IPv6专题培训-IPv6 组播技术基础.ppt
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1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedInternal IPv6 组播技术基础HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved第第第第1 1章章章章 组播简介组播简介组播简介组播简介第第2章章 组播协议基础组播协议基础第第3章章 组播协议详述组播协议详述第第4章章 组播配置举例组播配置举例HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved什么是组播?三种传输模型三种传输模型lUnicastUnicast:一对一的传输模型:一对一的传输模型lBroad
2、castBroadcast:一对所有的传输模型:一对所有的传输模型lMulticastMulticast:一对一组(多)的传输模型:一对一组(多)的传输模型所谓所谓“组组”,可以理解为有某个共同特征的对象的集合,可以理解为有某个共同特征的对象的集合HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved什么是IP组播?l传输模型是针对传输模型是针对TCPIPTCPIP或或OSIOSI层次模型中的某一层上讲的,下一层或上一层次模型中的某一层上讲的,下一层或上一层的模型不影响本层的模型。层的模型不影响本层的模型。l所谓所谓IPIP组播或者说组播或者说3 3层组
3、播,就是指在层组播,就是指在IPIP层看来,传输模型为一对多的模层看来,传输模型为一对多的模式。式。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedIP组播的特征IPIP组播的特点是:组播的特点是:l相对于单播传输模型,组播解决了在数据头端进行多份复制带来的压力相对于单播传输模型,组播解决了在数据头端进行多份复制带来的压力问题,同时使得从整个网络的角度观察,数据传输是呈点到多点(而非问题,同时使得从整个网络的角度观察,数据传输是呈点到多点(而非点到点)的状态。这样,使得节点间的流量模型达到最优状态。点到点)的状态。这样,使得节点间的流量模型达到最优
4、状态。l相对于广播传输模型,组播利用了网络层协议可以跨越链路层节点的特相对于广播传输模型,组播利用了网络层协议可以跨越链路层节点的特性,避免了全网进行数据广播引起的复杂模型,同时也降低了数据到达性,避免了全网进行数据广播引起的复杂模型,同时也降低了数据到达不必要节点而产生的冗余流量。另外,不必要节点而产生的冗余流量。另外,internet internet 明确不支持全网广播。明确不支持全网广播。思考:这个特点带来的价值如何?思考:这个特点带来的价值如何?HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedIP组播的用户价值IPIP组播对于业务的优势主
5、要体现在:组播对于业务的优势主要体现在:减少服务器负载减少服务器负载节约带宽,减少冗余的流量节约带宽,减少冗余的流量可扩展性,增加更多的接收者,并不会增加网络压力可扩展性,增加更多的接收者,并不会增加网络压力因此,因此,IPIP组播适合的业务应用包括:视频直播、视频会议、证券市场等组播适合的业务应用包括:视频直播、视频会议、证券市场等劣势劣势?HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved组播IPv6地址IPv6IPv6组播的地址范围:组播的地址范围:FF00:/8FF00:/8Flags=|0|R|P|T|Flags=|0|R|P|T|u 最高
6、位为保留最高位为保留u R R:标记是否为内嵌:标记是否为内嵌RPRP的组播地址的组播地址u P P:标记是否是基于单播前缀的组播地址:标记是否是基于单播前缀的组播地址 u T T:标记是否是永久分配的组播地址:标记是否是永久分配的组播地址HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved组播IPv6地址ScopeScope:限制组播组的域范围:限制组播组的域范围u 1 1:本地接口范围(:本地接口范围(interface-local scopeinterface-local scope)u 2 2:本地链路范围(:本地链路范围(link-local
7、 scopelink-local scope)u 4 4:本地管理域范围(:本地管理域范围(admin-local scopeadmin-local scope)u 5 5:站点范围(:站点范围(site-local scopesite-local scope)u 8 8:组织范围(:组织范围(organization-local scopeorganization-local scope)u E E:全球范围(:全球范围(global scopeglobal scope)Group idGroup id:在一个给定的范围内,永久或临时的组播组地址:在一个给定的范围内,永久或临时的组播组地址H
8、UAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedIPv6组播MAC地址分配组播组播 IPv6&Mac IPv6&Mac 地址映射地址映射MACMAC的前两个字节以固定的的前两个字节以固定的0X33330X3333填充。填充。MACMAC的后四个字节以目的的后四个字节以目的IPv6IPv6组播地址的后四位填充。组播地址的后四位填充。128Bit IP address 0011001148 bit MAC addressmapping00110011HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved单播转发模型
9、13123发送到主机发送到主机3的的报文报文Dest NextHop OIFH3/32 R3 Eth0.单播转发表单播转发表发送到主机发送到主机3的的报文报文KeyResultDestination Address/MaskOutgoing InterfaceNextHop举例:4:/32Ethernet1/0/03:1基于基于IPIP报文的目的地址报文的目的地址进行查找转发表进行查找转发表2HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved组播转发模型KeyResultSource AddressGroup AddressIncoming Inte
10、rfaceOutgoing Interface List举例:2001:2FF0E:6Ethernet1/0/0Ether1/0/1Ether1/0/2基于基于IPIP报文的源地址、报文的源地址、目的地址进行查找转发目的地址进行查找转发表表123123发送到发送到Group1的的报文报文S G IIF OIFListH1 G1 Eth1 Eth2、Eth3 组播转发表组播转发表发送到发送到Group1的的报文报文加入加入Group1加入加入Group1发送到发送到Group1的的报文报文HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved反向路径转发反
11、向路径转发RPF(Reverse Path Forwarding)RPF(Reverse Path Forwarding)用来检查是否应该接收从某个接口来的某个源组的组播数据报文用来检查是否应该接收从某个接口来的某个源组的组播数据报文在转发平面,表现为组播转发表中的入接口项在转发平面,表现为组播转发表中的入接口项该接口由组播路由协议生成,也被组播路由协议用来构建分发树。该接口由组播路由协议生成,也被组播路由协议用来构建分发树。接收者接收者R1接收者接收者R2组播源组播源SEth0Eth1Eth0Eth1组播转发表组播转发表目的目的 下一跳下一跳 接口接口S .Eth0单播路由表单播路由表S G
12、 IIF OIFListS G Eth0 HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved组播基本概念小结l在在TCPIPTCPIP的分层架构上理解各层的组播的分层架构上理解各层的组播lIPIP组播的特征组播的特征lIPIP组播的地址分配组播的地址分配lIPIP组播转发模型组播转发模型lRPFRPF在转发平面的概念在转发平面的概念HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved第第1章章 组播简介组播简介第第第第2 2章章章章 组播协议基础组播协议基础组播协议基础组播协议基础第第3章章 组播协议详述组播
13、协议详述第第4章章 组播配置举例组播配置举例HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved组播协议要素l组播通信模型组播通信模型组播协议四要素:组播协议四要素: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HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved组播协议架构l组播协议组播协议主机通信协议主机通信协议组播路由协议组播路由协议域间组播协议域间组播协议组播拓扑分离协议组播拓扑分离协议HUAWEI
14、 TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved组播协议概述l组播协议组播协议主机通信协议主机通信协议MLDMLD(v1v1、v2)v2),用于了解接口所连接的,用于了解接口所连接的网络是否有主机要接收某个组或者某个网络是否有主机要接收某个组或者某个(源,源,组)的数据组)的数据组播路由协议组播路由协议域间组播协议域间组播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报告报告MLDMLDHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved组播协议概述主机通信协议主机通信协议组播路由协议组播路由协议掌握网络
15、拓扑,发现组播源,建立起以掌握网络拓扑,发现组播源,建立起以组播源为根的或者组播源为根的或者 RP RP 为根的分发树为根的分发树PIM:SM,DM,SSM,PIM:SM,DM,SSM,BidirPIMBidirPIMDVMRP,MOSPFDVMRP,MOSPF域间组播协议域间组播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源组播源HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved组播协议概述l组播协议组播协议主机通信协议主机通信协议组播路由协议组播路由协议域间组播协议域间组播协议BGMPBGMP组播拓扑分离协议组播拓扑分离协议组播源组播
16、源A组播源组播源B组播自治域组播自治域 APIM-SM组播自治域组播自治域 BPIM-SM组播源信息组播源信息HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved组播协议概述l组播协议组播协议主机通信协议主机通信协议组播路由协议组播路由协议域间组播协议域间组播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。通组播受单播网络拓扑限制。通过提供一套专门供组播进行过提供一套专门供组播进行 RPF RPF 检查的单播路由,可以实检查的单播路由,可以实现组播网络与单播网络拓扑的现组播网络与单播网络拓扑的分离,分离,MBGP MBGP 组播扩展组播扩展
17、组播静态路由组播静态路由ISISISIS、OSPFOSPF组播拓扑组播拓扑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HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved协议基础小结l组播通信四要素组播通信四要素l四类组播协议四类组播协议l协议名称和含义,以及主要功能协议名称和含义,以及主要功能HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved第第1章章 组播简介组播简介第第2
18、章章 组播协议基础组播协议基础第第第第3 3章章章章 组播协议详述组播协议详述组播协议详述组播协议详述第第4章章 组播配置举例组播配置举例HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved主机通信协议MLDMLDv1MLDv2 引入快速离开 引入特定源的加入离开机制HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedMLDv1lMLDv1MLDv1主要机制主要机制主机发送组离开消息主机发送组离开消息路由器接收到组离开消息,发送特定组查询,如果没有路由器接收到组离开消息,发送特定组查询,如果没有主机响应,删除组
19、成员信息,停止转发组播数据主机响应,删除组成员信息,停止转发组播数据MLDMLD默认配置为默认配置为v1v1H3H1H3H2FF0E:6组组加入报告加入报告FF0E:9 组组加入报告加入报告 路由器发送特定路由器发送特定组查询组查询组组FF0E:9 离开消息离开消息路由器发送特定路由器发送特定组组FF0E:9的查的查询询HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedMLDv2 协议(引入特定源组播机制Source Specific Mulitcast,SSM)H3H1H3H2IS_IN(2001:2)for FF0E:6IS_EX(2001:4)
20、for FF0E:9Query Interval(125sec)SSM=Source Specific MulticastI want packets for Group FF0E:6 but only from source 2001:2I want packets for Group FF0E:9from all sources Except 2001:4MLDv2 Router 维护特定源的状态维护特定源的状态发送特定源的查询发送特定源的查询对组对组FF0E:6FF0E:6只有从源只有从源2001:22001:2的报文被转发的报文被转发 对组对组FF0E:9FF0E:9除了源除了源200
21、1:42001:4以以外的所有源的组播数据被转发外的所有源的组播数据被转发HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedMLD v2 消息类型l主机发送给路由器的消息类型主机发送给路由器的消息类型(Host to Router)(Host to Router)ValueNameCategory1 MODE_IS_INCLUDECurrent-state-record2 MODE_IS_EXCLUDECurrent-state-record3 CHANGE_TO_INCLUDE_MODEState-Change-Record4 CHANGE_TO_
22、EXCLUDE_MODEState-Change-Record5 ALLOW_NEW_SOURCESState-Change-Record6 BLOCK_OLD_SOURCESState-Change-Recordl路由器发送的查询消息路由器发送的查询消息(Router to Host)(Router to Host)NameNameGeneral Query 周期性查询Group Specific Query 由TO_IN 消息触发 Group&Source Specific Query 由BLOCK,TO_EX 和TO_IN触发HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All
23、 rights reservedMLD小结lMLDMLD的作用的作用lMLDMLD版本间的差异版本间的差异l现实中的现实中的MLDMLDHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reserved组播路由协议PIM-SM(Sparse Mode)lPIM-SMPIM-SM协议机制协议机制显式加入(显式加入(Explicit joinExplicit join)模型)模型可以建立以汇聚点可以建立以汇聚点(Rendezvous Point,RP)(Rendezvous Point,RP)或者源为根的组播分发树或者源为根的组播分发树(RP-rooted or Sou
24、rce-rooted Multicast Distribution Tree)RP-rooted or Source-rooted Multicast Distribution Tree)支持从共享树支持从共享树(RP Tree,RPT)(RP Tree,RPT)到源树到源树(最短路径树,最短路径树,Shortest Path Tree,Shortest Path Tree,SPT)SPT)的切换的切换周期性发送加入周期性发送加入/剪枝剪枝(Join/Prune)(Join/Prune)消息维护分发树状态消息维护分发树状态需要额外的需要额外的RPRP发现机制发现机制(静态静态RP,BSR-RP
25、,Auto-RPRP,BSR-RP,Auto-RP等等)lPIM-SMPIM-SM特点特点相对于相对于 DM DM 协议,协议状态复杂,但需要更少的带宽,更有效率协议,协议状态复杂,但需要更少的带宽,更有效率是目前域间组播最好的协议是目前域间组播最好的协议适用于稀疏分布的接收者模型,广泛应用于适用于稀疏分布的接收者模型,广泛应用于IPTVIPTVlPIMPIM的协议无关的,所以的协议无关的,所以 不用针对不用针对IPv6IPv6扩展扩展HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedPIM-SM常用术语l源(源(Source)Source)发送组播
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