12-IPv6组播路由与转发配置
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每个IPv6组播路由协议都有一个自身的路由表,综合成一个总的IPv6组播路由表,由一系列(S,G)和(*,G)表项组成,即由组播源S向IPv6组播组G发送IPv6组播数据的IPv6组播路由信息。其中最优IPv6组播路由下发到IPv6组播转发表中,控制IPv6组播数据的转发。IPv6组播传输路径上的设备根据IPv6组播转发表转发IPv6组播数据的同时还需执行RPF(Reverse Path Forwarding,逆向路径转发)机制确保IPv6组播数据沿正确路径传输。
IPv6组播路由协议在创建和维护IPv6组播路由表项时,运用了RPF(Reverse Path Forwarding,逆向路径转发)检查机制,以确保IPv6组播数据能够沿正确的路径传输,同时还能避免由于各种原因而造成的环路。
执行RPF检查的过程如下:
(1) 首先,以“报文源”的IPv6地址为目的地址,分别从IPv6单播路由表和IPv6 MBGP路由表中各选出一条最优路由。
根据IPv6组播报文传输的具体情况不同,“报文源”所代表的具体含义也不同:
· 如果当前报文沿从组播源到接收者或RP(Rendezvous Point,汇集点)的SPT(Shortest Path Tree,最短路径树)进行传输,则以组播源为“报文源”进行RPF检查。
· 如果当前报文沿从RP到接收者的RPT(Rendezvous Point Tree,共享树)进行传输,或者沿从组播源到RP的组播源侧RPT进行传输,则都以RP为“报文源”进行RPF检查。
· 如果当前报文为BSR(Bootstrap Router,自举路由器)报文,沿从BSR到各设备的路径进行传输,则以BSR为“报文源”进行RPF检查。
有关SPT、RPT、组播源侧RPT、RP和BSR的详细介绍,请参见“IP组播配置指导”中的“IPv6 PIM”。
(2) 然后,从这些最优路由中再选出一条作为RPF路由。选取规则如下:
· 如果配置了按照最长匹配选择路由,则:
¡ 选择前缀长度最长的路由。
¡ 如果前缀长度相同,则选择路由优先级最高的路由。
¡ 如果路由优先级也相同,则按照IPv6 MBGP路由、IPv6单播路由的顺序进行选择。
¡ 如果存在等价路由,则选择下一跳的IPv6地址较大者。
· 如果没有配置按照最长匹配选择路由,则:
¡ 选择路由优先级最高的路由。
¡ 如果路由优先级相同,则按照IPv6 MBGP路由、IPv6单播路由的顺序进行选择。
¡ 如果存在等价路由,则选择下一跳的IPv6地址较大者。
RPF路由中包含有RPF接口和RPF邻居的信息,不论RPF路由为IPv6单播路由还是IPv6 MBGP路由,该路由表项的出接口都是RPF接口,下一跳都是RPF邻居。
(3) 最后,判断报文实际到达的接口与RPF接口是否相同:
· 相同,RPF检查通过。
· 不同,RPF检查失败。
对每一个收到的IPv6组播数据报文都进行RPF检查会给设备带来较大负担,而利用IPv6组播转发表可以解决这个问题。在建立IPv6组播路由和转发表时,会把IPv6组播数据报文(S,G)的RPF接口记录为(S,G)表项的入接口。当设备收到IPv6组播数据报文(S,G)后,查找IPv6组播转发表:
· 如果IPv6组播转发表中不存在(S,G)表项,则对该报文执行RPF检查,将其RPF接口作为入接口,结合相关路由信息创建相应的表项,并下发到IPv6组播转发表中:
¡ 若该报文实际到达的接口正是其RPF接口,则RPF检查通过,向所有的出接口转发该报文;
¡ 若该报文实际到达的接口不是其RPF接口,则RPF检查失败,丢弃该报文。
· 如果IPv6组播转发表中已存在(S,G)表项,且该报文实际到达的接口与入接口相匹配,则向所有的出接口转发该报文。
· 如果IPv6组播转发表中已存在(S,G)表项,但该报文实际到达的接口与入接口不匹配,则对此报文执行RPF检查:
¡ 若其RPF接口与入接口一致,则说明(S,G)表项正确,丢弃这个来自错误路径的报文;
¡ 若其RPF接口与入接口不符,则说明(S,G)表项已过时,于是把入接口更新为RPF接口。如果该报文实际到达的接口正是其RPF接口,则向所有的出接口转发该报文,否则将其丢弃。
图1-1 RPF检查过程
如图1-1所示,假设网络中IPv6单播路由畅通,未配置IPv6 MBGP。IPv6组播报文(S,G)沿从组播源(Source)到接收者(Receiver)的SPT进行传输。假定Device C上的IPv6组播转发表中已存在(S,G)表项,其记录的入接口为Port A:
· 如果该IPv6组播报文从接口Port A到达Device C,与(S,G)表项的入接口相匹配,则向所有的出接口转发该报文。
· 如果该IPv6组播报文从接口Port B到达Device C,与(S,G)表项的入接口不匹配,则对其执行RPF检查:通过查找IPv6单播路由表发现到达Source的出接口(即RPF接口)是Port A,与(S,G)表项的入接口一致。这说明(S,G)表项是正确的,该报文来自错误的路径,RPF检查失败,于是丢弃该报文。
IPv6 Mtrace功能可以用来跟踪IPv6组播数据在组播网络中经过的路径。
· LHR(Last-hop Router,最后一跳路由器):在指定组播网络中,如果某路由器有一个接口的IPv6地址与指定目的端IPv6地址在同一个网段内,且能够向该网段转发特定的组播流,则称该路由器为最后一跳路由器。
· FHR(First-hop Router,第一跳路由器):与组播源直连的路由器。
· Client(客户端):触发组播路径跟踪的路由器。
(1) 客户端向指定目的端发送最大TTL的查询报文(Query Message)。
(2) 最后一跳路由器收到查询报文后,在该报文上添加本地转发信息,将其转换成请求报文(Request Message),并向上游邻居转发该请求报文。
(3) 路径中的每台路由器都在收到的请求报文后添加本地转发信息,并向上游邻居发送。
(4) 第一跳路由器在收到请求报文后,同样添加本地转发信息,然后将其报文类型改为回应报文(Reply Message),向客户端发送。
(5) 客户端收到回应报文后解析其中的转发信息并显示该信息。
通过ISSU方式对多个成员设备组成的IRF组网环境进行版本升级时,若三层组播路由入接口包含非本设备上的成员端口,在升级过程中重启该设备无法保证流量不中断。
三层组播转发表项的出接口不支持Tunnel接口,将会导致组播流量转发异常。
IPv6组播路由与转发配置任务如下:
(1) 使能IPv6组播路由
(2) (可选)配置IPv6组播静态路由
(3) (可选)配置按照最长匹配选择RPF路由
(4) (可选)配置 IPv6组播负载分担
(5) (可选)配置IPv6组播转发边界
(6) (可选)配置IPv6组播路径跟踪功能
在配置IPv6组播路由与转发之前,需配置任一IPv6单播路由协议,实现域内网络层互通。
配置各项三层IPv6组播功能之前,必须先使能IPv6组播路由。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 使能IPv6组播路由,并进入IPv6 MRIB(Multicast Routing Information Base,组播路由信息库)视图。
ipv6 multicast routing
缺省情况下,IPv6组播路由处于关闭状态。
通过配置IPv6组播静态路由,可以为来自特定IPv6组播源的组播报文指定RPF接口或RPF邻居。
仅Release 6522及以上版本支持配置IPv6组播静态路由。
IPv6组播静态路由仅在所配置的组播设备上生效,不会以任何方式被广播或者引入给其它设备。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 配置IPv6组播静态路由。
ipv6 rpf-route-static ipv6-source-address prefix-length { rpf-nbr-address | interface-type interface-number } [ preference preference ]
(3) (可选)删除所有IPv6组播静态路由。
可以通过undo ipv6 rpf-route-static命令删除指定的IPv6组播静态路由外,也可以通过delete ipv6 rpf-route-static命令删除所有的IPv6组播静态路由。
在未配置按照最长匹配选择RPF路由之前,RPF检查以最优路由作为RPF路由。在配置按照最长匹配选择RPF路由之后,RPF检查将按照最长匹配选择RPF路由。有关RPF路由选择的详细介绍,请参见“1.1.1 1. RPF检查过程”。
system-view
(2) 进入IPv6 MRIB视图。
ipv6 multicast routing
(3) 配置按照最长匹配选择RPF路由。
longest-match
缺省情况下,选择路由优先级最高的路由作为RPF路由。
用户通过配置根据组播源或组播源组进行IPv6组播流量的负载分担,可以优化存在多条IPv6组播数据流时的网络流量。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入IPv6 MRIB视图。
ipv6 multicast routing
(3) 配置对IPv6组播流量进行负载分担。
load-splitting { source | source-group }
缺省情况下,不对IPv6组播流量进行负载分担。
IPv6组播信息在网络中的转发并不是漫无边际的,每个IPv6组播组对应的IPv6组播信息都必须在确定的范围内传递。IPv6组播转发边界可以限制IPv6组播协议报文的收发,为指定范围或Scope值的IPv6组播组划定了边界条件。如果IPv6组播报文的目的地址与边界条件匹配,就停止转发。当在一个接口上配置了IPv6组播转发边界后,将不能从该接口转发IPv6组播报文(包括本机发出的IPv6组播报文),并丢弃该接口接收到的IPv6组播报文。
本配置不需要使能IPv6组播路由。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入接口视图。
interface interface-type interface-number
(3) 配置IPv6组播转发边界。
ipv6 multicast boundary { ipv6-group-address prefix-length | scope { scope-id | admin-local | global | organization-local | site-local } }
缺省情况下,接口上未配置任何IPv6组播组的转发边界。
跟踪路径上所有设备必须配置相同的UDP端口号,并保证UDP端口号没有被其他业务使用。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) (可选)配置IPv6 Mtrace服务使用的UDP端口号。
ipv6 mtrace-service port number
缺省情况下,IPv6 Mtrace服务使用的UDP端口号为10240。
(3) 利用IPv6 Mtrace功能跟踪IPv6组播数据的传输路径。
mtrace v2 ipv6 { source-address | group-address } * [ destination address | port number | wait-time time | max-hop count ] * [ verbose ]
本命令指定的端口号与上一条命令配置的UDP端口号相同。
执行reset命令清除IPv6组播路由表或IPv6组播转发表中的信息,可能导致IPv6组播信息无法正常传输。
在完成上述配置后,在任意视图下执行display命令可以显示配置后IPv6组播路由与转发的运行情况,通过查看显示信息验证配置的效果。
在用户视图下执行reset命令可以清除IPv6组播路由与转发的统计信息。
表1-1 IPv6组播路由与转发显示和维护
操作 |
命令 |
显示IPv6 MRIB维护的接口信息 |
display ipv6 mrib interface [ interface-type interface-number ] |
显示IPv6组播边界的信息 |
display ipv6 multicast boundary { group [ ipv6-group-address [ prefix-length ] ] | scope [ scope-id ] } [ interface interface-type interface-number ] |
显示IPv6组播快速转发表项信息 |
display ipv6 multicast fast-forwarding cache [ ipv6-source-address | ipv6-group-address ] * [ slot slot-number ] |
显示IPv6组播转发的事件统计信息 |
display ipv6 multicast forwarding event [ slot slot-number ] |
显示IPv6组播转发表的信息 |
display ipv6 multicast forwarding-table [ ipv6-source-address [ prefix-length ] | ipv6-group-address [ prefix-length ] | incoming-interface interface-type interface-number | outgoing-interface { exclude | include | match } interface-type interface-number | slot slot-number | statistics ] * |
显示IPv6组播路由表的信息 |
display ipv6 multicast routing-table [ ipv6-source-address [ prefix-length ] | ipv6-group-address [ prefix-length ] | incoming-interface interface-type interface-number | outgoing-interface { exclude | include | match } interface-type interface-number ] * |
显示IPv6组播静态路由表的信息 |
display ipv6 multicast routing-table static [ ipv6-source-address [ prefix-length ] ] |
显示IPv6组播源的RPF信息 |
display ipv6 multicast rpf-info ipv6-source-address [ ipv6-group-address ] |
清除IPv6组播快速转发表中的转发项 |
reset ipv6 multicast fast-forwarding cache { { ipv6-source-address | ipv6-group-address } * | all } [ slot slot-number ] |
清除IPv6组播转发的事件统计信息 |
reset ipv6 multicast forwarding event |
清除IPv6组播转发表中的转发项 |
reset ipv6 multicastforwarding-table { { ipv6-source-address [ prefix-length ] | ipv6-group-address [ prefix-length ] | incoming-interface { interface-type interface-number } } * | all } |
清除IPv6组播路由表中的路由项 |
reset ipv6 multicast routing-table { { ipv6-source-address [ prefix-length ] | ipv6-group-address [ prefix-length ] | incoming-interface interface-type interface-number } * | all } |
· 清除IPv6组播路由表中的路由项后,IPv6组播转发表中的相应表项也将随之删除。
· 清除IPv6组播转发表中的转发项后,IPv6组播路由表中的相应表项也将随之删除。
· 网络中运行IPv6 PIM-DM,所有交换机都支持组播功能;
· Switch A、Switch B和Switch C之间运行OSPFv3协议;
· 通常情况下,Receiver能通过Switch A—Switch B这条与单播路径相同的路径接收来自Source的组播信息;
· 要求通过配置,使Receiver能通过Switch A—Switch C—Switch B这条与单播路径不同的路径接收来自Source的组播信息。
图1-2 改变IPv6 RPF路由配置举例
按照图1-2配置各接口的IPv6地址和前缀长度,并在各交换机上配置OSPFv3协议,具体配置过程略。
(1) 使能IPv6组播路由,并使能IPv6 PIM-DM和MLD
# 在Switch B上使能IPv6组播路由,在主机侧接口Vlan-interface100上使能MLD,并在其它接口上使能IPv6 PIM-DM。
<SwitchB> system-view
[SwitchB] ipv6 multicast routing
[SwitchB-mrib6] quit
[SwitchB] interface vlan-interface 100
[SwitchB-Vlan-interface100] mld enable
[SwitchB-Vlan-interface100] quit
[SwitchB] interface vlan-interface 101
[SwitchB-Vlan-interface101] ipv6 pim dm
[SwitchB-Vlan-interface101] quit
[SwitchB] interface vlan-interface 102
[SwitchB-Vlan-interface102] ipv6 pim dm
[SwitchB-Vlan-interface102] quit
# 在Switch A上使能IPv6组播路由,并在各接口上使能IPv6 PIM-DM。
<SwitchA> system-view
[SwitchA] ipv6 multicast routing
[SwitchA-mrib6] quit
[SwitchA] interface vlan-interface 200
[SwitchA-Vlan-interface200] ipv6 pim dm
[SwitchA-Vlan-interface200] quit
[SwitchA] interface vlan-interface 102
[SwitchA-Vlan-interface102] ipv6 pim dm
[SwitchA-Vlan-interface102] quit
[SwitchA] interface vlan-interface 103
[SwitchA-Vlan-interface103] ipv6 pim dm
[SwitchA-Vlan-interface103] quit
Switch C上的配置与Switch A相似,配置过程略。
# 在Switch B上显示到Source的RPF信息。
[SwitchB] display ipv6 multicast rpf-info 500::100
RPF information about source 500::100:
RPF interface: Vlan-interface102, RPF neighbor: 300::2
Referenced prefix/prefix length: 500::/64
Referenced route type: igp
Route selection rule: preference-preferred
Load splitting rule: disable
Source AS: 0
C-multicast route target: 0x0000000000000000
Switch B上当前的RPF路由来源于单播路由,RPF邻居是Switch A。
(2) 配置IPv6组播静态路由
# 在Switch B上配置IPv6组播静态路由,指定到Source的RPF邻居为Switch C。
[SwitchB] ipv6 rpf-route-static 500::100 64 200::2
# 在Switch B上显示到Source的RPF信息。
[SwitchB] display ipv6 multicast rpf-info 500::100
RPF information about source 500::100:
RPF interface: Vlan-interface101, RPF neighbor: 200::2
Referenced prefix/prefix length: 500::/64
Referenced route type: multicast static
Route selection rule: preference-preferred
Load splitting rule: disable
Source AS: 0
C-multicast route target: 0x0000000000000000
与配置IPv6组播静态路由前相比,Switch B上的IPv6 RPF路由已经产生了变化,其来源变为IPv6组播静态路由,RPF邻居变为Switch C。
· 网络中运行IPv6 PIM-DM,所有交换机都支持组播功能;
· Switch B和Switch C之间运行OSPFv3协议,并与Switch A单播路由隔离;
· 通常情况下,Receiver能接收来自OSPFv3域内Source 1的组播信息;
· 要求通过配置,使Receiver也可以接收来自OSPFv3域外Source 2的组播信息。
图1-3 衔接IPv6 RPF路由配置组网图
按照组网图配置各接口的IPv6地址和前缀长度,并在Switch B和Switch C上配置OSPFv3协议。
(1) 使能IPv6组播路由,并使能IPv6 PIM-DM和MLD
# 在Switch C上使能IPv6组播路由,在接口Vlan-interface101上使能IPv6 PIM-DM,并在主机侧接口Vlan-interface100上使能MLD。
<SwitchC> system-view
[SwitchC] ipv6 multicast routing
[SwitchC-mrib6] quit
[SwitchC] interface vlan-interface 100
[SwitchC-Vlan-interface100] mld enable
[SwitchC-Vlan-interface100] quit
[SwitchC] interface vlan-interface 101
[SwitchC-Vlan-interface101] ipv6 pim dm
[SwitchC-Vlan-interface101] quit
# 在Switch A上使能IPv6组播路由,并在各接口上使能IPv6 PIM-DM。
<SwitchA> system-view
[SwitchA] ipv6 multicast routing
[SwitchA-mrib6] quit
[SwitchA] interface vlan-interface 300
[SwitchA-Vlan-interface300] ipv6 pim dm
[SwitchA-Vlan-interface300] quit
[SwitchA] interface vlan-interface 102
[SwitchA-Vlan-interface102] ipv6 pim dm
[SwitchA-Vlan-interface102] quit
Switch B上的配置与Switch A相似,配置过程略。
# 在Switch B和Switch C上分别显示到Source 2的RPF信息。
[SwitchB] display ipv6 multicast rpf-info 500::100
[SwitchC] display ipv6 multicast rpf-info 500::100
没有显示信息输出,说明在Switch B和Switch C上都没有到Source 2的RPF路由。
(2) 配置IPv6组播静态路由
# 在Switch B上配置IPv6组播静态路由,指定到Source 2的RPF邻居为Switch A。
[SwitchB] ipv6 rpf-route-static 500::100 64 300::2
# 在Switch C上配置IPv6组播静态路由,指定到Source 2的RPF邻居为Switch B。
[SwitchC] ipv6 rpf-route-static 500::100 64 200::2
# 在Switch B和Switch C上分别显示到Source 2的RPF信息。
[SwitchB] display ipv6 multicast rpf-info 500::100
RPF information about source 50::100:
RPF interface: Vlan-interface102, RPF neighbor: 300::2
Referenced prefix/prefix length: 500::/64
Referenced route type: multicast static
Route selection rule: preference-preferred
Load splitting rule: disable
Source AS: 0
C-multicast route target: 0x0000000000000000
[SwitchC] display ipv6 multicast rpf-info 500::100
RPF information about source 500::100:
RPF interface: Vlan-interface101, RPF neighbor: 200::2
Referenced prefix/prefix length: 500::/64
Referenced route type: multicast static
Route selection rule: preference-preferred
Load splitting rule: disable
Source AS: 0
C-multicast route target: 0x0000000000000000
与配置IPv6组播静态路由前相比,Switch B和Switch C上都有了到Source 2的RPF路由,且其均来源于IPv6组播静态路由。
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