组播协议
组播协议允许将一台主机发送的数据通过网络路由器和交换机复制到多个加入此组播的主机，是一种一对多的通讯方式。
IP组播的好处、优势
组播协议与现在广泛使用的单播协议的不同之处在于，一个主机用单播协议向n个主机发送相同的数据时，发送主机需要分别向n个主机发送，共发送n 次。一个主机用组播协议向n个主机发送相同的数据时，只要发送1次，其数据由网络中的路由器和交换机逐级进行复制并发送给各个接收方，这样既节省服务器资源也节省网络主干的带宽资源。
与广播协议相比，只有组播接收方向路由器发出请求后，网络路由器才复制一份数据给接收方，从而节省接收方的带宽。而广播方式无论接收方是否需要，网络设备都将所有广播信息向所有设备发送，从而大量占据接收方的接入带宽。
IP组播历史
在1980年代初斯坦福大学的一位博士生叫Steve Deering，在为其导师David Cheriton工作，设计一种叫做Vsystem的分布式操作系统。此操作系统允许一台计算机使用MAC层组播向在本地Ethernet段的一组其他计算机传递信息。
随着工作的扩展组播必须跨越路由器，所以必须将组播扩展到OSI模型的第三层，此历史重任落到了Steve Deering身上，他总结了组播路由的通信协议基础，并最终在1991年12月发表的博士论文中进行了详细的阐述。
组播协议的优势：
组播协议的优势在于当需要将大量相同的数据传输到不通主机时，
1．能节省发送数据的主机的系统资源和带宽；
2．组播是有选择地复制给又要求的主机；
3. 组播可以穿越公网广泛传播，而广播则只能在局域网或专门的广播网内部传播；
4. 组播能节省网络主干的带宽；
组播协议的缺点：
与单播协议相比，组播没有补包机制，因为组播采用的是UTP的传输方式，并且不是针对一个接受者，所以无法有针对的进行补包。所以直接组播协议传输的数据是不可靠的。
二、为什么宽带网必须使用组播协议
自从上世纪末长城宽带壮烈的宽带推广运动以来，宽带网一直面临种种问题，但这些问题归结起来就是一个问题，那就是客户端得不到与其接入带宽相称的足够的数据流。
最早的长城宽带面临的是“宽带无内容”
的问题，客户得不到其承诺的视频点播等宽带娱
乐，于是投诉、退户甚至诉诸法律。
电信凭借其雄厚的财力和电话线资源后来居上，但很快又面临网速慢、缺内容的投诉，电信网站上的视频点播似乎总是无尽的等待和缓冲。后来P2P软件的出现使得某些比较专业的用户似乎看到了希望，他们用BT、电驴等软件互传电影等娱乐信息也凑合了。没多久电信和网通就高举着和他们没什么关系的版权大旗封杀了BT、电驴等软件。
所有这些都是源于现在宽带网的“上下非对称”的金字塔结构，也就是网络主干的带宽远远小于所有用户带宽之和，但现在网络使用的单播通讯协议却要求网络主干的带宽等于或接近所有用户带宽之和。现在的状况是一个城市或省的网络出口主干的带宽大约相当于其所有客户带宽之和的5％，也就是说假如有5％的客户用BT软件通过网络全速传输数据，那其余95％的客户就不要玩了。现在电信主干上的流量的75％都是P2P应用的流量，已经超过了电信所能承受的极限。
那么采用CDN技术，将网络内容在城域网内就近缓冲行不行呢？答案是：技术上可行经济上行不通。其需要的服务器是一个巨大的天文数字。现在的大中城市的宽带网用户数量都在20万以上，以此数量来计算光购置CDN服务器就需
要2亿元左右！这就是为什么电信不用CDN技术来满足客户需求的原因。所以在服务器的服务能力和客户机的需求上也存在着严重的上下非对称结构。
那么这个死结是不是没法解开呢？当然不是，组播协议的数据流特点就是“上下非对称”的，也就是说，在网络主干上的一条数据流通过每层交换机的复制可以变成无数客户端的数据流，形成客户端数据流之和远大于主干数据流的金字塔结构。这一特点正好与现在的网络结构相符。所以说，基于组播协议的流媒体宽带娱乐可以解决这一问题。
举例来说，使用基于组播协议的直播系统可以用一台服务器支持数万客户收看一个或几个频道的网上电视直播。假设一共提供100个频道的电视节目，每个频道是1M的MPEG4高清晰码流，则无论有1万客户还是100万客户，其占用的网络主干都是100M，而3～5台服务器硬件的投资不到100万。
如果采用我们专利技术的基于组播的VOD系统，客户还可以享受到廉价的点播服务。由于其采用的是组播协议，无论对于网络主干还是VOD服务器的压力都很小。
三、单播/组播/广播通讯协议的特点及应用对比
当前的网络中有三种通讯模式：单播、广播、组播，其中的组播出现时间最晚但同时具备单播和广播的优点，最具有发展前景。
一、单播：
主机之间“一对一”的通讯模式，网络中的交换机和路由器对数据只进行转发不进行复制。如果10个客户机需要相同的数据，则服务器需要逐一传送，重复10次相同的工作。但由于其能够针对每个客户的及时响应，所以现在的网页浏览全部都是采用IP单播协议。网络中的路由器和交换机根据其目标地址选择传输路径，将IP单播数据传送到其指定的目的地。
单播的优点：
1. 服务器及时响应客户机的请求
2. 服务器针对每个客户不通的请求发送不通的数据，容易实现个性化服务。单播的缺点：
1. 服务器针对每个客户机发送数据流，服务器流量＝客户机数量×客户机
流量；在客户数量大、每个客户机流量大的流媒体应用中服务器不堪重
负。
2. 现有的网络带宽是金字塔结构，城际省际主干带宽仅仅相当于其所有用
户带宽之和的5％。如果全部使用单播协议，将造成网络主干不堪重负。
现在的P2P应用就已经使主干经常阻塞，只要有5％的客户在全速使用
网络，其他人就不要玩了。而将主干扩展20倍几乎是不可能。
二、广播：
主机之间“一对所有”的通讯模式，网络对其中每一台主机发出的信号都进行无条件复制并转发，所有主机都可以接收到所有信息（不管你是否需要），由于其不用路径选择，所以其网络成本可以很低廉。有线电视网就是典型的广播型网络，我们的电视机实际上是接受到所有频道的信号，但只将一个频道的信号还原成画面。在数据网络中也允许广播的存在，但其被限制在二层交换机的局域网范围内，禁止广播数据穿过路由器，防止广播数据影响大面积的主机。
广播的优点：
1. 网络设备简单，维护简单，布网成本低廉
2. 由于服务器不用向每个客户机单独发送数据，所以服务器流量负载极
低。
广播的缺点：
1.无法针对每个客户的要求和时间及时提供个性化服务。
2. 网络允许服务器提供数据的带宽有限，客户端的最大带宽＝服务总带
宽。例如有线电视的客户端的线路支持100个频道（如果采用数字压缩
技术，理论上可以提供500个频道），即使服务商有更大的财力配置更
多的发送设备、改成光纤主干，也无法超过此极限。也就是说无法向众
多客户提供更多样化、更加个性化的服务。
3. 广播禁止在Internet宽带网上传输。
三、组播：
主机之间“一对一组”的通讯模式，也就是加入了同一个组的主机可以接受到此组内的所有数据，网络中的交换机和路由器只向有需求者复制并转发其所需数据。主机可以向路由器请求加入或退出某个组，网络中的路由器和交换机有选择的复制并传输数据，即只将组内数据传输给那些加入组的主机。这样既能一次将数据传输给多个有需要（加入组）的主机，又能保证不影响其他不需要（未加入组）的主机的其他通讯。
组播的优点：
1. 需要相同数据流的客户端加入相同的组共享一条数据流，节省了服务器
的负载。具备广播所具备的优点。
2. 由于组播协议是根据接受者的需要对数据流进行复制转发，所以服务端
的服务总带宽不受客户接入端带宽的限制。IP协议允许有2亿6千多万个（268435456）组播，所以其提供的服务可以非常丰富。
3. 此协议和单播协议一样允许在Internet宽带网上传输。
组播的缺点：
1．与单播协议相比没有纠错机制，发生丢包错包后难以弥补，但可以通过一定的容错机制和QOS加以弥补。
2．现行网络虽然都支持组播的传输，但在客户认证、QOS等方面还需要完善，这些缺点在理论上都有成熟的解决方案，只是需要逐步推广应用到现存网络当中。
四、IP组播路由协议详细介绍
一、概述
1、组播技术引入的必要性
随着宽带多媒体网络的不断发展，各种宽带网络应用层出不穷。IP TV、视频会议、数据和资料分发、网络音频应用、网络视频应用、多媒体远程教育等宽带应用都对现有宽带多媒体网络的承载能力提出了挑战。采用单播技术构建的传统网络已经无法满足新兴宽带网络应用在带宽和网络服务质量方面的要求，随之而来的是网络延时、数据丢失等等问题。此时通过引入IP组播技术，有助于解决以上问题。组播网络中，即使组播用户数量成倍增长，骨干网络中网络带宽也无需增加。简单来说，成百上千的组播应用用户和一个组播应用用户消耗的骨干网带宽是一样的，从而最大限度的解决目前宽带应用对带宽和网络服务质量的要求。
2、IP网络数据传输方式
组播技术是IP网络数据传输三种方式之一，在介绍IP组播技术之前，先对
IP网络数据传输的单播、组播和广播方式做一个简单的介绍：
单播（Unicast）传输：在发送者和每一接收者之间实现点对点网络连接。如果一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据，也必须相应的复制多份的相同数据包。如果有大量主机希望获得数据包的同一份拷贝时，将导致发送者负担沉重、延迟长、网络拥塞；为保证一定的服务质量需增加硬件和带宽。
组播（Multicast）传输：在发送者和每一接收者之间实现点对多点网络连接。如果一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据，也只需复制一份的相同数据包。它提高了数据传送效率。减少了骨干网络出现拥塞的可能性。
广播（Broadcast）传输：是指在IP子网内广播数据包，所有在子网内部的主机都将收到这些数据包。广播意味着网络向子网每一个主机都投递一份数据包，不论这些主机是否乐于接收该数据包。所以广播的使用范围非常小，只在本地子网内有效，通过路由器和交换机网络设备控制广播传输。
二、组播技术
1、 IP组播技术体系结构
组播协议分为主机-路由器之间的组成员关系协议和路由器-路由器之间的组播路由协议。组成员关系协议包括IGMP(互连网组管理协议)。组播路由协议分为域内组播路由协议及域间组播路由协议。域内组播路由协议包括PIM-SM、PIM-DM、DVMRP等协议，域间组播路由协议包括MBGP、MSDP等协议。同时为了有效抑制组播数据在链路层的扩散，引入了IGMP Snooping、CGMP等二层组播协
议。
IGMP建立并且维护路由器直联网段的组成员关系信息。域内组播路由协议根据IGMP维护的这些组播组成员关系信息，运用一定的组播路由算法构造组播分发树进行组播数据包转发。域间组播路由协议在各自治域间发布具有组播能力的路由信息以及组播源信息，以使组播数据在域间进行转发。
2、组播IP地址
组播IP地址用于标识一个IP组播组。IANA把D类地址空间分配给IP组播，其范围是从224.0.0.0到239.255.255.255。如下图所示(二进制表示)，IP组播地址前四位均为1110。
八位组（1）八位组（2）八位组（3）八位组（4）
1110XXXX XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX
3、组成员关系协议 (IGMP)
IGMP协议运行于主机和与主机直接相连的组播路由器之间，主机通过此协议告诉本地路由器希望加入并接受某个特定组播组的信息，同时路由器通过此协议周期性地查询局域网内某个已知组的成员是否处于活动状态（即该网段是否仍有属于某个组播组的成员），实现所连网络组成员关系的收集与维护。
IGMP有三个版本，IGMPv1由RFC1112定义，目前通用的是IGMPv2，由RFC2236定义。IGMPv3目前仍然是一个草案。IGMPv1中定义了基本的组成员查询和报告过程，IGMPv2在此基础上添加了组成员快速离开的机制，IGMPv3中增加的主要功能是成员可以指定接收或指定不接收某些组播源的报文。这里着重介绍
IGMPv2协议的功能。
IGMPv2通过查询器选举机制为所连网段选举唯一的查询器。查询器周期性的发送普遍组查询消息进行成员关系查询；主机发送报告消息来应答查询。当要加入组播组时，主机不必等待查询消息，主动发送报告消息。当要离开组播组时，主机发送离开组消息；收到离开组消息后，查询器发送特定组查询消息来确定是否所有组成员都已离开。
通过上述IGMP机制，在组播路由器里建立起一张表，其中包含路由器的各个端口以及在端口所对应的子网上都有哪些组的成员。当路由器接收到某个组G 的数据报文后，只向那些有G的成员的端口上转发数据报文。至于数据报文在路由器之间如何转发则由路由协议决定，IGMP协议并不负责。
4、网络二层组播相关协议
网络二层组播相关协议包括IGMP Snooping ,IGMP Proxy和CGMP协议。
IGMP Snooping的实现机理是：交换机通过侦听主机发向路由器的IGMP
成员报告消息的方式，形成组成员和交换机接口的对应关系；交换机根据该对应关系将收到组播数据包只转给具有组成员的接口。
IGMP Proxy与IGMP Snooping实现功能相同但机理相异：IGMP snooping 只是通过侦听IGMP的消息来获取有关信息，而IGMP Proxy则拦截了终端用户的IGMP请求并进行相关处理后，再将它转发给上层路由器。
CGMP(Cisco Group Management Protocol)是Cisco基于客户机/服务器模型开发的私有协议，在CGMP的支持下，组播路由器能够根据接收到的IGMP数据包通知交换机哪些主机何时加入和脱离组播组，交换机利用由这些信息所构建的转
发表来确定将组播数据包向哪些接口转发。GMRP是主机到以太网交换机的标准协议，它使组播用户可以在第二层交换机上对组播成员进行注册。
5、组播路由协议（PIM-SM）
众多的组播路由协议中，目前应用最多的协议是 PIM-SM稀疏模式协议无关组播。
在PIM-SM域中，运行PIM-SM协议的路由器周期性的发送Hello消息，用以发现邻接的PIM路由器，并且负责在多路访问网络中进行指定路由器(DR)的选举。这里，DR负责为其直连组成员朝着组播分发树根节点的方向发送"加入/剪枝"消息，或是将直连组播源的数据发向组播分发树。
PIM-SM显式的加入机制
PIM-SM通过建立组播分发树来进行组播数据包的转发。组播分发树分为两种：以组G的RP为根的共享树（Shared Tree）和以组播源为根的最短路径树（Shortest Path Tree）。
PIM-SM通过显式的加入/剪枝机制来完成组播分发树的建立与维护。如上图所示：
当DR收到一个发自接收端的加入（Join），它就会向着组G的RP方向逐跳组播发出一个（*，G）加入信息用以加入共享树；
源主机向组发送组播数据时，源的数据被封装在注册消息内，并由其DR 单播至RP，RP再将源的解封装数据包沿着共享树转发到各个组成员；
RP朝着源方向向第一跳路由器发送（S，G）加入信息，用以加入此源的最短路径树，这样源的数据包将沿着其最短路径树不加封装地发送到RP；
当第一个组播数据沿此树到达时，RP向源的DR发送注册-停止消息，以使DR 停止注册封装过程。此后，这个源的组播数据不再注册封装，而是先沿着源的最短路径树发送到RP，再由RP 将其沿着共享树转发到各个组成员。
当不再需要组播数据时，DR向着组G的RP逐跳组播剪枝消息用以剪枝共享树。
PIM-SM中还涉及到其根节点RP的选择机制。PIM-SM域内配置了一个或
多个候选自举路由器(Candidate-BSR)。应用一定的规则从中选出自举路由器(BSR)。PIM-SM域中还配置了候选RP路由器(Candidate-RP)，这些候选RP将包含了它们地址及可以服务的组播组等信息的包单播至自举路由器。BSR 定期生成包括一系列候选RP以及相应的组地址的"自举"消息。"自举"消息在整个域中逐跳发送。路由器接收并保存这些"自举"消息。若DR 从直连主机收到了某组的成员关系报告后，如果它没有这个组的路由项，DR 将使用一个hash算法将组地址映射至一个可以为该组服务的候选RP。然后DR 将朝RP方向逐跳组播"加入/剪枝"消息。若DR从直连主机收到组播数据包，如果它没有这个组的路由项，DR 将使用hash算法将组地址映射至一个可以为该组服务的候选RP。然后DR将组播数据封装在注册消息中单播到RP。
五、IP组播地址
组播协议的地址在IP协议中属于D类地址。
D类地址是从224.0.0.0到239.255.255.255之间的IP地址其中224.0.0.0到224.0.0.255是被保留的地址。
组播协议的地址范围类似于一般的单播地址，被划分为两个大的地址范围，239.0.0.0—239.255.255.255是私有地址，供各个内部网在内部使用，这个地址的组播不能上公网，类似于单播协议使用的192.168.X.X和10.X.X.X。224.0.1.0—238.255.255.255是公用的组播地址，可以用于Internet上。
下面是一些常见的有特殊用途的IP组播地址
224.0.0.0 － Base address
224.0.0.1 －网段中所有支持多播的主机
224.0.0.2 －网段中所有支持多播的路由器
224.0.0.4 －网段中所有的DVMRP路由器
224.0.0.5 －所有的OSPF路由器
224.0.0.6 －所有的OSPF指派路由器
224.0.0.7 －所有的ST路由器
224.0.0.8 －所有的ST主机
224.0.0.9 －所有RIPv2路由器
224.0.0.10 －网段中所有支的路由器
224.0.0.11 － Mobile-Agents
224.0.0.12 － DHCP server / relay agent服务专用地址
224.0.0.13 －所有的PIM路由器
224.0.0.22 －所有的IGMP路由器
224.0.0.251 －所有的支持组播的DNS服务器
224.0.0.9 RIPv2支持组播更新。
224.0.0.22 IGMPv2使用此地址，这个协议的本意是减少广播，让组员以组播形式通信。
224.0.0.5 224.0.0.6这两个是ospf协议使用的组播地址。
在broadcast network不论是DR,BDR,DRother,大家发送hello packet的时候目标地址都是AllSPFRouter(224.0.0.5)；DRother向DR,BDR发送DD,LSA request或者LSA UPdate时目标地址是AllDRouter(224.0.0.6)；DR,BDR向DRother发送DD,LSA Request或者LSA Update时目标地址是AllSPFRouter(224.0.0.5)；retransmit的LSA都是unicast,LSA ACK要看是explicit ack(unicast)还是implicit ack(multicast 224.0.0.6)；
组播IP地址与以太网二层MAC地址的映射：
IP组播地址用于标识一个IP组播组。IANA把D类地址空间分配给IP组播，范围从224.0.0.0到239.255.255.255，IP组播地址前四位均为1110。
从224.0.0.0至224.0.0.255被IANA保留为网络协议使用。例如：244.0.0.1 全主机组244.0.0.2 全多播路由器组244.0.0.3 全DVMRP路由器组244.0.0.5 全OSPF路由器组。在这一范围的多播包不会被转发出本地网络，也不会考虑多播包的TTL值。
地址从239.0.0.0至239.255.255.255作为管理范围地址，保留为私有内部域使用。
如下图所示，以太网和FDDI的MAC地址01:00:5E:00:00:00到01:00:5E:7F:FF:FF用于将三层IP组播地址映射为二层地址，即IP组播地址中的低23位放入IEEE MAC地址的低23位。IP组播地址有28位地址空间，但只有23位被映射到IEEE MAC地址，这样会有32个IP组播地址映射到同一MAC 地址上。
六、如何构建支持组播协议的校园网
一、在校园网中构建支持组播协议的网络需要注意几点
1．中心的三层交换机要支持组播协议（建议采用PIM稀疏SM模式）。
2．直接连接三层交换机的汇聚层的二层交换机需要支持IGMP SNOOPING 协议，一般的智能或带网管的交换机都具有此功能。需要注意的是二
层交换机的处理能力，IGMP侦听需要消耗交换机的处理能力，所以有
些处理能力较差的二层交换机在数据流量较小的时候IGMP侦听能够
做的很好的，一但数据流量较大时就侦听不到的情况，导致用户无法
正常加入组播。
3．最下级的接入层交换机最好用智能交换机，出于经济上的考虑也可以用一般的傻交换机。但决不能用古老的共享式HUB集线器，因为共享
式HUB会严重影响其他客户机的通讯。
4．组播视频服务器最好直接连接核心的三层交换机，中间不要通过二层交换机级连。
5. 用我们下载页面提供的组播测试工具测试组播协议是否连通。
6．具体的组播原理和配置，请到下载页面下载组播原理和配置的资料包
7. 一个简化的拓扑结构如下图所示：
二、关于防火墙问题
我们的建议是将组播协议的数据流旁路绕过防火墙，即连接一条不经过防火墙的链路，并在端口地址列表中只允许组播地址的数据包通过；或在防火墙内部设定透明穿透bypass，即对于组播地址的数据包不作分析处理，直接转发。其考虑基于如下几点：
1．现在网络中使用的防火墙种类繁多、性能各异。但总体上来说对于处理视频信息这样的巨大流量都是力不从心的。
2．组播数据流是非连接的UTP，而且需要客户机自己加入组播才能收到组播，所以发送数据者无通过组播定位攻击，目前为止还未出现以
组播为载体的病毒和黑客程序。
三、关于收费网关问题
收费网关一般位于最后的组播复制节点的更上层，所以通过原有的BAS收费网关系统对组播数据流进行复制是不现实的，一般是将组播数据流绕过现有的BAS收费网关，用另外的方式收费，解决方式有几种：
1．采用可控组播协议的方式，现在的华为、中兴的交换机都支持此技术。
2．采用包月计费的方式。
3．采用免费收看用广告赚取收入的方式。
如何构建支持组播协议的城域网
城域网的主干一般采用Ethernet over SDH，或直接采用以太网，他们支持IP组播问题不大。难点在于最后一公里的接入网部分，接入网有两种主流技术，以太网和ADSL,其中以太网接入很容易开通组播。
但是现在电信公网的接入以ADSL为主，ADSL的物理基础是ATM，所以其原本是不支持IP组播的，通过后来的一些技术改进才使其支持IP组播，其中的主流是DSLAM技术。
一、ADSL承载组播的特殊性
由于ADSL的底层不同于一般的以太网帧结构，因此在DSLAM上实现IP组播可以采用IGMP Proxy和IGMP Snooping两种方式。
IGMP Proxy的实现机理：DSLAM靠拦截用户和路由器之间的IGMP报文建立组播表，Proxy设备的上联端口执行主机的角色，下联端口执行路由器的角色。
IGMP Snooping的实现机理：DSLAM以侦听主机发向路由器IGMP成员报告消息的方式，形成组成员和交换机端口的对应关系，DSLAM则根据该对应关系，将收到的组播数据包转发到组成员的端口。
早期的基于纯ATM交换内核的DSLAM，由于PVC的终结是在BAS上，DSLAM 支持数据的透传，不能对数据进行任何的处理，所以只能实现IGMP Snooping 功能，而不能支持IGMP Proxy功能。现在基于纯IP交换的第三代DSLAM，可以同时支持IGMP Proxy和IGMP Snooping功能。
二、DSLAM中IP组播性能的衡量
DSLAM中实现IP组播性能的衡量主要分为功能和性能两部分。
1.功能主要包括：
(1)DSLAM组播流的转发。DSLAM能按组播转发表正确转发，也就是说只有被授权的用户板端口才能收到组播流，而其他非授权端口不能收到组播流；
(2)多个组成员的加入不会影响到组内其他成员收看组播节目；同样，单个组成员的离开和单个组的离开也不会影响到组内其他成员和其他组的成员观看组播节目；
(3)对组播权限的控制。对权限的控制应该是基于端口号、MAC地址或IP地址的灵活控制，而且控制的颗粒度应能控制某个用户可以加入此组播组但是不能加入彼组播组；
(4)IP TV频道切换时延。时延在用户能接收的范围内与电视频道切换时间比较理想。
2.其性能主要包括：
(1)成员Join/Leave的时延。Join时延是指从待测路由器收到指定组播组
PIM组播协议密集模式
PIM组播协议密集模式（DM模式） 【实验名称】 PIM组播协议密集模式（DM模式） 【实验目的】 熟悉如何配置PIM密集模式 【背景描述】 你是一个某单位的网络管理员，单位有存放资料的组播服务器，，服务器为用户提供组播服务，请你满足现在的网络需求。采用PIM的密集模式来实现。 【实现功能】 实现PIM密集模式下组播流量的传输，如果没有组成员，自动修剪组播发送信息。 【实验拓扑】 S1 vlan1:192.168.1.253 vlan10:192.168.10.1 vlan12:192.168.12.1 vlan20:192.168.20.1 vlan100:192.168.100.1 S2 vlan1:192.168.2.253 vlan50:192.168.50.1 vlan12:192.168.12.2 vlan60:192.168.60.1 S2126 vlan1:192.168.1.254 S2150vlan1:192.168.2.254
【实验设备】 S3550-24(2台)、S2126G（1台）、S2150G(1台)、PC(4台) 【实验步骤】 第一步：基本配置 switch(config)#hostname S1 S1(config)#vlan 10 ! 创建一个vlan10 S1(config-vlan)#exi S1(config)#vlan 12 S1(config-vlan)#exi S1(config)#vlan 20 S1(config-vlan)#exi S1(config)#vlan 100 S1(config-vlan)#exi S1(config)#interface f0/24 S1(config-if)#switchport mode trunk ！把f0/24接口作为trunk接口 S1(config-if)#switchport trunk allowed vlan remove 100 ! trunk链路不传输vlan 100的信息 S1(config)#interface vlan 1 S1(config-if)#ip address 192.168.1.253 255.255.255.0 S1(config-if)#no shutdown S1(config)#interface vlan 10 S1(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0 ！创建一个SVI地址 S1(config-if)#no shutdown S1(config)#interface vlan 12 S1(config-if)#ip address 192.168.12.1 255.255.255.0 S1(config-if)#no shutdown S1(config)#interface vlan 20 S1(config-if)#ip address 192.168.20.1 255.255.255.0 S1(config-if)#no shutdown S1(config)#interface vlan 100 S1(config-if)#ip address 192.168.100.1 255.255.255.0 S1(config-if)#no shutdown S1(config)#interface fastethernet f0/1 ！把接口加入到vlan 10 S1(config-if)#switchport access vlan 10 S1(config)#interface fastethernet f0/2 S1(config-if)#switchport access vlan 20 S1(config)#interface fastethernet f0/12 S1(config-if)#switchport access vlan 12 switch(config)#hostname S2 S2(config)#vlan 12 S2(config-vlan)#exi
IGMP Snooping协议简介
IGMP Snooping协议简介 3.1.1 igmp snooping原理 igmp snooping运行在数据链路层，是二层以太网交换机上的组播约束机制，用于管理和控制组播组。 当二层以太网交换机收到主机和路由器之间传递的igmp报文时，igmp sno oping分析igmp报文所带的信息。当监听到主机发出的igmp主机报告报文时，交换机就将该主机加入到相应的组播表中；当监听到主机发出的igmp离开报文时，交换机就将删除与该主机对应的组播表项。通过不断地监听igmp报文，交换机就可以在二层建立和维护mac组播地址表。之后，交换机就可以根据mac 组播地址表转发从路由器下发的组播报文。 没有运行igmp snooping时，组播报文将在二层广播，如图3-1所示。 运行igmp snooping后，报文将不再在二层广播，而是进行二层组播，如图 3-2所示.
3.1.2 igmpv3 snooping简介 s9500交换机支持igmpv1、 igmpv2、igmpv3协议。igmpv3协议是在igmpv 2报文的基础上的扩充。igmpv3允许主机指定接收某些网络发送的某些组播组，相比以前的版本，增加了主机的控制能力，不仅可以指定组播组，还能指定组播的源。 igmp查询报文分通用查询报文、特定组查询报文，下文着重介绍igmpv3新增的报文。 3.1.3 查询报文 igmpv3新增特定源组查询报文格式如下，从图中可以分辨igmpv2、igmpv3查询报文的格式的不同： 对于通用查询报文，igmpv2报文长度为8字节，igmpv3长度为12字节。 对于特定组查询报文，igmpv2报文长度为8字节，igmpv3长度大于等于12字节。 igmpv3特定源组查询报文，长度大于12字节。
组播路由协议配置(华为)
常用组播路由协议配置方法 1IGMP协议配置 1.1 IGMP基本设置 1.1.1配置路由器加入到一个组播组： # 将VLAN 接口VLAN-interface10 包含的以太网端口Ethernet 0/1 加入组播组 #225.0.0.1。 [Quidway-Vlan-interface10] igmp host-join 225.0.0.1 port Ethernet 0/1 1.1.2控制某个接口下主机能够加入的组播组 igmp group-policy acl-number [ 1 | 2 | port { interface_type interface_ num |interface_name } [ to { interface_type interface_num|interface_name } ] ] 【例如】 # 配置访问控制列表acl 2000 [Quidway] acl number 2000 [Quidway-acl-basic-2000] rule permit source 225.0.0.0 # 指定VLAN-interface10上满足acl2000中规定的范组，指定组的IGMP版本为2。 [Quidway-Vlan-interface10] igmp group-policy 2000 2 1.1.3IGMP版本切换 igmp version { 1 | 2 } # 在VLAN 接口VLAN-interface10 上运行IGMP 版本1。 [Quidway-Vlan-interface10] igmp version 1 1.1.4IGMP查询间隔时间：默认60s igmp timer query seconds # 将VLAN-interface2 接口上的主机成员查询报文发送间隔设置为150 秒。 [Quidway-Vlan-interface2] igmp timer query 150 1.1.5IGMP查询超时时间：默认为2倍的查询间隔时间 igmp timer other-querier-present # 配置Querier 的存活时间为300 秒 [Quidway-Vlan-interface10] igmp timer other-querier-present 300 1.1.6IGMP查询最大响应时间：默认为10s igmp max-response-time seconds # 配置主机成员查询报文中包含的最大响应时间为8 秒。 [Quidway-Vlan-interface10] igmp max-response-time 8 1.2 IGMP Proxy 1.2.1组网需求
IP组播路由协议详细介绍
IP组播路由协议详细介绍 一、概述 1、组播技术引入的必要性 随着宽带多媒体网络的不断发展，各种宽带网络应用层出不穷。IP TV、视频会议、数据和资料分发、网络音频应用、网络视频应用、多媒体远程教育等宽带应用都对现有宽带多媒体网络的承载能力提出了挑战。采用单播技术构建的传统网络已经无法满足新兴宽带网络应用在带宽和网络服务质量方面的要求，随之而来的是网络延时、数据丢失等等问题。此时通过引入IP组播技术，有助于解决以上问题。组播网络中，即使组播用户数量成倍增长，骨干网络中网络带宽也无需增加。简单来说，成百上千的组播应用用户和一个组播应用用户消耗的骨干网带宽是一样的，从而最大限度的解决目前宽带应用对带宽和网络服务质量的要求。 2、IP网络数据传输方式 组播技术是IP网络数据传输三种方式之一，在介绍IP组播技术之前，先对IP网络数据传输的单播、组播和广播方式做一个简单的介绍： 单播（Unicast）传输：在发送者和每一接收者之间实现点对点网络连接。如果一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据，也必须相应的复制多份的相同数据包。如果有大量主机希望获得数据包的同一份拷贝时，将导致发送者负担沉重、延迟长、网络拥塞；为保证一定的
服务质量需增加硬件和带宽。 组播（Multicast）传输：在发送者和每一接收者之间实现点对多点网络连接。如果一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据，也只需复制一份的相同数据包。它提高了数据传送效率。减少了骨干网络出现拥塞的可能性。 广播（Broadcast）传输：是指在IP子网内广播数据包，所有在子网内部的主机都将收到这些数据包。广播意味着网络向子网每一个主机都投递一份数据包，不论这些主机是否乐于接收该数据包。所以广播的使用范围非常小，只在本地子网内有效，通过路由器和交换机网络设备控制广播传输。 二、组播技术 1、 IP组播技术体系结构 组播协议分为主机-路由器之间的组成员关系协议和路由器-路由 器之间的组播路由协议。组成员关系协议包括IGMP(互连网组管理协议)。组播路由协议分为域内组播路由协议及域间组播路由协议。域内组播路由协议包括PIM-SM、PIM-DM、DVMRP等协议，域间组播路由协议包括MBGP、MSDP等协议。同时为了有效抑制组播数据在链路层的扩散，引入了IGMP Snooping、CGMP等二层组播协议。 IGMP建立并且维护路由器直联网段的组成员关系信息。域内组播路由协议根据IGMP维护的这些组播组成员关系信息，运用一定的组播路
组播协议详细
目录 第1章组播概述.....................................................................................................................1-1 1.1 组播简介.............................................................................................................................1-1 1.1.1 单播方式的信息传输过程.........................................................................................1-1 1.1.2 广播方式的信息传输过程.........................................................................................1-2 1.1.3 组播方式传输信息....................................................................................................1-2 1.1.4 组播中各部分的角色................................................................................................1-3 1.1.5 组播的优点和应用....................................................................................................1-4 1.2 组播模型分类.....................................................................................................................1-4 1.3 组播的框架结构..................................................................................................................1-5 1.3.1 组播地址..................................................................................................................1-6 1.3.2 组播协议..................................................................................................................1-9 1.4 组播报文的转发机制........................................................................................................1-10 1.4.1 RPF机制的应用.....................................................................................................1-11 1.4.2 RPF检查................................................................................................................1-11第2章 IGMP Snooping配置...................................................................................................2-1 2.1 IGMP Snooping简介..........................................................................................................2-1 2.1.1 IGMP Snooping原理................................................................................................2-1 2.1.2 IGMP Snooping基本概念........................................................................................2-1 2.1.3 IGMP Snooping工作机制........................................................................................2-2 2.2 IGMP Snooping配置..........................................................................................................2-4 2.2.1 启动IGMP Snooping................................................................................................2-5 2.2.2 配置IGMP Snooping版本........................................................................................2-5 2.2.3 配置IGMP Snooping相关定时器..............................................................................2-6 2.2.4 配置端口从组播组中快速删除功能..........................................................................2-6 2.2.5 配置组播组过滤功能................................................................................................2-7 2.2.6 配置端口可以通过的组播组最大数量.......................................................................2-8 2.2.7 配置静态成员端口....................................................................................................2-9 2.2.8 配置静态路由器端口................................................................................................2-9 2.2.9 配置IGMP Snooping模拟主机加入功能.................................................................2-10 2.2.10 配置查询报文的VLAN Tag..................................................................................2-11 2.2.11 配置组播VLAN.....................................................................................................2-12 2.3 IGMP Snooping显示和维护.............................................................................................2-14 2.4 IGMP Snooping典型配置举例..........................................................................................2-14 2.4.1 配置IGMP Snooping功能......................................................................................2-14 2.4.2 配置组播VLAN功能...............................................................................................2-16
组播协议相关
组播相关: 一、组播协议体系： 1)组成员关系协议包括IGMP(互连网组管理协议); 2)组播路由协议分为域内组播路由协议及域间组播路由协议; 3)域内组播路由协议包括MOSPF，CBT，PIM-SM、PIM-DM、DVMRP等协议; 4)域内的组播协议又分为密集，与稀疏模式的协议。 DVMRP，PIM-DM，MOSPF属于密集模式，CBT，PIM-SM属于稀疏模式。 5) 针对域间组播路由有两类解决方案：短期方案和长期方案。 短期方案包括三个协议MBGP/MSDP/PIM-SM：MBGP（组播边缘网关协议），用于在自治域间交换组播路由信息；MSDP（组播信源发现协议），用于在ISP之间交换组播信源信息；以及域内组播路由协议PIM-SM 长期方案目前讨论最多的是MASC/MBGP/BGMP，它建立在现有的组播业务模型上，其中MASC实现域间组播地址的分配、MBGP在域间传递组播路由信息、BGMP完成域间路由树的构造。此外还有一些组播路由策略，如PIM-SSM（特定信源协议无关组播）等，建立在其它的组播业务模型上。 目前仅短期方案MBGP/MSDP/PIM-SM是成熟的，并在许多的运营商中广泛使用。 6)同时为了有效抑制组播数据在链路层的扩散，引入了IGMP Snooping、HGMP，HMVR，RGMP，GMRP等二层组播协议。 名词解释: 组播路由协议有距离矢量组播路由协议（DVMRP）、协议无关组播－密集模式（PIM-DM）、协议无关组播-稀疏模式（PIM-SM）、开放式组播最短路径优先（MOSPF）、有核树组播路由协议（CBT） IGMP协议简介： IGMP（Internet Group Management Protocol，因特网组管理协议）是TCP/IP协议族中负责IP组播成员管理的协议。它用来在IP主机和与其直接相邻的组播路由器之间建立、维护组播组成员关系。IGMP不包括组播路由器之间的组成员关系信息的传播与维护，这部分工作由各组播路由协议完成。所有参与组播的主机必须实现IGMP协议。 IGMP有三个版本：IGMP版本1（由RFC1112定义）、IGMP版本2（由RFC2236定义）和IGMP版本3。目前应用最多的是版本2。 IGMP版本2对版本1所做的改进主要有： 1. 共享网段上组播路由器的选举机制 共享网段即一个网段上有多个组播路由器的情况。在这种情况下，由于此网段下运行IGMP 的路由器都能从主机那里收到成员资格报告消息，因此，只需要一个路由器发送成员资格查询消息，这就需要一个路由器选举机制来确定一个路由器作为查询器。 在IGMP版本1中，查询器的选择由组播路由协议决定；IGMP版本2对此做了改进，规定同一网段上有多个组播路由器时，具有最低IP地址的组播路由器被选举出来充当查询器。 2. IGMP版本2增加了离开组机制 在IGMP版本1中，主机悄然离开组播组，不会给任何组播路由器发出任何通知。造成组播路由器只能依靠组播组响应超时来确定组播成员的离开。而在版本2中，当一个主机决定离
08_组播协议操作
目录 第1章 IGMP Snooping配置······················································1-1 1.1 IGMP Snooping介绍········································································1-1 1.2 IGMP Snooping配置任务·································································1-1 1.3 IGMP Snooping举例········································································1-3 1.4 IGMP Snooping排错帮助·································································1-5第2章组播VLAN配置·······························································2-1 2.1 组播VLAN介绍·················································································2-1 2.2 组播 VLAN配置任务········································································2-1 2.3 组播VLAN举例·················································································2-2第3章 IPv4组播协议·································································3-1 3.1 IPv4组播协议概述············································································3-1 3.1.1 组播简介·································································································3-1 3.1.2 组播地址·································································································3-1 3.1.3 IP组播报文转发·······················································································3-2 3.1.4 IP组播应用······························································································3-3 3.2 PIM-DM····························································································3-3 3.2.1 PIM-DM介绍···························································································3-3 3.2.2 PIM-DM配置任务序列·············································································3-4 3.2.3 PIM-DM典型案例····················································································3-5 3.2.4 PIM-DM排错帮助····················································································3-6 3.3 PIM-SM·····························································································3-6 3.3.1 PIM-SM介绍····························································································3-6 3.3.2 PIM-SM配置任务序列·············································································3-8 3.3.3 PIM-SM典型案例··················································································3-10 3.3.4 PIM-SM排错帮助··················································································3-12 3.4 DVMRP···························································································3-12 3.4.1 DVMRP介绍··························································································3-12 3.4.2 配置任务序列·······················································································3-13 3.4.3 DVMRP典型案例··················································································3-15 3.4.4 DVMRP排错帮助··················································································3-16 3.5 DCSCM··························································································3-16
迈普交换机4128e08_组播协议操作
目录 第1章IGMP SNOOPING配置 (2) 1.1 IGMP S NOOPING介绍 (2) 1.2 IGMP S NOOPING配置任务 (2) 1.3 IGMP S NOOPING举例 (4) 1.4 IGMP S NOOPING排错帮助 (7) 第2章组播VLAN配置 (8) 2.1 组播VLAN介绍 (8) 2.2 组播VLAN配置任务 (8) 2.3 组播VLAN举例 (9) 第3章IP组播协议 (1) 3.1 DCSCM (1) 3.1.1 DCSCM介绍 (1) 3.1.2 DCSCM配置任务序列 (1) 3.1.3 DCSCM典型案例 (5) 3.1.4 DCSCM排错帮助 (6)
第1章IGMP Snooping配置 1.1IGMP Snooping介绍 IGMP（Internet Group Management Protocol）互联网组管理协议，用于实现IP的组播。IGMP 被支持组播的网络设备（如路由器）用来进行主机资格查询，也被想加入某组播组的主机用来通知路由器接收某个组播地址的数据包，而这些都是通过IGMP消息交换来完成的。路由器首先利用一个可寻址到所有主机的组地址（即224.0.0.1）发送一条IGMP主机成员资格查询（IGMP Host Membership Query）消息。若一个主机希望加入某组播组，它就利用该组播组的组地址回应一条IGMP主机成员资格报告（IGMP Host Membership Report）消息。 IGMP Snooping即IGMP侦听。交换机通过IGMP Snooping来限制组播流量的泛滥，只把组播流量转发给与组播设备相连的端口。交换机侦听组播路由器和主机之间的IGMP消息，根据侦听结果维护组播转发表，而交换机根据组播转发表来决定组播包的转发。 1.2IGMP Snooping配置任务 1.启动IGMP Snooping功能 2.配置IGMP Snooping 1.启动IGMP Snooping功能
IGMP协议详解与测试方法
拟 制 人时 间 IGMP 协议详解与测试方法 1 基本信息 1.1 摘要 本文主要介绍IGMP协议与我司终端产品IGMP的测试方法。 1.2关键字 IGMP，SNOOPING 1.3 缩略语 IGMP Internet Group Management Protocol Internet 组管理协议SMB SmartBits 思博伦通信网络分析仪CPE Customer Premise Equipment 用户侧设备
2 协议解释 2.1 IGMP 作用 ? 实现一对多数据流业务，有很多种实现方式，如广播，但是浪费带宽，会造成广播风暴： ? 如果用IGMP 的话，根据成员的需要去接受数据流业务： 组播成员2 组播成员1
2.2 IGMP协议 ?IGMP协议用于IPv4系统向任何邻居组播路由器报告其组播成员资格。IP组播路由器自己本身也可以是一到多个组播组的成员。这时，组播路由器要实现协议的组播路由器部分和组成员部分。 ?报文格式 IGMP V1 报文格式 Ver Type Reserved Checksum Group Address IGMP V2 报文格式 Type Max Resp Time Checksum Group Address Membership Query: 成员关系查询（0x11） V1 Membership Report: 版本 1 成员关系报告（0x12） V2 Membership Report: 版本 2 成员关系报告（0x16） Leave Group: 离开组报告（0x17） ?IGMP组播地址 组播IP地址用于标识一个IP组播组。IANA把D类地址空间分配给IP组播，其范围是从224.0.0.0到239.255.255.255。如下图所示(二进制表示)，IP组播地址前四位均为1110。 八位组（1）八位组（2）八位组（3）八位组（4） 1110XXXX XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX 组播地址的分类： 保留——224.0.0.0 - 224.0.0.255 用户组播地址——224.0.1.0 - 238.255.255.255 本地管理组——239.0.0.0 - 239.255.255.255 （用于私人组播领域，类似私有IP地址）
组播协议
组播协议允许将一台主机发送的数据通过网络路由器和交换机复制到多个加入此组播的主机，是一种一对多的通讯方式。 IP组播的好处、优势 组播协议与现在广泛使用的单播协议的不同之处在于，一个主机用单播协议向n个主机发送相同的数据时，发送主机需要分别向n个主机发送，共发送n 次。一个主机用组播协议向n个主机发送相同的数据时，只要发送1次，其数据由网络中的路由器和交换机逐级进行复制并发送给各个接收方，这样既节省服务器资源也节省网络主干的带宽资源。 与广播协议相比，只有组播接收方向路由器发出请求后，网络路由器才复制一份数据给接收方，从而节省接收方的带宽。而广播方式无论接收方是否需要，网络设备都将所有广播信息向所有设备发送，从而大量占据接收方的接入带宽。 IP组播历史 在1980年代初斯坦福大学的一位博士生叫Steve Deering，在为其导师David Cheriton工作，设计一种叫做Vsystem的分布式操作系统。此操作系统允许一台计算机使用MAC层组播向在本地Ethernet段的一组其他计算机传递信息。 随着工作的扩展组播必须跨越路由器，所以必须将组播扩展到OSI模型的第三层，此历史重任落到了Steve Deering身上，他总结了组播路由的通信协议基础，并最终在1991年12月发表的博士论文中进行了详细的阐述。
组播协议的优势： 组播协议的优势在于当需要将大量相同的数据传输到不通主机时， 1．能节省发送数据的主机的系统资源和带宽； 2．组播是有选择地复制给又要求的主机； 3. 组播可以穿越公网广泛传播，而广播则只能在局域网或专门的广播网内部传播； 4. 组播能节省网络主干的带宽； 组播协议的缺点： 与单播协议相比，组播没有补包机制，因为组播采用的是UTP的传输方式，并且不是针对一个接受者，所以无法有针对的进行补包。所以直接组播协议传输的数据是不可靠的。 二、为什么宽带网必须使用组播协议
迈普MyPower S4300千兆汇聚路由交换机配置手册V2.0_操作手册_09_组播协议操作概论
目录 第1章IPv4组播协议 (1) 1.1 IPv4组播协议概述 (1) 1.1.1 组播简介 (1) 1.1.2 组播地址 (1) 1.1.3 IP组播报文转发 (3) 1.1.4 IP组播应用 (3) 1.2 PIM-DM (3) 1.2.1 PIM-DM介绍 (3) 1.2.2 PIM-DM配置任务序列 (4) 1.2.3 PIM-DM典型案例 (6) 1.2.4 PIM-DM排错帮助 (7) 1.3 PIM-SM (8) 1.3.1 PIM-SM介绍 (8) 1.3.2 PIM-SM配置任务序列 (9) 1.3.3 PIM-SM典型案例 (12) 1.3.4 PIM-SM排错帮助 (15) 1.4 MSDP配置 (15) 1.4.1 MSDP介绍 (15) 1.4.2 MSDP配置任务简介 (16) 1.4.3 配置MSDP基本功能 (17) 1.4.4 配置MSDP对等体 (18) 1.4.5 配置报文收发 (18) 1.4.6 配置SA-cache参数 (19) 1.4.7 MSDP举例 (20) 1.4.8 MSDP排错帮助 (26) 1.5 ANYCAST RP配置 (26) 1.5.1 ANYCAST RP介绍 (26) 1.5.2 ANYCAST RP配置任务 (27) 1.5.3 ANYCAST RP典型案例 (29) 1.5.4 ANYCAST RP排错帮助 (30) 1.6 PIM-SSM (31) 版权所有?2009，迈普通信技术股份有限公司，保留所有权利1
1.6.1 PIM-SSM 介绍 (31) 1.6.2 PIM-SSM 配置任务序列 (31) 1.6.3 PIM-SSM 典型案例 (31) 1.6.4 PIM-SSM 排错帮助 (34) 1.7 DVMRP (34) 1.7.1 DVMRP介绍 (34) 1.7.2 配置任务序列 (35) 1.7.3 DVMRP典型案例 (37) 1.7.4 DVMRP排错帮助 (38) 1.8 DCSCM (38) 1.8.1 DCSCM介绍 (38) 1.8.2 DCSCM配置任务序列 (39) 1.8.3 DCSCM典型案例 (41) 1.8.4 DCSCM排错帮助 (42) 1.9 IGMP (42) 1.9.1 IGMP介绍 (42) 1.9.2 配置任务序列 (44) 1.9.3 IGMP典型案例 (46) 1.9.4 IGMP排错帮助 (47) 1.10 IGMP Snooping配置 (47) 1.10.1 IGMP Snooping介绍 (47) 1.10.2 IGMP Snooping配置任务 (47) 1.10.3 IGMP Snooping典型案例 (49) 1.10.4 IGMP Snooping排错帮助 (52) 1.11 IGMP Proxy配置 (53) 1.11.1 IGMP Proxy介绍 (53) 1.11.2 IGMP Proxy配置任务 (53) 1.11.3 IGMP Proxy举例 (54) 1.11.4 IGMP Proxy排错帮助 (57) 第2章IPv6组播协议 (58) 2.1 PIM-DM6 (58) 2.1.1 PIM-DM6介绍 (58) 2.1.2 PIM-DM6配置任务序列 (59) 2.1.3 PIM-DM6典型案例 (61) 版权所有?2009，迈普通信技术股份有限公司，保留所有权利1