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14-IPv6组播路由与转发配置
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· 本文所涉及的路由器和路由器图标，代表了一般意义下的路由器或运行IPv6组播路由协议的三层交换机。
· 设备支持两种运行模式：独立运行模式和IRF模式，缺省情况下为独立运行模式。有关IRF模式的介绍，请参见“IRF配置指导 ”中的“IRF”。
在IPv6组播实现中，组播路由和转发分为三种表：
· 每个IPv6组播路由协议都有一个协议自身的路由表，如IPv6 PIM路由表（IPv6 PIM Routing-Table）；
· 各IPv6组播路由协议的组播路由信息经过综合形成一个总的IPv6组播路由表（IPv6 Multicast Routing-Table）；
· IPv6组播转发表（IPv6 Multicast Forwarding-Table）直接用于控制IPv6组播数据包的转发，是真正指导IPv6组播数据转发的转发表。
IPv6组播路由表由一组（S，G）表项组成，其中（S，G）表示由源S向IPv6组播组G发送IPv6组播数据的路由信息。如果路由器支持多种IPv6组播路由协议，则其IPv6组播路由表中将包括由多种协议生成的组播路由。路由器根据组播路由和转发策略，从IPv6组播路由表中选出最优的组播路由，并下发到IPv6组播转发表中。
IPv6组播路由协议依赖于现有的IPv6单播路由信息或IPv6 MBGP路由来创建IPv6组播路由表项。IPv6组播路由协议在创建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检查的依据是IPv6单播路由或IPv6 MBGP路由：
· IPv6单播路由表中汇集了到达各个目的网段的最短路径；
· IPv6 MBGP路由表直接提供IPv6组播路由信息。
在执行RPF检查时，路由器同时查找IPv6单播路由表和IPv6 MBGP路由表，具体过程如下：
首先，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：
· 以“报文源”的IPv6地址为目的地址查找IPv6单播路由表，自动选取一条最优IPv6单播路由。对应表项中的出接口为RPF接口，下一跳为RPF邻居。路由器认为来自RPF邻居且由该RPF接口收到的IPv6组播报文所经历的路径是从源S到本地的最短路径。
· 以“报文源”的IPv6地址为目的地址查找IPv6 MBGP路由表，自动选取一条最优IPv6 MBGP路由。对应表项中的出接口为RPF接口，下一跳为RPF邻居。
然后，从这两条最优路由中选择一条作为RPF路由：
· 如果配置了按照最长匹配选择路由，则从这两条路由中选出最长匹配的那条路由；如果这两条路由的前缀长度一样，则选择其中优先级最高的那条路由；如果它们的优先级也相同，则按照IPv6 MBGP路由、IPv6单播路由的顺序进行选择。
· 如果没有配置按照最长匹配选择路由，则从这两条路由中选出优先级最高的那条路由；如果它们的优先级相同，则按照IPv6 MBGP路由、IPv6单播路由的顺序进行选择。
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，共享树或汇集树）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到各路由器的路径进行传输，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”。
对每一个收到的IPv6组播数据报文都进行RPF检查会给路由器带来较大负担，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。当路由器收到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。
设备可以配置对RPF检查失败的报文进行特殊处理，而不是简单地将其丢弃。相关配置请参见“1.4.6 配置RPF检查失败的处理方式”。
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Vlan-int100。
图1-1 RPF检查过程
· 如果该IPv6组播报文从接口Vlan-int100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Vlan-int101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Vlan-int100，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。
表1-1 IPv6组播路由与转发配置任务简介
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配置任务 |
说明 |
详细配置 |
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使能IPv6组播路由 |
必选 |
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配置IPv6组播路由与转发 |
配置IPv6组播路由策略 |
可选 |
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配置IPv6组播转发范围 |
可选 |
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配置IPv6组播转发表容量 |
可选 |
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配置IPv6静态组播MAC地址表项 |
可选 |
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配置RPF检查失败的处理方式 |
可选 |
||
在配置各项三层IPv6组播功能之前，必须首先使能IPv6组播路由。
表1-2 使能IPv6组播路由
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操作 |
命令 |
说明 |
|
进入系统视图 |
system-view |
- |
|
使能IPv6组播路由 |
multicast ipv6 routing-enable |
必选 缺省情况下，IPv6组播路由处于关闭状态 |
在配置IPv6组播路由与转发之前，需完成以下任务：
· 使能IPv6转发功能并配置任一IPv6单播路由协议，实现域内网络层互通
· 配置IPv6 PIM-DM（或IPv6 PIM-SM）
在配置IPv6组播路由与转发之前，需准备以下数据：
· 单条IPv6组播转发表项的最大下行节点数目
· IPv6组播转发表的最大表项数
可以配置组播路由器按照最长匹配原则来选择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”一节。此外，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，还可以优化存在多条IPv6组播数据流时的网络流量。
表1-3 配置IPv6组播路由策略
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操作 |
命令 |
说明 |
|
进入系统视图 |
system-view |
- |
|
配置按照最长匹配选择RPF路由 |
multicast ipv6 longest-match |
可选 缺省情况下，选择优先级最高的路由作为RPF路由 |
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配置对IPv6组播流量进行负载分担 |
multicast ipv6 load-splitting {source | source-group } |
可选 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。目前定义IPv6组播转发范围的方式为：
确定充当IPv6组播转发边界的接口，以形成一个封闭的IPv6组播转发区域；
可以在所有支持IPv6组播转发的接口上配置针对某个IPv6组播组或Scope值的转发边界。IPv6组播转发边界为指定范围或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），也不能从该接口接收IPv6组播报文。
表1-4 配置IPv6组播转发范围
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操作 |
命令 |
说明 |
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进入系统视图 |
system-view |
- |
|
进入接口视图 |
interface interface-type interface-number |
- |
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配置IPv6组播转发边界 |
multicast ipv6 boundary { ipv6-group-address prefix-length | scope { scope-id | admin-local | global | organization-local | site-local } } |
必选 缺省情况下，没有配置IPv6组播转发边界 |
路由器为每个收到的IPv6组播数据报文都维护相应的转发表项。但是，Pv6组播转发表项过多可能会耗尽路由器内存，从而导致路由器性能下降。用户可以根据实际组网情况和业务性能要求对IPv6组播转发表中的表项数量进行限制。如果IPv6组播转发表最大表项数的配置值小于当前值，则超出数目的表项并不会立刻被删除，而必须由IPv6组播路由协议来删除，同时也无法添加新的IPv6组播转发表项。
路由器为每个下行节点复制一份IPv6组播数据报文并发送出去，每个下行节点就形成IPv6组播分发树的一条分支。用户可以根据实际组网情况和业务性能要求对IPv6组播转发表中单条表项的下行节点数目（即出接口数目）进行限制，以缓解路由器的复制压力。如果单条IPv6组播转发表项的最大下行节点数目的配置值小于当前值，则超出数目的下行节点并不会被立刻删除，而必须由IPv6组播路由协议来删除，同时新增的下行节点将无法添加到该表项中。
表1-5 配置IPv6组播转发表容量
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操作 |
命令 |
说明 |
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进入系统视图 |
system-view |
- |
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配置IPv6组播转发表的最大表项数 |
multicast ipv6 forwarding-table route-limit limit |
可选 缺省情况下，IPv6组播转发表的最大表项数为系统所允许的最大值，该值和系统工作模式相关，设备工作在不同的系统模式下时，系统所允许的最大值会不同，详细说明请参见“基础配置指导/设备管理”中的“配置系统工作模式” |
|
配置单条IPv6组播转发表项的最大下行节点数目 |
multicast ipv6 forwarding-table downstream-limit limit |
可选 缺省情况下，单条IPv6组播转发表项的最大下行节点数目为128 |
在二层组播中，除了可通过二层IPv6组播协议（如MLD Snooping）动态建立IPv6组播MAC地址表项外，还可以通过手工方式配置IPv6组播MAC地址表项，将端口与IPv6组播MAC地址进行静态绑定，以便灵活控制IPv6组播信息送达的目的端口。
表1-6 系统视图下配置IPv6静态组播MAC地址表项
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操作 |
命令 |
说明 |
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进入系统视图 |
system-view |
- |
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配置静态组播MAC地址表项 |
mac-address multicast mac-address interface interface-list vlan vlan-id |
必选 缺省情况下，没有配置静态组播MAC地址表项 |
表1-7 接口视图下配置IPv6静态组播MAC地址表项
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操作 |
命令 |
说明 |
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进入系统视图 |
system-view |
- |
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进入相应视图 |
进入以太网或二层聚合接口视图 |
interface interface-type interface-number |
二者必选其一 进入以太网接口或二层聚合接口视图后，下面进行的配置只在当前接口生效；进入端口组视图后，下面进行的配置将在端口组的所有接口生效 |
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进入端口组视图 |
port-group manual port-group-name |
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配置静态组播MAC地址表项 |
mac-address multicast mac-address vlan vlan-id |
必选 缺省情况下，没有配置静态组播MAC地址表项 |
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· 有关mac-address multicast命令的详细介绍，请参见“IP组播命令参考”中的“组播路由与转发”。
· 系统视图下的配置对指定接口有效，而接口视图下的配置只对当前接口（或当前端口组内的所有接口）有效。
· 可手工配置的IPv6组播MAC地址表项为除3333-xxxx-xxxx以外的任意合法的IPv6组播MAC地址（IPv6组播MAC地址就是最高字节的最低比特位为1的MAC地址），其中x代表0～F的任意一个十六进制数。
对于RPF检查失败的IPv6组播数据报文，针对不同情况需要进行不同的处理，而不仅仅是简单地将其丢弃。
在某些特定组网环境下，会出现RPF检查失败的VLAN接口对应的VLAN内存在接收者的情况，为了让这些接收者也能收到RPF检查失败的IPv6组播数据报文，就需要将这些报文在该VLAN内进行组播或广播。
配置了在VLAN内转发RPF检查失败的IPv6组播数据报文后，当VLAN内收到了RPF检查失败的IPv6组播数据报文时，如果有相应的转发表项，则在该VLAN内进行组播；否则，在该VLAN内进行广播。
当需要将RPF检查失败的IPv6组播数据报文在VLAN内进行组播时，还须在该VLAN内使能IPv6按需组播功能。
表1-8 配置VLAN内的转发
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操作 |
命令 |
说明 |
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进入系统视图 |
system-view |
- |
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配置在VLAN内转发RPF检查失败的IPv6组播数据报文 |
multicast ipv6 rpf-fail-pkt bridging |
必选 缺省情况下，不在VLAN内转发RPF检查失败的IPv6组播数据报文 |
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进入VLAN视图 |
vlan vlan-id |
- |
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使能VLAN内的IPv6按需组播功能 |
multicast ipv6 forwarding on-demand |
必选 缺省情况下，VLAN内的IPv6按需组播功能处于关闭状态 |
· 配置完在VLAN内转发RPF检查失败的IPv6组播数据报文后，必须使用命令reset multicast ipv6 forwarding-table清除IPv6组播转发表中的所有转发项，否则该配置将不能生效。
· 如果配置IPv6按需组播功能的VLAN是IPv6组播VLAN，则配置完后必须使用命令reset mld-snooping group清除该VLAN内所有MLD Snooping组播组的信息，否则该配置将不能生效。有关reset mld-snooping group命令的详细介绍，请参见“IP组播命令参考”中的“MLD Snooping”。
· 如果配置IPv6按需组播功能的VLAN不是IPv6组播VLAN，且对应的VLAN接口上配置了IPv6三层组播协议（MLD或IPv6 PIM），则配置完后必须使用命令reset mld group port-info清除该VLAN内所有MLD组播组的二层端口信息，并使用命令reset mld group清除对应VLAN接口上所有MLD组播组的信息，否则该配置将不能生效。有关reset mld group port-info和reset mld group命令的详细介绍，请参见“IP组播命令参考”中的“MLD”。
· 如果配置IPv6按需组播功能的VLAN不是IPv6组播VLAN，且该VLAN内使能了MLD Snooping，则该配置将不能生效。
在以下两种情况下，需要将RPF检查失败的组播数据报文上送给CPU进行处理：
· 如果IPv6组播数据报文从IPv6组播转发表项的出接口到达，则RPF检查失败，需要将该报文上送给CPU进行处理，以触发Assert机制剪枝多余的IPv6组播流量。
· 在RPT向SPT切换时，如果SPT与RPT在DR（Designated Router，指定路由器）上的入接口不同，若在SPT上的IPv6组播流量到达DR前就剪枝RPT，将导致IPv6组播流量的中断；若待SPT上的IPv6组播流量到达DR后再剪枝RPT，就可以避免IPv6组播流量的中断。为了使DR能感知到SPT上IPv6组播流量的到达，就需要将到达SPT入接口但RPF检查失败（剪枝RPT前的RPF接口是RPT的入接口）的IPv6组播数据报文上送给CPU进行处理。
有关Assert机制、DR以及RPT向SPT切换的详细介绍，请参见“IP组播配置指导”中的“IPv6 PIM”。
表1-9 配置上送CPU处理
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操作 |
命令 |
说明 |
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进入系统视图 |
system-view |
- |
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配置把RPF检查失败的IPv6组播数据报文上送CPU处理 |
multicast ipv6 rpf-fail-pkt trap-to-cpu |
必选 缺省情况下，不把RPF检查失败的IPv6组播数据报文上送CPU处理 |
配置完后必须使用命令reset multicast ipv6 forwarding-table清除IPv6组播转发表中的所有转发项，否则本配置将不能生效。
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1-10 IPv6组播路由与转发显示和维护
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操作 |
命令 |
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查看IPv6组播边界信息 |
display multicast ipv6 boundary { group [ ipv6-group-address [ prefix-length ] ] | scope [ scope-id ] } [ interface interface-type interface-number ] [ | { begin | exclude | include } regular-expression ] |
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查看IPv6组播转发表信息（独立运行模式） |
display multicast ipv6 forwarding-table [ ipv6-source-address [ prefix-length ] | ipv6-group-address [ prefix-length ] | incoming-interface { interface-type interface-number | register } | outgoing-interface { exclude | include | match } { interface-type interface-number | register } | statistics | slot slot-number ] * [ port-info ] [ | { begin | exclude | include } regular-expression ] |
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查看IPv6组播转发表信息 （IRF模式） |
display multicast ipv6 forwarding-table [ ipv6-source-address [ prefix-length ] | ipv6-group-address [ prefix-length ] | incoming-interface { interface-type interface-number | register } | outgoing-interface { exclude | include | match } { interface-type interface-number | register } | statistics | chassis chassis-number slot slot-number ] * [ port-info ] [ | { begin | exclude | include } regular-expression ] |
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查看IPv6组播路由表信息 |
display multicast ipv6 routing-table [ ipv6-source-address [ prefix-length ] | ipv6-group-address [ prefix-length ] | incoming-interface { interface-type interface-number | register } | outgoing-interface { exclude | include | match } { interface-type interface-number | register } ] * [ | { begin | exclude | include } regular-expression ] |
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查看IPv6组播源的RPF信息 |
display multicast ipv6 rpf-info ipv6-source-address [ ipv6-group-address ] [ | { begin | exclude | include } regular-expression ] |
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查看IPv6静态组播MAC地址表信息 |
display mac-address [ mac-address [ vlan vlan-id ] | [ multicast ] [ vlan vlan-id ] [ count ] ] [ | { begin | exclude | include } regular-expression ] |
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清除IPv6组播转发表中的转发项 |
reset multicast ipv6 forwarding-table { { ipv6-source-address [ prefix-length ] | ipv6-group-address [ prefix-length ] | incoming-interface { interface-type interface-number | register } } * | all } |
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清除IPv6组播路由表中的路由项 |
reset multicast ipv6 routing-table { { ipv6-source-address [ prefix-length ] | ipv6-group-address [ prefix-length ] | incoming-interface { interface-type interface-number | register } } * | all } |
· 有关display mac-address multicast命令的详细介绍，请参见“IP组播命令参考”中的“组播路由与转发”。
· 有关DF（Designated Forwarder，指定转发者）的详细介绍，请参见“IP组播配置指导”中的“IPv6 PIM”。
· 执行reset命令将清除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；
· 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。
· 当某主机发送了加入IPv6组播组G的报文后，离该主机最近的路由器上却没有IPv6组播组G的组成员信息。中间路由器能成功接收IPv6组播数据，但数据不能到达末梢网络。
· 中间路由器的接口收到IPv6组播数据，但在IPv6 PIM路由表里没有相应的（S，G）表项。
· 命令multicast ipv6 boundary用来过滤接口上收到的IPv6组播报文。如果报文没有通过这个命令的IPv6 ACL匹配规则，则IPv6 PIM不能创建路由表项。
· 此外，IPv6 PIM中的命令source-policy用来过滤接收的IPv6组播报文。如果报文没有通过这个命令的IPv6 ACL匹配规则，则IPv6 PIM也不能创建路由表项。
使用命令display current-configuration查看组播转发边界上配置的IPv6 ACL过滤规则。更改multicast ipv6 boundary命令的IPv6 ACL规则，使IPv6组播数据的源地址和IPv6组播组地址通过IPv6 ACL过滤。
检查组播过滤器配置。使用命令display current-configuration查看组播过滤器的配置，更改source-policy命令的IPv6 ACL规则，使IPv6组播数据的源地址和IPv6组播组地址通过IPv6 ACL过滤。
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