IPv6-组播技术基础

HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedInternal第1章组播简介第2章组播协议基础第3章组播协议详述第4章组播配置举例HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage2什么是组播？三种传输模型Unicast：一对一的传输模型Broadcast：一对所有的传输模型Multicast：一对一组（多）的传输模型所谓“组”，可以理解为有某个共同特征的对象的集合HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage3什么是IP组播？传输模型是针对TCPIP或OSI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。所谓IP组播或者说3层组播，就是指在IP层看来，传输模型为一对多的模式。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage4IP组播的特征IP组播的特点是：相对于单播传输模型，组播解决了在数据头端进行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（而非点到点）的状态。这样，使得节点间的流量模型达到最优状态。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不必要节点而产生的冗余流量。另外，internet明确不支持全网广播。思考：这个特点带来的价值如何？HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage5IP组播的用户价值IP组播对于业务的优势主要体现在：减少服务器负载节约带宽，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因此，IP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??HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage6组播IPv6地址IPv6组播的地址范围：FF00::/8Flags=|0|R|P|T|最高位为保留R：标记是否为内嵌RP的组播地址P：标记是否是基于单播前缀的组播地址T：标记是否是永久分配的组播地址HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage7组播IPv6地址Scope：限制组播组的域范围1：本地接口范围（interface-localscope）2：本地链路范围（link-localscope）4：本地管理域范围（admin-localscope）5：站点范围（site-localscope）8：组织范围（organization-localscope）E：全球范围（globalscope）Groupid：在一个给定的范围内，永久或临时的组播组地址HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage8IPv6组播MAC地址分配组播IPv6&Mac地址映射MAC的前两个字节以固定的0X3333填充。MAC的后四个字节以目的IPv6组播地址的后四位填充。128BitIPaddress0011001148bitMACaddressmapping00110011…………HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage9单播转发模型13123发送到主机3的报文DestNextHopOIFH3/32R3Eth0...单播转发表KeyResultDestinationAddress/MaskOutgoingInterfaceNextHop举例：4::/32Ethernet1/0/03::1基于IP报文的目的地址进行查找转发表2HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage10组播转发模型KeyResultSourceAddressGroupAddressIncomingInterfaceOutgoingInterfaceList举例：2001::2FF0E::6Ethernet1/0/0Ether1/0/1Ether1/0/2基于IP报文的源地址、目的地址进行查找转发表123123发送到Group1的报文SGIIFOIFListH1G1Eth1Eth2、Eth3组播转发表加入Group1加入Group1HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage11反向路径转发RPF(ReversePathForwarding)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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R1接收者R2组播源SEth0Eth1Eth0Eth1组播转发表目的下一跳接口S...Eth0单播路由表SGIIFOIFListSGEth0……HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage12组播基本概念小结在TCPIP的分层架构上理解各层的组播IP组播的特征IP组播的地址分配IP组播转发模型RPF在转发平面的概念HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage13第1章组播简介第2章组播协议基础第3章组播协议详述第4章组播配置举例HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage14组播协议要素组播通信模型组播协议四要素：−源发现−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）−分发树生成HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage15组播协议架构组播协议主机通信协议组播路由协议域间组播协议组播拓扑分离协议HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage16组播协议概述组播协议主机通信协议–MLD（v1、v2)，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(源，组）的数据组播路由协议域间组播协议组播拓扑分离协议组播网络查询报告MLDHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage17组播协议概述主机通信协议组播路由协议–掌握网络拓扑，发现组播源，建立起以组播源为根的或者RP为根的分发树−PIM:SM,DM,SSM,BidirPIM−DVMRP,MOSPF域间组播协议组播拓扑分离协议组播网络组播源HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage18组播协议概述组播协议主机通信协议组播路由协议域间组播协议−BGMP组播拓扑分离协议MSDP组播源A组播源B组播自治域APIM-SM组播自治域BPIM-SMHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage19组播协议概述组播协议主机通信协议组播路由协议域间组播协议组播拓扑分离协议–组播受单播网络拓扑限制。通过提供一套专门供组播进行RPF检查的单播路由，可以实现组播网络与单播网络拓扑的分离，−MBGP组播扩展−组播静态路由−ISIS、OSPF组播拓扑组播静态路由组播网络B组播网络A组播网络C组播网络D组播源AMBGPMBGP接收者HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage20协议基础小结通信四要素四类组播协议协议名称和含义，以及主要功能HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage21第1章组播简介第2章组播协议基础第3章组播协议详述第4章组播配置举例HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage22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HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage23MLDv1MLDv1主要机制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，如果没有主机响应，删除组成员信息，停止转发组播数据H3H1H3H2FF0E::6组加入报告FF0E::9组加入报告路由器发送特定组查询组FF0E::9离开消息路由器发送特定组FF0E::9的查询HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage24MLDv2协议(引入特定源组播机制（SourceSpecificMulitcast,SSM)H3H1H3H2IS_IN(2001::2)forFF0E::6IS_EX(2001::4)forFF0E::9AfterQueryInterval(~125sec)SSM=SourceSpecificMulticastIwantpacketsforGroupFF0E::6butonlyfromsource2001::2IwantpacketsforGroupFF0E::9fromallsourcesExcept2001::4MLDv2Router•维护特定源的状态•发送特定源的查询•对组FF0E::6只有从源2001::2的报文被转发•对组FF0E::9除了源2001::4以外的所有源的组播数据被转发HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage25MLDv2消息类型主机发送给路由器的消息类型(HosttoRouter)ValueNameCategory1MODE_IS_INCLUDECurrent-state-record2MODE_IS_EXCLUDECurrent-state-record3CHANGE_TO_INCLUDE_MODEState-Change-Record4CHANGE_TO_EXCLUDE_MODEState-Change-Record5ALLOW_NEW_SOURCESState-Change-Record6BLOCK_OLD_SOURCESState-Change-Record路由器发送的查询消息(RoutertoHost)NameNameGeneralQuery周期性查询GroupSpecificQuery由TO_IN消息触发Group&SourceSpecificQuery由BLOCK,TO_EX和TO_IN触发HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage26MLD小结MLD的作用MLD版本间的差异现实中的MLDHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage27组播路由协议—PIM-SM（SparseMode）PIM-SM协议机制显式加入（Explicitjoin）模型可以建立以汇聚点(RendezvousPoint,RP)或者源为根的组播分发树（RP-rootedorSource-rootedMulticastDistributionTree)支持从共享树(RPTree,RPT)到源树(最短路径树，ShortestPathTree,SPT)的切换周期性发送加入/剪枝(Join/Prune)消息维护分发树状态需要额外的RP发现机制(静态RP,BSR-RP,Auto-RP等)PIM-SM特点相对于DM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适用于稀疏分布的接收者模型，广泛应用于IPTVHUAWEI