齐鲁晚报今日济南内容:组播原理及配置

1．组播基本原理
    Multicast 应用在一点对多点、多点对多点的网络传输中，可以大大的减少网络的负载。因此，Multicast 广泛地应用在流媒体的传输、远程教学、视频/音频会议等网络应用方面。
    Multicast 采用 D 类 IP 地址，即 224.0.0.0~239.255.255.255。其中 224.0.0.0~224.0.0.255是保留地址，239.0.0.0~239.255.255.255 是私有地址，类似于 unicast 的私有地址。
    Multicast的IP地址与MAC地址的映射：MAC地址有48位，前面24位规定为01-00-5E，接着一位为 0，后面 23 位是 IP地址的后 23 位。
    路由器间要通过组播协议（如 DVMRP、MOSPF、PIM）来建立组播树和转发组播数据包。组播树有两类：源树和共享树。
    多播时，路由器采用组管理协议 IGMP来管理和维护主机参与组播。IGMP 协议 v1中，主机发送 report 包来加入组；路由器发送 query 包来查询主机（地址是 224.0.0.1），同一个组的同一个子网的主机只有一台主机成员响应，其它主机成员抑制响应。一般路由器要发送3 次query 包，如果 3 次都没响应，才认为组超时（约 3 分钟）。IGMPv2 中，主机可以发送leave 信息给路由器（地址 224.0.0.2）；路由器收到信息后，发送一个特别的 query 包，在 3秒内没收到组成员响应，就认为组超时。

    由于组播的 MAC 不是具体某台主机的 MAC，根据交换机的工作原理，交换机会对组播数据包进行广播。因此，对某些不参加组播的主机而言，这些都是不必要的流。为了解决这个问题，cisco 公司开发了 CGMP协议。该协议用于管理参与组播的主机。每当有主机加入或离开某个组时，路由器就会把该主机的多播 IP地址（转换成组播 MAC 地址）、主机的C 地址以及消息类型（加入或离开）以 CGMP 消息告知交换机。交换机根据这些信息就可以建立起组播转发表。

组播指的是单个发送者对应多个接收者的一种网络通信。组播技术中，通过向多个接收方传送单信息流方式，可以减少具有多个接收方同时收听或查看相同资源情况下的网络通信流量。对于 n 方视频会议，可以减少使用 a（n-1）倍的带宽长度。“组播”中较为典型的是采用组播地址的 IP 组播。IPv6 支持单播（Unicast）、组播（Multicast）以及任意播（Anycast）三种类型，IPv6 中没有关于广播（Broadcast）的具体划分，而是作为组播的一个典型类型。

组播技术基于“组”这样一个概念，属于接收方专有组，主要接收相同数据流。该接收方组可以分配在英特网的任意地方。TCP/IP 中的主要组播技术和协议如下所述：

配置组播涉及三个协议：

Internet 组管理协议（IGMP 和 IGMPv3） ― 主要应用于主机及其最接近路由器之间，主机通过该协议通知路由器它需要收听哪个组播组。该协议在CISCO设备默认开启，免配置。

CGMP协议― 用于管理参与组播的主机。每当有主机加入或离开某个组时，路由器就会把该主机的消息类型（加入或离开）以 CGMP 消息告知交换机。交换机根据这些信息就可以建立起组播转发表。该协议在CISCO设备默认开启，免配置。

协议无关组播（PIM） ― 组播路由协议，运行路由器之间，主要用于组织分配组播流量，避免逐步路由选择回路现象。PIM 包括两种类型：协议无关组播－密集模式（PIM-DM）和协议无关组播－稀疏模式（PIM-SM）。其中后者较为常用。

RP(汇聚点）作用：仅当运行SM模式时需要配置RP，组播源会自动向RP发送注册消息，当边缘路由器收到组成员IGMP组播成员加入消息时，将加入报告转发给RP，这样以RP为根建立一条到边缘路由器的组播转发路径，当组成员收到组播数据流后，将沿着最短路径建立到组播源的最短路径。当有成员退出组播组时，修建掉该转发路径。

当PIM配置为混合模式时，如果检测倒RP(汇聚点）运行PIM SM模式 ，没有检测到RP 运行DM模式。

SM模式相对占用网络资源较少，通常情况下建议首选PIM-SM模式.

实战配置：

1 配置组播密集模式，密集模式初始将组播流发送到所有节点，然后在根据组播组成员状态修剪没必要的组播流量。每隔一定时间重复一次组播泛洪。对网络资源消耗较大。

sh ip pim inter

sh ip pim nei

sh ip mroute

2配置稀疏模式

静态指定RP
(config)#ip pim rp-address 10.10.3.3 所有路由器配置指定RP位置，包括RP自己。
R3(congig)# int l0

(config-if)#ip pim sparse-dense-mode

r3#sh ip pim rp map

要求在R3 R4 R5 SW1 SW2 配置支持组播流量，R4 LOOP 1接口加入组224.111.1.1   R5 LOOP 1接口加入 组播组224.222.2.1 （模拟组播客户端）,SW1 SW2配置为两个组播组的自动候选RP。当一个RP失效另一个RP可保证工作。配置SW2为映射代理以通告RP消息到所有路由器。

R3 R4 R5 SW1 SW2 所有三层接口配置支持组播

(config)#ip multicast-routing               全局启用组播

(config-if)#ip pim sparse-dense-mode       接口启PIM 稀疏密集混合模式

r4(config)#int lo 1

r4(config-subif)#ip pim sparse-dense-mode
r4(config-if)#ip igmp join-group 224.111.1.1 配置一个接口加入一个组播组。R5配置类似。

sw2#sh ip pim neighbor    校验PIM组播路由协议邻接关系

SW1:
int loopback 0
ip pim sparse-dense-mode
access-list 1 permit 224.222.2.0 0.0.0.255                 定义组播列表
access-list 1 permit 224.111.1.0 0.0.0.255
ip pim send-rp-announce loopback 0 scope 16 group-list 1     SW1作为为列表定义组播组的候选RP
SW2:
int loopback 0
ip pim sparse-dense-mode
access-list 1 permit 224.222.2.0 0.0.0.255
access-list 1 permit 224.111.1.0 0.0.0.255
ip pim send-rp-announce loopback 0 scope 16 group-list 1      SW2作为列表定义组播组的候选RP

候选RP建议配置至少两台以上，用于备份，而且选择靠近网络中央路由器，

SW2:
int loopback 0
ip pim sparse-dense-mode
ip pim send-rp-discovery loopback 0 scope 16      所有路由器必须知道RP信息。配置RP映射代理，用于

                                                                                通告RP信息到所有路由器

校验 show ip rp mapping   

         ping 224.111.1.1