SM RPT到到SPTSPT切换切换组播技术介绍组播技术介绍222222接收者接收者RP组播源组播源(S,G)RP-bit 剪枝剪枝 组播数据沿新的分支流向接收者组播数据沿新的分支流向接收者共享树沿途创建附加的共享树沿途创建附加

13、的(S,G)项，项，剪枝剪枝(S,G)数据流数据流共享树共享树源树（最短路径树）源树（最短路径树）组播数据流组播数据流PIM-SM RPTPIM-SM RPT到到SPTSPT切换切换组播技术介绍组播技术介绍232323接收者接收者RP组播源组播源共享树沿途的共享树沿途的(S,G)流量剪枝掉，流量剪枝掉，报文通过源树流向接收者报文通过源树流向接收者共享树共享树源树（最短路径树）源树（最短路径树）组播数据流组播数据流PIM-SM RPTPIM-SM RPT到到SPTSPT切换切换组播技术介绍组播技术介绍242424接收者接收者RP组播源组播源RP不再需要不再需要(S,G)报文流，向源报文流，向源发

14、送剪枝发送剪枝(S,G)剪枝剪枝 共享树共享树源树（最短路径树）源树（最短路径树）组播数据流组播数据流PIM-SM RPTPIM-SM RPT到到SPTSPT切换切换组播技术介绍组播技术介绍252525接收者接收者RP组播源组播源现在现在(S,G)报文流仅仅沿着一条报文流仅仅沿着一条SPT路径流向接收者路径流向接收者共享树共享树源树（最短路径树）源树（最短路径树）组播数据流组播数据流PIM-SM RPTPIM-SM RPT到到SPTSPT切换切换组播技术介绍组播技术介绍262626组播技术介绍组播技术介绍组播协议组播协议用户发现协议用户发现协议组播路由协议组播路由协议组播源发现协议组播源发现协

15、议域内由组播路由协议完成源发现；域内由组播路由协议完成源发现；跨域运行组播时，由跨域运行组播时，由MSDPMSDP协议完协议完成组播源信息的收集发布，提供成组播源信息的收集发布，提供给组播路由协议给组播路由协议PIM-SMPIM-SM组播拓扑分离协议组播拓扑分离协议MSDPMSDP组播源组播源A组播源组播源B组播网络组播网络APIM-SM组播网络组播网络BPIM-SM组播源信息组播源信息272727组播技术介绍组播技术介绍组播协议组播协议用户发现协议用户发现协议组播路由协议组播路由协议组播源发现协议组播源发现协议组播拓扑分离协议组播拓扑分离协议组播受单播网络拓扑限制。组播受单播网络拓扑限制。通

16、过提通过提供一套专门供组播进行供一套专门供组播进行RPFRPF检查的检查的单播路由，单播路由，可以实现组播网络与单可以实现组播网络与单播网络拓扑的分离，播网络拓扑的分离，组播静态路由组播静态路由MBGPMBGP组播扩展组播扩展.组播静态路由组播静态路由组播静态路由组播静态路由组播网络组播网络B组播网络组播网络A组播网络组播网络C组播网络组播网络D组播源组播源AMBGPMBGPMBGPMBGP接收者接收者282828组播技术介绍组播技术介绍组播应用组播应用组播适用于将相同的数据从一个主机同时传送给多个接收者组播适用于将相同的数据从一个主机同时传送给多个接收者的应用，如：的应用，如：视频、音频会议

17、视频、音频会议传统的单播视频、音频会议系统传统的单播视频、音频会议系统网络电视网络电视将电视节目或其他媒体节目转换为流媒体，在宽将电视节目或其他媒体节目转换为流媒体，在宽带网络上进行播放带网络上进行播放金融信息（股票行情）发布金融信息（股票行情）发布在全国性的网络上提供各种信息发布服务，由用在全国性的网络上提供各种信息发布服务，由用户选择接收户选择接收宽带网络交互式游戏宽带网络交互式游戏.292929汇报提纲汇报提纲组播技术介绍组播技术介绍组播技术介绍组播技术介绍组播典型应用组播典型应用组播典型应用组播典型应用303030组播典型应用组播典型应用跨域运行组播跨域运行组播IDC组播源组播源组成员

18、组成员组成员组成员骨干网骨干网PIM-SM城域网城域网城域网城域网城域网城域网DRDRDRRPRPRPRPRP组播报文流组播报文流物理链路物理链路MSDP对等对等+eMBGP对等对等MSDP对等对等+iMBGP对等对等RP313131组播典型应用组播典型应用小型企业网络小型企业网络规模小，组播参与者密集分布规模小，组播参与者密集分布InternetPIMPIMIGMPL3L3L2L2L2L2L2路由器路由器IGMPIGMP Snooping.323232组播典型应用组播典型应用组播策略路由组播策略路由源、接收者固定，有安全性考虑。如公安网络内部实时传输源、接收者固定，有安全性考虑。如公安网络内

19、部实时传输的交通监控视频图象，组播报文中转节点（从固定接口入，的交通监控视频图象，组播报文中转节点（从固定接口入，从固定接口出）从固定接口出）Serial0Serial1Ethernet0组播策略路由组播策略路由组播策略路由组播策略路由通过配置策略，静态决通过配置策略，静态决定组播报文的转发，安定组播报文的转发，安全考虑全考虑multicast-policy-routingmatch.set next-hop.set out-interface.333333组播典型应用组播典型应用末梢网络末梢网络用户自备路由器，连接到组播网络，但组播网络不希望其参与用户自备路由器，连接到组播网络，但组播网络不

20、希望其参与组播网络组播网络运行运行PIM用户接入三层设备用户接入三层设备运行运行PIM-DM.PIM协议屏蔽协议屏蔽IGMP ProxyIGMP Proxy用户接入三层设备（路由器，三层交换机，用户接入三层设备（路由器，三层交换机，DSLAM.）343434使用组播静态路由，使用组播静态路由，将组播报文导向到将组播报文导向到隧道，不影响单播隧道，不影响单播路由的转发路由的转发组播典型应用组播典型应用使用隧道跨越不支持组播的网络使用隧道跨越不支持组播的网络有时组播传送路径上有些设备不支持组播路由协议（比如有时组播传送路径上有些设备不支持组播路由协议（比如VPNVPN跨越公网），此时可以使用三层隧道将其短路跨越公网），此时可以使用三层隧道将其短路不支持组播的不支持组播的设备或网络设备或网络组播网络组播网络A组播网络组播网络B组播网络组播网络C3层隧道层隧道(GRE.)PIMPIMPIMPIMPIMPIM353535组播源组播源接收者接收者网络拓扑网络拓扑分发树分发树组播源组播源接收者接收者网络拓扑网络拓扑分发树分发树总总 结结组播技术是最为有效的宽带多点通信业务组播技术是最为有效的宽带多点通信业务承载技术。承载技术。363636?Questions&Comments373737面对未来的挑战面对未来的挑战华为与您携手共进华为与您携手共进谢谢 谢谢