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05-组播路由与转发配置
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· 每个组播路由协议都有一个协议自身的路由表，如PIM路由表。
· 各组播路由协议的组播路由信息经过综合形成一个总的组播路由表，该表由一系列（S，G）表项组成，即一系列由组播源S向组播组G发送组播数据的组播路由信息。组播路由表中包含了由一或多种组播路由协议生成的组播路由。
· 组播转发表直接用于控制组播数据包的转发，它与组播路由表保持一致，组播路由表中最优的组播路由会直接下发到组播转发表中。
组播路由协议依赖于现有的单播路由信息、MBGP路由或组播静态路由来创建组播路由表项。组播路由协议在创建组播路由表项时，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检查的依据是单播路由、MBGP路由或组播静态路由：
· MBGP路由表直接提供组播路由信息；
· 组播静态路由表中列出了用户通过手工静态配置指定的RPF路由信息。
在执行RPF检查时，路由器同时查找单播路由表、MBGP路由表和组播静态路由表，具体过程如下：
(1) 首先，分别从单播路由表、MBGP路由表和组播静态路由表中各选出一条最优路由：
· 以“报文源”的IP地址为目的地址查找单播路由表，自动选取一条最优单播路由。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IP地址为目的地址查找MBGP路由表，自动选取一条最优MBGP路由。对应表项中的出接口为RPF接口，下一跳为RPF邻居。
· 以“报文源”的IP地址为指定源地址查找组播静态路由表，自动选取一条最优组播静态路由。对应表项明确指定了RPF接口和RPF邻居。
(2) 然后，从这三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，则从这三条路由中选出最长匹配的那条路由；如果这三条路由的掩码一样，则选择其中路由优先级最高的那条路由；如果它们的路由优先级也相同，则按照组播静态路由、MBGP路由、单播路由的顺序进行选择。有关路由优先级的详细介绍，请参见“三层技术-IP路由配置指导”中的“IP路由基础”。
· 如果没有配置按照最长匹配选择路由，则从这三条路由中选出路由优先级最高的那条路由；如果它们的路由优先级相同，则按照组播静态路由、MBGP路由、单播路由的顺序进行选择。
根据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“PIM”。
对每一个收到的组播数据报文都进行RPF检查会给路由器带来较大负担，而利用组播转发表可以解决这个问题。在建立组播路由和转发表时，会把组播数据报文（S，G）的RPF接口记录为（S，G）表项的入接口。当路由器收到组播数据报文（S，G）后，查找组播转发表：
(1) 如果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。
(2) 如果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。
(3) 如果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，假设网络中单播路由畅通，未配置MBGP，Router C上也未配置组播静态路由。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Router C上的组播转发表中已存在（S，G）表项，其记录的入接口为GigabitEthernet1/0/2：
· 如果该组播报文从接口GigabitEthernet1/0/2到达Router 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。
· 如果该组播报文从接口GigabitEthernet1/0/1到达Router C，与（S，G）表项的入接口不匹配，则对其执行RPF检查：通过查找单播路由表发现到达Source的出接口（即RPF接口）是GigabitEthernet1/0/2，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。
通常，组播的网络拓扑结构与单播相同，组播数据的传输路径也与单播相同。可以通过配置组播静态路由以改变RPF路由，从而为组播数据创建一条与单播不同的传输路径。
图1-2 改变RPF路由示意图
如图1-2所示，当网络中没有配置组播静态路由时，Router C到组播源（Source）的RPF邻居为Router A，从Source发出的组播信息沿Router A—Router C的路径传输，与单播路径一致；当在Router C上配置了组播静态路由，指定从Router C到Source的RPF邻居为Router B之后，从Source发出的组播信息将改变传输路径，沿Router A—Router B—Router C的新路径传输。
当网络中的单播路由被阻断时，由于没有RPF路由而无法进行包括组播数据在内的数据转发。可以通过配置组播静态路由以生成RPF路由，从而创建组播路由表项以指导组播数据的转发。
图1-3 衔接RPF路由示意图
如图1-3所示，RIP域与OSPF域之间实行单播路由隔离。当网络中没有配置组播静态路由时，OSPF域内的接收者（Receiver）不能收到RIP域内的组播源（Source）所发出的组播信息；当在Router C和Router D上均配置了组播静态路由，分别指定从Router C到Source的RPF邻居为Router B、从Router D到Source的RPF邻居为Router C之后，Receiver便能收到Source发出的组播信息了。
网络中可能存在不支持组播协议的路由器，从组播源发出的组播数据沿组播路由器逐跳转发，当下一跳路由器不支持组播协议时，组播转发路径将被阻断。而通过在处于单播网段两端的组播路由器之间建立隧道，则可以实现跨单播网段的组播数据转发。
如图1-4所示，在组播路由器Router A和Router B之间建立隧道。Router A将组播数据封装在单播报文中，通过单播路由器转发至隧道另一端的Router B，再由Router B将单播报文头剥掉后继续进行组播传输。
若要将该隧道专用于组播数据传输，可以在隧道两端只配置组播静态路由而不配置单播静态路由，从而使单播数据报文无法利用此隧道进行传输。
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使能IP组播路由 |
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配置静态组播MAC地址表项 |
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配置组播数据在Super VLAN内的各Sub VLAN之间互通 |
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当一个接口配置有从IP地址或借用了其它接口的IP地址时，组播数据并不能通过从IP地址或借来的IP地址进行路由和转发，而只能通过该接口的主IP地址进行路由与转发。有关主、从IP地址以及IP地址借用的详细介绍，请参见“三层技术-IP业务配置指导”中的“IP地址”。
在公网实例或VPN实例中配置各项三层组播功能之前，必须先在该实例中使能IP组播路由。
表1-2 使能IP组播路由
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使能IP组播路由，并进入MRIB（Multicast Routing Information Base，组播路由信息库）视图 |
缺省情况下，IP组播路由处于关闭状态 |
· 配置PIM-DM或PIM-SM
通过配置组播静态路由，可以为来自特定组播源的组播报文指定RPF接口或RPF邻居。在删除已配置好的组播静态路由时，除了可以通过undo ip rpf-route-static命令删除指定的组播静态路由外，还可以通过delete ip rpf-route-static命令删除所有的组播静态路由。
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delete ip rpf-route-static [ vpn-instance vpn-instance-name ] |
用户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。
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进入MRIB视图 |
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用户通过配置根据组播源或组播源组进行组播流量的负载分担，可以优化存在多条组播数据流时的网络流量。
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进入MRIB视图 |
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本命令对双向PIM不生效 |
进行本配置不需要使能IP组播路由。
· 进行本配置不需要使能IP组播路由。
· 可手工配置的组播MAC地址表项必须是尚未使用的组播MAC地址（即最高字节的最低比特位为1的MAC地址）。
在二层组播中，除了可通过二层组播协议（如IGMP Snooping）动态建立组播MAC地址表项外，还可通过手工方式配置组播MAC地址表项，将端口与组播MAC地址进行静态绑定，以便灵活控制组播信息送达的目的端口。
用户既可以在系统视图对指定接口进行配置，也可以在接口视图下只对当前接口进行配置。
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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 |
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配置静态组播MAC地址表项 |
一个Super VLAN内可以有多个Sub VLAN，不同Sub VLAN之间相互隔离。通过本配置可以使组播数据在同一Super VLAN内的各Sub VLAN之间互通。有关Super VLAN及其Sub VLAN的详细介绍，请参见“二层技术-以太网交换配置指导”中的“VLAN”。
完成本配置后必须使用reset multicast forwarding-table命令清除组播转发表中所有以该VLAN接口为入接口的转发项，否则本配置将不能生效。
表1-9 配置组播数据在Super VLAN内的各Sub VLAN之间互通
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进入VLAN接口视图 |
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配置组播数据在Super VLAN内的各Sub VLAN之间互通 |
缺省情况下，组播数据在Super VLAN内的各Sub VLAN之间隔离 |
执行reset命令清除组播路由表或组播转发表中的信息，可能导致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组播路由与转发的信息，通过查看显示信息验证配置的效果。
在用户视图下执行reset命令可以清除组播路由与转发的统计信息。
· 网络中运行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OSPF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1-5 改变RPF路由配置举例
(1) 配置IP地址和单播路由协议
请按照图1-5配置各接口的IP地址和掩码，并在各交换机上配置OSPF协议，具体配置过程略。
(2) 使能IP组播路由，并使能PIM-DM和IGMP
# 在Switch B上使能IP组播路由，在主机侧接口Vlan-interface100上使能IGMP，并在其它接口上使能PIM-DM。
[SwitchB] multicast routing
[SwitchB-mrib] quit
[SwitchB] interface vlan-interface 100
[SwitchB-Vlan-interface100] igmp enable
[SwitchB-Vlan-interface100] quit
[SwitchB] interface vlan-interface 101
[SwitchB-Vlan-interface101] pim dm
[SwitchB-Vlan-interface101] quit
[SwitchB] interface vlan-interface 102
[SwitchB-Vlan-interface102] pim dm
[SwitchB-Vlan-interface102] quit
# 在Switch A上使能IP组播路由，并在各接口上使能PIM-DM。
[SwitchA] multicast routing
[SwitchA-mrib] quit
[SwitchA] interface vlan-interface 200
[SwitchA-Vlan-interface200] pim dm
[SwitchA-Vlan-interface200] quit
[SwitchA] interface vlan-interface 102
[SwitchA-Vlan-interface102] pim dm
[SwitchA-Vlan-interface102] quit
[SwitchA] interface vlan-interface 103
[SwitchA-Vlan-interface103] 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上使用display multicast rpf-info命令查看到Source的RPF信息。
[SwitchB] display multicast rpf-info 50.1.1.100
RPF information about source 50.1.1.100:
RPF interface: Vlan-interface102, RPF neighbor: 30.1.1.2
Referenced route/mask: 50.1.1.0/24
Referenced route type: igp
Route selection rule: preference-preferred
Load splitting rule: disable
Switch B上当前的RPF路由来源于单播路由，RPF邻居是Switch A。
# 在Switch B上配置组播静态路由，指定到Source的RPF邻居为Switch C。
[SwitchB] ip rpf-route-static 50.1.1.100 24 20.1.1.2
# 在Switch B上使用display multicast rpf-info命令查看到Source的RPF信息。
[SwitchB] display multicast rpf-info 50.1.1.100
RPF information about source 50.1.1.100:
RPF interface: Vlan-interface101, RPF neighbor: 20.1.1.2
Referenced route/mask: 50.1.1.0/24
Referenced route type: multicast static
Route selection rule: preference-preferred
Load splitting rule: disable
与配置组播静态路由前相比，Switch B上的RPF路由已经产生了变化，其来源变为组播静态路由，RPF邻居变为Switch C。
· 网络中运行PIM-DM，所有交换机都支持组播功能；
· Switch B和Switch C之间运行OSPF协议，并与Switch A单播路由隔离；
· 通常情况下，Receiver能接收来自OSPF域内Source 1的组播信息；
· 要求通过配置，使Receiver也可以接收来自OSPF域外Source 2的组播信息。
图1-6 衔接RPF路由配置组网图
(1) 配置IP地址和单播路由协议
请按照图1-6配置各接口的IP地址和掩码，并在Switch B和Switch C上配置OSPF协议，具体配置过程略。
(2) 使能IP组播路由，并使能PIM-DM和IGMP
# 在Switch C上使能IP组播路由，在接口Vlan-interface101上使能PIM-DM，并在主机侧接口Vlan-interface100上使能IGMP。
[SwitchC] multicast routing
[SwitchC-mrib] quit
[SwitchC] interface vlan-interface 100
[SwitchC-Vlan-interface100] igmp enable
[SwitchC-Vlan-interface100] quit
[SwitchC] interface vlan-interface 101
[SwitchC-Vlan-interface101] pim dm
[SwitchC-Vlan-interface101] quit
# 在Switch A上使能IP组播路由，并在各接口上使能PIM-DM。
[SwitchA] multicast routing
[SwitchA-mrib] quit
[SwitchA] interface vlan-interface 300
[SwitchA-Vlan-interface300] pim dm
[SwitchA-Vlan-interface300] quit
[SwitchA] interface vlan-interface 102
[SwitchA-Vlan-interface102] 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上分别使用display multicast rpf-info命令查看到Source 2的RPF信息。
[SwitchB] display multicast rpf-info 50.1.1.100
[SwitchC] display multicast rpf-info 50.1.1.100
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。
# 在Switch B上配置组播静态路由，指定到Source 2的RPF邻居为Switch A。
[SwitchB] ip rpf-route-static 50.1.1.100 24 30.1.1.2
# 在Switch C上配置组播静态路由，指定到Source 2的RPF邻居为Switch B。
[SwitchC] ip rpf-route-static 50.1.1.100 24 20.1.1.2
# 在Switch B和Switch C上分别使用display multicast rpf-info命令查看到Source 2的RPF信息。
[SwitchB] display multicast rpf-info 50.1.1.100
RPF information about source 50.1.1.100:
RPF interface: Vlan-interface102, RPF neighbor: 30.1.1.2
Referenced route/mask: 50.1.1.0/24
Referenced route type: multicast static
Route selection rule: preference-preferred
Load splitting rule: disable
[SwitchC] display multicast rpf-info 50.1.1.100
RPF information about source 50.1.1.100:
RPF interface: Vlan-interface101, RPF neighbor: 20.1.1.2
Referenced route/mask: 50.1.1.0/24
Referenced route type: multicast static
Route selection rule: preference-preferred
Load splitting rule: disable
与配置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，且其均来源于组播静态路由。
· Switch A和Switch C支持组播功能并运行PIM-DM，但Switch B不支持组播功能；
· Switch A、Switch B和Switch C之间运行OSPF协议；
· 要求通过配置，使Receiver能够接收来自Source的组播信息。
图1-7 利用GRE隧道实现组播转发配置组网图
(1) 配置IP地址和单播路由协议
请按照图1-7配置各接口的IP地址和掩码，并在各交换机上配置OSPF协议，具体配置过程略。
(2) 配置GRE隧道
# 在Switch A上创建业务环回组1，并指定其业务类型为Tunnel类型。
<SwitchA> system-view
[SwitchA] service-loopback group 1 type tunnel
# 将Switch A的端口GigabitEthernet1/0/3（该端口不属于VLAN 100和101）加入业务环回组1。
[SwitchA] interface gigabitethernet 1/0/3
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/3] port service-loopback group 1
[SwitchA-GigabitEthernet1/0/3] quit
# 在Switch A上创建接口Tunnel1，并指定其隧道模式为GRE over IPv4隧道。
[SwitchA] interface tunnel 1 mode gre
# 在Switch A上为Tunnel1接口配置IP地址，并指定隧道的源地址和目的地址。
[SwitchA-Tunnel1] ip address 50.1.1.1 24
[SwitchA-Tunnel1] source 20.1.1.1
[SwitchA-Tunnel1] destination 30.1.1.2
[SwitchA-Tunnel1] quit
# 在Switch C上创建业务环回组1，并指定其业务类型为Tunnel类型。
<SwitchC> system-view
[SwitchC] service-loopback group 1 type tunnel
# 将Switch C的端口GigabitEthernet1/0/3（该端口不属于VLAN 200和102）加入业务环回组1。
[SwitchC] interface gigabitethernet 1/0/3
[SwitchC-GigabitEthernet1/0/3] port service-loopback group 1
[SwitchC-GigabitEthernet1/0/3] quit
# 在Switch C上创建接口Tunnel1，并指定其隧道模式为GRE over IPv4隧道。
[SwitchC] interface tunnel 1 mode gre
# 在Switch C上为Tunnel1接口配置IP地址，并指定隧道的源地址和目的地址。
[SwitchC-Tunnel1] ip address 50.1.1.2 24
[SwitchC-Tunnel1] source 30.1.1.2
[SwitchC-Tunnel1] destination 20.1.1.1
[SwitchC-Tunnel1] quit
(3) 使能IP组播路由，并使能PIM-DM和IGMP
# 在Switch A上使能IP组播路由，并在各接口上使能PIM-DM。
[SwitchA] multicast routing
[SwitchA-mrib] quit
[SwitchA] interface vlan-interface 100
[SwitchA-Vlan-interface100] pim dm
[SwitchA-Vlan-interface100] quit
[SwitchA] interface vlan-interface 101
[SwitchA-Vlan-interface101] pim dm
[SwitchA-Vlan-interface101] quit
[SwitchA] interface tunnel 1
[SwitchA-Tunnel1] pim dm
[SwitchA-Tunnel1] quit
# 在Switch C上使能IP组播路由，在主机侧接口Vlan-interface200上使能IGMP，并在其它接口上使能PIM-DM。
[SwitchC] multicast routing
[SwitchC-mrib] quit
[SwitchC] interface vlan-interface 200
[SwitchC-Vlan-interface200] igmp enable
[SwitchC-Vlan-interface200] quit
[SwitchC] interface vlan-interface 102
[SwitchC-Vlan-interface102] pim dm
[SwitchC-Vlan-interface102] quit
[SwitchC] interface tunnel 1
[SwitchC-Tunnel1] pim dm
[SwitchC-Tunnel1] quit
(4) 配置组播静态路由
# 在Switch C上配置组播静态路由，指定到Source的RPF邻居为Switch A的Tunnel1接口。
[SwitchC] ip rpf-route-static 10.1.1.0 24 50.1.1.1
组播源向组播组225.1.1.1发送组播数据，接收者加入该组播组后能够收到组播源发来的组播数据。
# 显示Switch C上的PIM路由表信息。
[SwitchC] display pim routing-table
Total 1 (*, G) entry; 1 (S, G) entry
(*, 225.1.1.1)
Protocol: pim-dm, Flag: WC
UpTime: 00:04:25
Upstream interface: NULL
Upstream neighbor: NULL
RPF prime neighbor: NULL
Downstream interface(s) information:
Total number of downstreams: 1
1: Vlan-interface200
Protocol: igmp, UpTime: 00:04:25, Expires: -
(10.1.1.100, 225.1.1.1)
Protocol: pim-dm, Flag: ACT
UpTime: 00:06:14
Upstream interface: Tunnel1
Upstream neighbor: 50.1.1.1
RPF prime neighbor: 50.1.1.1
Downstream interface(s) information:
Total number of downstreams: 1
1: Vlan-interface200
Protocol: pim-dm, UpTime: 00:04:25, Expires: -
Switch C的RPF邻居为Switch A，组播数据通过GRE隧道直接由Switch A发往Switch C。
路由器没有配置动态路由协议，接口的物理状态与链路层协议状态都显示为up；但是组播静态路由失败。
· 如果没有正确配置或更新与当前网络情况相匹配的组播静态路由，则组播静态路由表中不存在此路由项；
· 如果查询到有比组播静态路由更优的路由，也可能导致组播静态路由失败。
(1) 使用display multicast routing-table static命令显示组播静态路由表的信息，以确定是否正确配置了对应的路由并存在于组播静态路由表中。
(2) 检查组播静态路由与RPF邻居相连接口的接口类型，如果不是点到点接口，则RPF邻居必须使用指定地址的形式配置。
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