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02-组播路由与转发配置
本章节下载： 02-组播路由与转发配置 (425.00 KB)
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型号 |
特性 |
描述 |
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F1000-E-G2/F1000-A-G2/F1000-S-G2/F1000-C-G2 |
组播路由与转发 |
支持 |
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F100-E-G2/F100-A-G2/F100-M-G2/F100-S-G2/F100-C-G2 |
· F100-E-G2/F100-A-G2：支持 · F100-M-G2/F100-S-G2/F100-C-G2：不支持 |
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F1000-C-EI/F100-E-EI/F100-A-EI/F100-C-EI/F100-A-SI |
· F1000-C-EI/F100-E-EI/F100-A-EI/F100-A-SI：支持 · F100-C-EI：不支持 |
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F100-C-HI/F100-S-HI/F100-A-HI/F1000-C-HI |
· F100-A-HI/F1000-C-HI：支持 · F100-C-HI/F100-S-HI：不支持 |
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F1000-C8180/F1000-C8170/F1000-C8160/F1000-C8150/F1000-C8130/F1000-C8120 |
· F1000-C8180/F1000-C8170/F1000-C8160：支持 · F1000-C8150/F1000-C8130/F1000-C8120：不支持 |
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F100-C80-WiNet/F100-C60-WiNet |
不支持 |
组播路由与转发中有以下三种表：
· 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。
组播路由协议在创建和维护组播路由表项时，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检查的过程如下：
(1) 首先，以“报文源”的IP地址为目的地址，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。
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”。
(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：
¡ 选择掩码匹配最长的路由。
¡ 如果掩码相同，则选择路由优先级最高的路由。
¡ 如果路由优先级也相同，则按照组播静态路由、MBGP路由、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：
¡ 选择路由优先级最高的路由。
¡ 如果路由优先级相同，则按照组播静态路由、MBGP路由、单播路由的顺序进行选择。
RPF路由中包含有RPF接口和RPF邻居的信息：
· 如果RPF路由为单播路由，则该路由表项的出接口就是RPF接口，下一跳就是RPF邻居。
· 如果RPF路由为组播静态路由，则该路由表项中会明确指定RPF接口和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，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。
根据具体应用环境的不同，组播静态路由有以下两种主要用途：
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。
组播静态路由仅在所配置的组播路由器上生效，不会以任何方式被广播或者引入给其它路由器。
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。
表1-1 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IP组播路由 |
必选 |
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配置组播路由与转发 |
配置组播静态路由 |
可选 |
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配置按照最长匹配选择RPF路由 |
可选 |
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配置对组播流量进行负载分担 |
可选 |
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配置组播转发边界 |
可选 |
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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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操作 |
命令 |
说明 |
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进入系统视图 |
system-view |
- |
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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 |
multicast routing [ vpn-instance vpn-instance-name ] |
缺省情况下，IP组播路由处于关闭状态 |
在配置组播路由与转发之前，需完成以下任务：
· 配置任一单播路由协议，实现域内网络层互通
· 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。
表1-3 配置组播静态路由
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命令 |
说明 |
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进入系统视图 |
system-view |
- |
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配置组播静态路由 |
ip rpf-route-static [ vpn-instance vpn-instance-name ] source-address { mask-length | mask } { rpf-nbr-address | interface-type interface-number } [ preference preference ] |
缺省情况下，不存在任何组播静态路由 |
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（可选）删除所有组播静态路由 |
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。
表1-4 配置按照最长匹配选择RPF路由
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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MRIB视图 |
multicast routing [ vpn-instance vpn-instance-name ] |
- |
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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。
表1-5 配置对组播流量进行负载分担
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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MRIB视图 |
multicast routing [ vpn-instance vpn-instance-name ] |
- |
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配置对组播流量进行负载分担 |
load-splitting { source | source-group } |
缺省情况下，不对组播流量进行负载分担 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。
组播信息在网络中的转发并不是漫无边际的，每个组播组对应的组播信息都必须在确定的范围内传递。组播转发边界为指定范围的组播组划定了边界条件，如果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组播转发边界后，将不能从该接口转发组播报文（包括本机发出的组播报文），也不能从该接口接收组播报文。
表1-6 配置组播转发边界
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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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进入接口视图 |
interface interface-type interface-number |
- |
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配置组播转发边界 |
multicast boundary group-address { mask-length | mask } |
缺省情况下，接口不是任何组播组的转发边界 |
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。
表1-7 组播路由与转发显示和维护
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操作 |
命令 |
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显示MRIB维护的接口信息 |
display mrib [ vpn-instance vpn-instance-name ] interface [ interface-type interface-number ] |
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显示组播边界的信息 |
display multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] boundary [ group-address [ mask-length | mask ] ] [ interface interface-type interface-number ] |
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显示组播快速转发表信息 |
display multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] fast-forwarding cache [ source-address | group-address ] * [ slot slot-number ] |
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显示组播转发的DF信息 |
display multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] forwarding df-info [ rp-address ] [ verbose ] [ slot slot-number ] |
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显示组播转发的事件统计信息 |
display multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] forwarding event [ slot slot-number ] |
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显示组播转发表的信息 |
display multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] forwarding-table [ source-address [ mask { mask-length | mask } ] | group-address [ mask { mask-length | mask } ] | incoming-interface interface-type interface-number | outgoing-interface { exclude | include | match } interface-type interface-number | slot slot-number | statistics ] * |
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显示组播转发表的DF列表信息 |
display multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] forwarding-table df-list [ group-address ] [ verbose ] [ slot slot-number ] |
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显示组播路由表的信息 |
display multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] routing-table [ source-address [ mask { mask-length | mask } ] | group-address [ mask { mask-length | mask } ] | incoming-interface interface-type interface-number | outgoing-interface { exclude | include | match } interface-type interface-number ] * |
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显示组播静态路由表的信息 |
display multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] routing-table static [ source-address { mask-length | mask } ] |
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显示组播源的RPF信息 |
display multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] rpf-info source-address [ group-address ] |
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清除组播快速转发表中的转发项 |
reset multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] fast-forwarding cache { { source-address | group-address } * | all } [ slot slot-number ] |
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清除组播转发的事件统计信息 |
reset multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] forwarding event |
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清除组播转发表中的转发项 |
reset multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] forwarding-table { { source-address [ mask { mask-length | mask } ] | group-address [ mask { mask-length | mask } ] | incoming-interface { interface-type interface-number } } * | all } |
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清除组播路由表中的路由项 |
reset multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] routing-table { { source-address [ mask { mask-length | mask } ] | group-address [ mask { mask-length | mask } ] | incoming-interface interface-type interface-number } * | all } |
· 清除组播路由表中的路由项后，组播转发表中的相应表项也将随之删除。
· 清除组播转发表中的转发项后，组播路由表中的相应表项也将随之删除。
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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