09-组播配置-配置指导

来源：九壹网

Quidway S6506以太网交换机用户手册配置指导分册组播协议配置

第1章 GMRP配置 .................................................................................................................. 1-1

1.1 GMRP协议简介 ................................................................................................................. 1-1 1.2 GMRP配置 ........................................................................................................................ 1-1

1.2.1 GMRP配置任务列表 ............................................................................................... 1-1 1.2.2 全局开启GMRP ..................................................................................................... 1-1 1.2.3 端口开启GMRP ..................................................................................................... 1-2 1.3 GMRP监控与维护 ............................................................................................................. 1-2 1.4 GMRP典型配置案例 .......................................................................................................... 1-2

第2章 IP组播简介 .................................................................................................................. 2-1

2.1 IP组播的优势 ..................................................................................................................... 2-1 2.2 IP组播特性 ........................................................................................................................ 2-2 2.3 IP组播地址 ........................................................................................................................ 2-2 2.4 IP组播路由协议 ................................................................................................................. 2-3 2.5 IP组播报文转发 ................................................................................................................. 2-5 2.6 IP组播应用 ........................................................................................................................ 2-5

第3章 IGMP配置 ................................................................................................................... 3-1

3.1 IGMP简介 .......................................................................................................................... 3-1 3.2 IGMP的配置 ...................................................................................................................... 3-2

3.2.1 IGMP配置任务列表 ................................................................................................. 3-2 3.2.2 使能组播路由 .......................................................................................................... 3-2 3.2.3 配置交换机接口成为组成员 .................................................................................... 3-2 3.2.4 控制交换机接收加入的组播组 ................................................................................. 3-3 3.2.5 配置交换机接口运行IGMP的版本号 ..................................................................... 3-3 3.2.6 配置IGMP主机发送查询报文的时间间隔 .............................................................. 3-4 3.2.7 配置IGMP最大查询响应时间 ................................................................................ 3-4 3.2.8 配置子网Querier的存活时间 ................................................................................. 3-5 3.3 IGMP的监控与维护 ........................................................................................................... 3-5

第4章 PIM-DM配置 ............................................................................................................... 4-1

4.1 PIM-DM简介 ...................................................................................................................... 4-1 4.2 PIM-DM的配置 .................................................................................................................. 4-2

4.2.1 PIM-DM配置任务列表............................................................................................. 4-2 4.2.2 使能组播路由 .......................................................................................................... 4-2 4.2.3 启动PIM-DM协议 .................................................................................................. 4-3

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4.2.4 配置接口发送Hello报文的间隔时间 ...................................................................... 4-3

4.3 PIM-DM的监控和维护 ....................................................................................................... 4-4 4.4 PIM-DM典型配置举例 ....................................................................................................... 4-4

第5章 PIM-SM配置 ................................................................................................................ 5-1

5.1 PIM-SM简介 ...................................................................................................................... 5-1 5.2 PIM-SM的配置 .................................................................................................................. 5-2

5.2.1 PIM-SM配置任务列表 ............................................................................................. 5-2 5.2.2 使能组播路由 .......................................................................................................... 5-2 5.2.3 启动PIM-SM协议 .................................................................................................. 5-3 5.2.4 配置候选BSR ......................................................................................................... 5-3 5.2.5 配置候选RP ........................................................................................................... 5-4 5.2.6 配置PIM-SM域边界 ............................................................................................... 5-4 5.2.7 配置接口发送Hello报文的时间间隔 ...................................................................... 5-5 5.2.8 配置从共享树切换到源最短路径树的阈值 .............................................................. 5-5 5.3 PIM-SM的监控和维护 ....................................................................................................... 5-6 5.4 PIM-SM典型配置举例 ....................................................................................................... 5-6

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第1章 GMRP配置

1.1 GMRP协议简介

GMRP（GARP Multicast Registration Protocol，GARP组播注册协议）是GARP（Generic Attribute Registration Protocol，通用属性注册协议）的一种应用，它基于GARP的工作机制，维护交换机中的动态组播注册信息。所有支持GMRP特性的交换机都能够接收来自其他交换机的组播注册信息，并动态更新本地的组播注册信息，同时也能将本地的组播注册信息向其它交换机传播，以便使同一交换网内所有支持GMRP特性的设备的组播信息达成一致。GMRP传播的组播注册信息既包括本地手工配置的静态组播注册信息，也包括由其他交换机动态注册到本地交换机的组播注册信息。

1.2 GMRP配置

1.2.1 GMRP配置任务列表

在各项配置任务中，必须先启动全局GMRP，才能开启端口GMRP。 GMRP主要配置任务列表如下：

 

全局开启GMRP 端口开启GMRP

1.2.2 全局开启GMRP

请在全局配置模式下进行下列配置。

表1-1 全局开启/关闭GMRP

操作全局开启GMRP 恢复全局GMRP为缺省关闭状态 gmrp no gmrp 命令

缺省情况下，不启动GMRP。

1-1

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第1章 GMRP配置

1.2.3 端口开启GMRP

请在以太网端口配置模式下进行下列配置。

表1-2 端口开启/关闭GMRP

操作开启端口GMRP 恢复端口GMRP为缺省关闭状态 gmrp no gmrp 命令

在开启端口GMRP之前，必须先开启全局GMRP。缺省情况下，不启动端口GMRP。

1.3 GMRP监控与维护

GMRP的监控和维护命令如下表所示，具体命令的格式和作用以及对应的显示信息，请参见“组播配置命令参考”中的相应内容。

表1-3 GMRP监控与维护

操作显示GMRP统计信息显示GMRP全局状态信息命令 show gmrp statistics [ interface interface_list ] show gmrp status

1.4 GMRP典型配置案例

1. 组网需求

为了实现交换机之间组播信息的动态注册和更新，需要在交换机上启动GMRP。图中的交换机为S6506以太网交换机。 2. 组网图

S6506 AS6506 B

图1-1 GMRP示例组网图

3. 配置步骤配置S6506 A：

1-2

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第1章 GMRP配置

！启动全局GMRP。 Quidway(config)# gmrp ！启动端口GMRP。

Quidway(config-if-Ethernet1/0/10)# gmrp 配置S6506 B：！启动全局GMRP。 Quidway(config)# gmrp ！启动端口GMRP。

Quidway(config-if-Ethernet1/0/11)# gmrp

1-3

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第2章 IP组播简介

2.1 IP组播的优势

一个大型网络上如果有100个用户需要接收相同的信息，传统的解决方案有两种：采用单播（Unicast）方式，把这一信息分别发送100次，以便确保需要数据的用户能够得到所需的数据；采用广播（Broadcast）方式，把信息传送给网络中的所有用户，需要这些数据的用户可直接在网络上获取。以上两种方式都浪费了大量的带宽资源。广播方式还不利于信息的安全和保密。 IP组播（Multicast）技术的出现及时解决了这个问题。组播源将需要传播的信息发送一次，被传递的信息在网络关键节点处不断地进行复制和分发。通过组播方式，信息能被准确高效地传送到每个需要它的用户。简单来说，IP组播是一种保存带宽的技术，它采用的方式是把一个单独的信息流同时传送到许多接收者那里，从而减少了网络的流量。服务器单播路由器服务器组播路由器图2-1 单播与组播传送消息的对比利用IP组播技术，企业可以节省开支、提高效率。在采用IP组播之前，大型的企业为了把日常数据（比如公司产品价格更新表等）传送给各个分支机构，需要定时把这些数据分别发送给成千上万个不同地点的接收者，既费钱又费时。改用IP组播技术传送这些数据后，企业只要花费少量的费用，就可以省时省心地完成同样的任务。

2-1

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第2章 IP组播简介

2.2 IP组播特性

在IP组播环境中，所有的信息接收者都加入到一个组播组内。信息接收者加入组播组后，流向组地址的数据立即开始传输给接收者，组中的所有成员都能接收到数据。因此为了接收数据，信息接收者必须首先成为组播组的成员。组播环境中，数据传向组中的所有成员，非组内成员不会收到这些数据。 IP组播具有下列特性：



对组成员的数量和所处位置没有。的主机可以在任意时刻自由地加入或离开组播组。一台主机在同一时刻可以是多个组播组的成员。



即使网络中的一台主机不是某个组播组的成员，该主机也可向这个组播组发送数据。



交换机不需要保存所有主机的成员关系，它只需知道物理接口所在的网段上是否已经有主机属于某个组播组；主机只需保存自己加入了哪些组播组的信息。

2.3 IP组播地址

组播使用D类IP地址。每个组播地址代表一个组播组，而不是一台主机。由于D类地址的最高四位数是1110，所以组播地址的范围是：224.0.0.0～239.255.255.255。

组播组可分为永久的或临时的。永久组播组拥由一个恒定的组地址，但组中成员数量可以是任意的，甚至还可以为零。那些未被预留下来的组地址，就可被临时组播组利用，但临时组播组中的成员数量却不能为零。 D类地址范围与含义可如下表所示：

表2-1 D类地址的范围及含义

D类地址范围 224.0.0.0224.0.0.255 224.0.1.0238.255.255.255 239.0.0.0239.255.255.255 含义预留的组播地址（永久组地址）用户可用的组播地址（临时组地址）本地被管理的或特定位置的组播地址

2-2

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第2章 IP组播简介

常用的预留组播地址列表如下：

表2-2 预留的组播地址列表

D类地址范围 224.0.0.0 224.0.0.1 224.0.0.2 224.0.0.3 224.0.0.4 224.0.0.5 224.0.0.6 224.0.0.7 224.0.0.8 224.0.0.9 224.0.0.10 224.0.0.11 224.0.0.12 224.0.0.13 224.0.0.14 224.0.0.15 224.0.0.16 224.0.0.17 224.0.0.18 基准地址（保留）直连网络上的所有主机的地址子网上所有交换机的地址不分配 DVMRP交换机 OSPF交换机 OSPF DR ST交换机 ST主机 RIP-2交换机 IGRP交换机活动代理 DHCP服务器/中继代理所有PIM交换机 RSVP封装所有CBT交换机指定SBM 所有SBMS VRRP 含义

2.4 IP组播路由协议

组播协议包括两个部分：因特网组播管理协议（IGMP）作为IP组播基本信令协议；组播路由协议（例如：PIM-SM、PIM-DM）实现IP组播流寻径。 1. 主机-路由协议

IGMP定义了主机与交换机之间组播成员关系的建立和维护机制。IGMP是主机可以使用的唯一协议，是整个IP组播的基础。IGMP将有关组成员的信息通知交换机，并使交换机能通过和自己直接相连的主机来了解组内其它成员的信息。

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第2章 IP组播简介

如果局域网中有一个用户通过IGMP宣布加入某组播组，则局域网中的组播交换机就将该信息通过组播路由协议进行传播，最终将该局域网作为一个分支加入组播树（组播信息发布路径集合）。组播树中分支中的主机作为某个组的成员开始接收信息后，与该分支相连的交换机周期性地对该组进行查询，检查该分支中是否还有主机作为组内的成员参与其中，只要分支中还有一台主机参与组播信息收发，交换机就继续接收组播数据；当某分支中的所有用户退出该组播组后，该分支就从组播树中被删除掉。 2. 组播路由协议

因为组播组地址是虚拟的，组播把数据发送给一组希望接收数据的接收者（组播地址），而不是仅仅传送给一个接收者（单播地址）。所以组播不可能如同单播那样，直接从数据源一端路由到特定的目的地址。

组播路由协议的任务就是构建分发树——从数据源端到多个接收端的无环数据传输路径。组播交换机能采用多种方法来建立数据传输分发树。根据网络的实际情况，组播路由协议可以分成两大类——密集模式组播路由协议和稀疏模式组播路由协议。 (1) 密集模式组播

密集模式组播路由协议适用于小型网络。它假设网络中的每个子网有至少一个接收者要接收组播信息。在密集组播模式下，组播数据包被扩散到网络中的所有点，与此伴随着网络资源（带宽和交换机的CPU等）的消耗。为了减少网络资源的消耗，密集模式组播路由协议对没有组播数据转发的分支进行剪枝操作，只保留包含接收站点的分支。被剪掉的分支中，如果存在接收站点有组播数据转发需求，希望重新接收组播数据流，密集模式组播路由协议可以周期性地将剪掉的分支恢复成转发状态。为了减少将被剪掉的分支恢复成转发状态的等待时间，密集模式组播路由协议使用嫁接机制，将希望恢复成转发状态的被剪掉的分支主动加入组播分布树。这种周期性的扩散和剪枝现象是密集模式协议的特征。一般说来，密集模式下数据的转发路径是一棵“有源树”——以“源”为根、组员为枝叶的树。

密集模式下的典型路由协议是：密集模式下的协议无关组播（Protocol-Independent Multicast-Dense Mode，PIM-DM）、距离向量组播路由协议（Distance Vector Multicast Routing Protocol，DVMRP）。 (2) 稀疏模式组播

稀疏模式组播默认所有机器都不需要收组播包。组播信息接收站点为了接收到特定组播组的数据流，必须向该组播组对应的“汇聚点”发送加入消息，加入消息所经过的路径就变成了共享树的分支。组播信息首先被发送到汇聚点，再沿以汇聚点为根、以组员为枝叶的“共享树”转发。

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第2章 IP组播简介

稀疏模式组播路由协议周期性地向分支发送加入消息，避免共享树的分支由于没有及时更新而被删除，从而有效地维护共享树。

在稀疏组播模式下，组播数据发送端如果想要给特定的组播组发送数据，首先要在汇聚点进行注册，之后把数据发向汇聚点。当组播数据到达了汇聚点后，数据被复制，然后沿着分发树路径被转发给对其感兴趣的接收者。数据复制仅发生在分发树的分支处，这个过程自动重复，直到数据包最终到达目的地。

稀疏模式下的典型路由协议是：稀疏模式下的协议无关组播（Protocol-Independent Multicast-Sparse Mode，PIM-SM）。

2.5 IP组播报文转发

与单播模型不同，组播模型不能将转发决定建立在数据报文中的目标地址基础上，而必须将组播信息包转发到多个外部接口上以便能传送到所有接收站点，因此组播转发过程比单播转发过程更加复杂。

为了保证组播信息包都是通过最短路径到达交换机，组播模型必须依靠单播路由表或者的组播路由表，对组播信息包的接收接口进行一定的检查，这种检查机制就是大部分组播路由协议进行组播转发的基础——RPF（Reverse Path Forwarding——逆向路径转发）检查。组播应用程序检查到达的组播数据包的源地址（如果使用的是有源树，这个源地址就是发送组播数据包的源主机的地址；如果使用的是共享树，这个源地址就是共享树的根的地址），以确定此数据包到达的入接口处于接收站点至源地址的最短路径上。当组播数据包到达交换机时，如果检查通过，信息包按照组播转发项进行转发，否则，信息包被丢弃。

2.6 IP组播应用

1. 信息分配

IP组播使得公司内部的数据可以分配给大量用户。例如，一个有若干连锁店的公司可以使用组播将其定价信息传递给各连锁店的收银机；或者由媒体通过Internet将现场实时信息提供给支持组播的用户，如目前十分流行的远程教育。

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第2章 IP组播简介

2. 数据广播

传统的数据广播，基于广播形式发送需要占用大量的Internet带宽。使用组播技术，数据发布者（如有线电视台等）不但可以将数据（如多点广播节目）发布给Internet上需要这些数据的用户，还能大大减少占用的网络带宽。

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第3章 IGMP配置

3.1 IGMP简介

IGMP（Internet Group Management Protocol），又称Internet组管理协议，是TCP/IP协议族中负责 IP组播成员管理的协议，用来在IP主机和与其直接相邻的支持组播的以太网交换机之间建立、维护组播组成员关系，是整个IP组播的基础。IGMP不包括以太网交换机之间的组成员关系信息的传播与维护，这部分工作由各组播路由协议来完成。

目前广泛使用是IGMP版本是：Version 1与Version 2，其中：IGMP Version 2指定三种报文类型：组成员查询报文（Membership Query）、组成员报告报文（Membership Report）和组成员离开报文（Leave Group）。



组成员查询报文（Membership Query Message）：根据组地址不同又分为“普通查询报文General Query”（交换机用来了解一个连接网络上有哪些成员，目标组地址为224.0.0.1）和“特定组查询报文Group-Specific Query”（交换机用来了解一个连接网络上是否有成员要使查询报文有效，目标组地址必须为0或一个有效的组播组地址）两种。IGMP Version 2允许交换机发送特定组查询报文。



组成员报告报文（Membership Report Message）：当主机接收到一个普通或特定组的组成员查询报文时，先要识别发送查询报文的接口上的组并给每个成员组设置一个Host Group Delay定时器（若该定时器剩余时间大于查询报文中设定的最大查询响应时间，将其修改为最大响应时间值）。主机应在该定时器超时前，将组成员告知交换机。交换机收到组成员报告后，将该组加入到其所在网络的组成员列表中，并启动Group Membership Interval定时器。若交换机在最大查询响应时间超时后，还未收任何组成员报告，将不再将其接收的组播报文传送到它所连接的网络中。



组成员离开报文（Leave Group Message）：IGMP Version 2允许一台主机离开一个组播组时，将给所有交换机发送一个组成员离开报文（目标组地址为224.0.0.2）。

IGMP运行过程中，主机与交换机执行的操作有所不同。在主机方需要响应组播交换机的IGMP查询报文，并且以成员报告报文给予响应；在交换机方需要定时的发送普遍查询报文，然后根据收到的响应报文确定以确定某个特定

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第3章 IGMP配置

组是否在自己所在子网上有主机加入，并且当收到主机的退出组的报告时，发出特定组的查询，以确定某个特定组是否已无成员存在。

3.2 IGMP的配置

3.2.1 IGMP配置任务列表

IGMP的配置任务列表如下：

      

使能组播路由配置交换机成为组成员控制交换机接收加入的组播组配置交换机接口运行IGMP的版本号配置IGMP主机发送查询报文的时间间隔配置IGMP最大查询响应时间配置子网中Querier的存活时间

3.2.2 使能组播路由

在所有接口上启动IGMP协议，使交换机能发送组播报文。只有使能了组播路由，其它与组播有关的配置才能生效。请在全局配置方式下进行下列配置。

表3-1 使能/禁用组播路由

操作使能组播路由禁用组播路由命令 ip multicast-routing no ip multicast-routing

缺省情况下，系统禁用组播路由。

3.2.3 配置交换机接口成为组成员

配置交换机接口成为组播组组成员。请在VLAN接口配置模式下进行下列配置。

3-2

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表3-2 配置交换机接口成为组成员

操作配置交换机接口成为组成员将交换机接口从组成员中删除命令 ®

第3章 IGMP配置

ip igmp join-group groups-address port port-list no ip igmp join-group groups-address port port-list

缺省情况下，没有任何组成员加入。

3.2.4 控制交换机接收加入的组播组

支持组播的以太网交换机通过发送IGMP查询报文来确定哪个组播组中包含与交换机直接相连的本地组成员。可通过在接口上配置一个过滤器，使得IP标准访问控制列表中规定的主机才能加入到组播组中。请在VLAN接口配置模式下进行下列配置。

表3-3 控制交换机接收哪些组播组加入操作控制交换机接收哪些组播组的加入取消交换机配置组播组的加入命令 ip igmp access-group access-list-number [ version ] no ip igmp access-group

缺省情况下，没有任何主机加入组播组。

3.2.5 配置交换机接口运行IGMP的版本号

IGMP Version 2可设置查询报文超时时间和最大查询响应时间。同一子网上的所有系统应支持相同的IGMP版本，交换机不能自动检测接口当前运行的IGMP版本号。

请在VLAN接口配置模式下进行下列配置。

表3-4 配置交换机接口运行IGMP的版本号操作配置交换机接口运行IGMP的版本号恢复交换机接口运行IGMP版本号的缺省值命令 ip igmp version { 1 | 2 } no ip igmp version

缺省情况下，交换机接口运行IGMP Version 2。

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第3章 IGMP配置

需要注意的是：若主机不支持IGMP Version 2，就必须配置交换机使用IGMP Version 1。

3.2.6 配置IGMP主机发送查询报文的时间间隔

交换机需要周期性地向它所连接的网络发送组成员查询报文（Membership Query Message），这个时间间隔由Query Interval定时器来设定。用户可通过配置Query Interval定时器修改IGMP主机发送查询报文的时间间隔。请在VLAN接口配置模式下进行下列配置。

表3-5 配置IGMP主机发送查询报文的时间间隔

操作配置IGMP主机发送查询报文的时间间隔恢复IGMP主机发送查询报文时间间隔的缺省值命令 ip igmp query-interval seconds no ip igmp query-interval

缺省情况下，发送查询报文的时间间隔为125秒，取值范围为165535秒。󰀀󰀀

3.2.7 配置IGMP最大查询响应时间

当主机收到交换机定期发来的查询报文后，会为自己加入的每个组播组都启动一个延时定时器（Delay Timers），采用(0，Max Response Time]之间的一个随机数作为初始值，其中的Max Response Time是查询报文指定的最大响应时间（IGMP Version 1的最大查询响应时间固定为10秒）。主机应在定时器超时前，将组成员以广播方式告知交换机。若在最大查询响应时间间隔后，还未收到任何组成员报告，交换机就不再将其接收的组播报文传送到它所连接的网络。

请在VLAN接口配置模式下进行下列配置。

表3-6 配置IGMP最大查询响应时间操作配置IGMP最大查询响应时间恢复IGMP最大查询响应时间的缺省值命令 ip igmp query-max-response-time seconds no ip igmp query-max-response-time

缺省情况下，最大查询响应时间为10秒，取值范围为125秒。

需要注意的是：只有当交换机接口运行IGMP Version 2，才能进行该项配置。

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第3章 IGMP配置

3.2.8 配置子网Querier的存活时间

当一个子网上有多台运行IGMP的网络设备（如以太网交换机、路由器）时，需要选择其中一台网络设备充当查询者（Querier）负责向该网段的其它设备发送查询报文。网络初始化时，该网段内的所有网络设备都默认自己为Querier，并向所连接子网的所有组播主机发送普通查询报文，并将收到查询报文接口的IP地址和发送查询报文接口的IP地址比较，子网中最小IP地址的网络设备被选为Querier，其它网络设备成为非查询者（Non-Querier）。所有Non-Querier启动一个Other Querier Present Interval定时器，在定时器超时前，只要收到来自Querier的查询报文，定时器就复位。若定时器超时，所有网络设备都将恢复为Querier，选举Querier的过程重新开始。请在VLAN接口配置模式下进行下列配置。

表3-7 配置子网Querier的存活时间操作配置子网Querier的存活时间恢复子网Querier存活时间的缺省值命令 ip igmp querier-timeout seconds no ip igmp querier-timeout

缺省情况下，子网Querier的存活时间为250秒，取值范围为60300秒。需要注意的是：只有当交换机接口运行IGMP Version 2时，才能进行该项配置。

3.3 IGMP的监控与维护

IGMP的监控和维护命令如下表所示，具体命令的格式和作用以及对应的显示信息，请参见“组播配置命令参考”中的相应内容。

表3-8 IGMP的监控与维护

操作显示与以太网交换机直连的子网中组成员的状况显示IGMP接口的配置信息命令 show ip igmp groups [ group-address | interface-type interface-number ] show ip igmp interface [ interface-type interface-number ]

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第4章 PIM-DM配置

4.1 PIM-DM简介

PIM-DM（Protocol Independent Multicast——Dense Mode）与协议无关的组播——密集模式，主要适用下列几种情况下：



组播包发送者和接收者彼此非常接近，并且网络中组播组接收成员的数量较大。

 

组播包的流量很大。组播包的流量是持续的。

PIM-DM利用单播路由表，构建一棵从源端交换机到所有端节点的组播转发树（Distribution Tree）。在发送组播包时，PIM-DM认为网络上所有主机都准备接收组播包，组播源最初向网络中的所有下游节点转发组播包，无组播组成员的节点通过剪枝报文通知上游交换机不用再向其下游节点转发组播包，不再接收组播包的网络区域（剪枝区域）被PIM-DM从组播转发树上裁减掉。当剪枝区域中出现新的组播组成员时，PIM-DM发送嫁接消息，使被剪枝的路径重新变成转发状态。该机制称为“广播----剪枝”过程，PIM-DM的“广播----剪枝”机制将周期性地不断进行。

PIM-DM在“广播----剪枝”过程中采用了逆向路径转发（Reverse Path Forwarding，RPF）技术：当一个组播包到达交换机的端口时，交换机首先判断到达路径的正确性。若到达接口是由单播路由指示的通往组播源的接口，那么交换机认为该组播包的发送路径正确，将该组播包转发；否则交换机该组播包视为冗余报文，并将其丢弃，不进行组播转发。 PIM-DM主要包括下列几种报文：



Hello报文（PIM Hello Message）：PIM Hello报文由运行PIM-DM协议的交换机接口定期发送到处于同一网段种的其它邻居接口，与PIM-DM邻居建立邻居关系。另外，由于IGMPv1中需要使用DR（Designed Router）来发送主机查询报文（Host-Query Message），Hello报文同时负责为运行IGMPv1的交换机选择DR（每个PIM交换机定期广播发送Hello报文，IP地址较大的交换机当选为DR）。



嫁接报文（Graft Message）：主机通过IGMP报告报文（Membership Report Message）来通知交换机它想加入某个组播组，此时端口向上游网络设备（路由器、以太网交换机）发送Graft报文，上游网络设备（路

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第4章 PIM-DM配置

由器、以太网交换机）收到Graft报文后，就将该端口加入到组播组转发列表中。



嫁接应答报文（Graft ACK Message）：上游网络设备（路由器、以太网交换机）在收到Graft 报文后，需要向发送此嫁接报文的交换机发送应答报文。



剪枝报文（Prune Message）：若某交换机的接口转发列表为空，该交换机就向上游网络设备（路由器、以太网交换机）发送Prune报文，通知上游网络设备（路由器、以太网交换机）将该交换机从其接口邻居列表中删除。



断言报文（Assert Message）：一个共享网段可能同时有两个上游网络设备（路由器、以太网交换机）。如果它们都向该网段转发组播包，那么该网段的下游交换机可能将收到两份相同的组播包。为避免这种情况的发生，PIM-DM采用了Assert消息机制。Assert消息机制的运作如下：若交换机在一个共享局域网的转发端口收到组播包，它要所运行PIM-DM的所有网络设备（组地址为224.0.0.13）发送Assert报文，下游网络设备（路由器、以太网交换机）将按一系列规则通过比较Assert报文的特定域来决定获胜者：报文preference小的网络设备获胜；若报文的preference相同，报文metric值小的网络设备获胜；若报文的metric值也相同，IP地址大的网络设备获胜。获胜者将作为该网段的转发者，失败者发送出接口剪枝报文。

4.2 PIM-DM的配置

4.2.1 PIM-DM配置任务列表

PIM-DM配置任务列表如下：

  

使能组播路由启动PIM-DM协议设置Hello报文发送间隔

4.2.2 使能组播路由

只有在使能组播路由后，交换机才能接收组播包。请在全局配置模式下进行下列配置。

4-2

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表4-1 使能组播路由

操作使能组播路由禁用组播路由 ®

第4章 PIM-DM配置

命令 ip multicast-routing no ip multicast-routing

缺省情况下，系统禁用组播路由。

4.2.3 启动PIM-DM协议

PIM-DM协议需要分别在各个接口配置中启动。建议非特殊情况下，在各个接口上都启动PIM-DM协议。

请在VLAN接口配置模式下进行下列配置。

表4-2 启动/禁用PIM-DM协议

操作启动PIM-DM协议禁用PIM-DM协议命令 ip pim dense-mode no ip pim dense-mode

缺省情况下，系统禁用PIM-DM协议。

4.2.4 配置接口发送Hello报文的间隔时间

以太网交换机的接口启动PIM-DM协议之后，将周期性地向所有支持PIM的网络设备（组地址为224.0.0.13）发送为Hello报文以发现邻居，这个时间间隔由PIM query-interval 定时器规定。若接口收到了Hello报文，说明该接口存在相邻的支持PIM的网络设备，该接口就将该邻居加入到自己的接口邻居列表中；接口若在指定时间内未收到邻居发来的Hello报文，以太网交换机就认为该邻居已离开组播网络，并将其从邻居列表删除。请在VLAN接口配置模式下进行下列配置。

表4-3 配置接口发送Hello报文的时间间隔操作配置接口发送Hello报文的时间间隔恢复接口发送Hello报文时间间隔的缺省值命令 ip pim query-interval seconds no ip pim query-interval

4-3

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第4章 PIM-DM配置

缺省情况下，接口发送Hello报文的时间间隔为30秒，取值范围为165535秒。

4.3 PIM-DM的监控和维护

PIM-DM的监控和维护命令如下表所示，具体命令的格式和作用以及对应的显示信息，请参见“组播配置命令参考”中的相应内容。

表4-4 PIM-DM的监控和维护

操作显示组播转发表信息显示组播核心路由表显示IP组播转发表信息显示PIM协议接口信息显示PIM协议组播路由表信息显示PIM相邻交换机信息 show ip mfc show ip mroute [ group-address ] show ip mfc show ip pim interface [ interface_type interface_number ] show ip pim mroute [ group-address ] show ip pim neighbor interface [ interface_type interface_number ] 命令

4.4 PIM-DM典型配置举例

1. 组网需求

Multicast source服务器作为组播源，RECEIVER 1和RECEIVER 2是该组播组的两个接收成员。Lanswitch1有一个端口属于Vlan 10，这个端口接 Multicast Source，Lanswitch1有一个端口属于Vlan 11，这个端口接Lanswitch2，有一个端口属于Vlan 12，这个端口接Lanswitch3。󰀀 2. 组网图

Lanswitch2MulticastsourceLanswitch1Lanswitch3RECEIVER 1RECEIVER 2

图4-1 PIM-DM配置组网图

4-4

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第4章 PIM-DM配置

3. 配置步骤！启动组播路由协议

Quidway(config)# ip multicast-routing ！启动PIM-DM协议

Quidway(config)# interface vlan-interface 10

Quidway(config-VLAN-interface10)# ip pim dense-mode Quidway(config)# interface vlan-interface 11

Quidway(config-VLAN-interface11)# ip pim dense-mode Quidway(config)# interface vlan-interface 12

Quidway(config-VLAN-interface12)# ip pim dense-mode

4-5

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第5章 PIM-SM配置

5.1 PIM-SM简介

PIM-SM（Protocol Independent Multicast----Sparse Mode）协议无关组播----稀疏模式，主要适用下列几种情况下：

 

组成员分布相对分散，范围较广。网络带宽资源有限。

PIM-SM不依赖于特定的单播路由协议，它假定所有交换机都不需要收发组播包。一台交换机只有在显式请求并加入某个组播组后，上游网络设备（路由器、以太网交换机）才开始向该交换机发送组播包。PIM-SM通过设置汇集点RP（Rendezvous Point）和引导交换机BSR（Bootstrap Router）向所有PIM-SM交换机通告组播信息、并通过让交换机显式地加入和退出组播组来减少数据报文和控制报文占用的网络带宽。

PIM-SM构造以RP根的共享树RPT（RP Path Tree），组播包能沿着共享树发送。当某台主机需要加入一个组播组时，与该台主机直接连接的交换机便向RP发送PIM加入报文，将该主机在RP上注册，并将接收者加入到共享树。当数据流量达到一定程度，满足PIM-DM运行的情况，数据可从共享树RPT（RP Path Tree）切换到基于源的最短路径树SPT（Short Path Tree），以减少网络延迟。

PIM-SM主要包括下面几种报文：



Hello报文（PIM Hello Message）：PIM Hello报文由运行PIM-SM协议的交换机接口定期发送到同网段其它邻居接口，与邻居建立邻居关系，还同时为运行IGMPv1的版本的交换机选择DR。



注册报文（Register Message）：当收到本地网络上主机发出的组播报文时，交换机要将该报文发送给RP，以便该报文在RP树上分发；该报文被封装在注册报文。注册报文的源地址为该交换机的地址，目的地址是RP的地址。



注册停止报文（Register-Stop Message）：由RP发送给注册报文的发送者，用来告诉注册报文的发送者停止发送注册报文。

5-1

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

第5章 PIM-SM配置

加入/剪枝报文（Join/Prune Message）：该报文沿着源或RP的方向发送。PIM-SM利用加入报文建立RPT（或SPT）；当组播组成员离开组播组时，PIM-SM利用剪枝报文来对RPT（或SPT）进行剪枝。



引导报文（Bootstrap Message）：用来向所有的交换机通告BSR收集到的RP-Set信息。交换机从所有的接口（接收到这种报文的接口除外）发送这种报文。



断言报文（Assert Message）：在同一网络上存在多个交换机，并且某个交换机路由项的出接口收到组播组报文时，要使用这种报文来指定转发者。



候选RP信息广播报文（Candidate-RP-Advertisement Message）：由候选RP定期发送给BSR，用来通告该候选RP服务的组地址集合。

5.2 PIM-SM的配置

5.2.1 PIM-SM配置任务列表

PIM-SM的配置任务列表如下：

      

使能组播路由启动PIM-SM协议配置候选BSR 配置候选RP 配置PIM-SM域边界

配置接口发送Hello报文的时间间隔配置从共享树切换到最短路径树的阈值

5.2.2 使能组播路由

请在全局配置状态下进行下列配置。

表5-1 使能/禁用组播路由

操作启动组播路由禁用组播路由命令 ip multicast-routing no ip multicast-routing

缺省情况下，系统禁用组播路由。

5-2

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第5章 PIM-SM配置

5.2.3 启动PIM-SM协议

PIM-SM协议需要分别在各个接口上配置。建议在非特殊情况下，各个接口上都应启动PIM-SM协议。

在VLAN接口配置模式下进行下列配置。

表5-2 启动/禁用PIM-SM协议

操作启动PIM-SM协议禁用PIM-SM协议命令 ip pim sparse-mode no ip pim sparse-mode

缺省情况下，接口禁用PIM-SM协议。

需要注意的是：PIM-SM只在指定的接口上运行，一个接口同一时刻只能运行一个组播路由协议。

5.2.4 配置候选BSR

在一个PIM-SM域中，必须存在唯一的引导交换机BSR（Bootstrap Router）才能确保PIM-SM交换机正常工作。BSR负责收集并发布RP信息。多个候选BSR（Candidate Bootstrap Router，C-BSR）通过引导报文（Bootstrap Message）选举产生唯一公认的BSR。在得知BSR信息之前，所有的C-BSR都认为自己是BSR，它们定期在PIM-SM域（广播地址为224.0.0.13）中广播引导报文，该报文中包含BSR的地址和优先级。PIM-SM利用BSR优先级和IP地址来选出BSR，优先级大的为BSR，如果优先级相同，IP地址大的为BSR。候选BSR可通过命令来进行配置，C-BSR应配置在骨干网的交换机上。

BSR是RP的管理者，由BSR来收集和发布整个网络内的RP信息。请在全局配置模式下进行下列配置。

表5-3 配置候选BSR

操作配置某指定某交换机为候选BSR（通过在其某个接口上实现）删除候选BSR 命令 ip pim bsr-candidate interface-type interface-number hash-mask-length [ priority ] no ip pim bsr-candidate

缺省情况下，未配置任何󰀀候选BSR。

5-3

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第5章 PIM-SM配置

5.2.5 配置候选RP

在PIM-SM协议中，路由组播数据创建的共享树RPT（RP Path Tree）以汇集点RP（Rendezvous Point）为树根，组成员为叶子。RP是通过BSR选举产生的。在BSR选举产生后，所有的C-RP定期向BSR单播发送C-RP广播消息（C-RP Advertisemnets），由BSR选举出RP后再向全网扩散发布（可能多个RP存在，它们各自有不同的组服务范围），这样所有的交换机上都可得到RP信息。

在配置候选RP时，可以指定RP所服务组的范围，它可为所有组播组服务，也可只为其中一部分组播组服务。请在全局配置模式下进行下列配置。

表5-4 配置候选RP

操作配置某接口为候选BP 删除某接口为候选BP 命令 ip pim rp-candidate interface-type interface-number [ group-list access-list-number [ priority ] ] no ip pim rp-candidate interface-type interface-number [ group-list access-list-number ]

缺省情况下，未配置任何接口为候选RP。

通常情况下，只在网络中配置一个C-BSR和一个C-RP，而且通常都是同一台网络设备（路由器、以太网交换机），这台网络设备应该处于网络核心位置或者与其它网络设备的连通情况比较好。同一台交换机上可以配置多次C-BSR，后配置的C-BSR会替代原来配置的C-BSR。

5.2.6 配置PIM-SM域边界

当网络规模较大时，需要将网络划分为多个组播域，不同的组播域可由不同的RP来负责管理。当配置PIM域边界后，BSR消息和RP消息将不会穿过此边界，但其它PIM报文仍然可以通过域边界。请在VLAN接口配置模式下进行下列配置。

表5-5 配置PIM-SM域边界

操作配置PIM域边界删除PIM域边界 ip pim border no ip pim border 命令

5-4

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第5章 PIM-SM配置

缺省情况下，未配置任何PIM-SM域边界。

5.2.7 配置接口发送Hello报文的时间间隔

接口启动PIM-SM协议之后，将周期性地向所有PIM交换机（组地址为224.0.0.13）发送Hello报文以发现PIM邻居，这个时间间隔由Query Interval定时器规定。若接口收到了Hello报文，说明该接口存在相邻的PIM交换机，该接口就将该邻居加入到自己的接口邻居列表中；接口若在指定时间内未收到其邻居列表中存在邻居发来的Hello报文，就认为该邻居已离开组播网络。请在VLAN接口配置模式下进行下列配置。

表5-6 配置接口发送Hello报文的时间间隔操作配置接口发送Hello报文的时间间隔命令 ip pim query-interval seconds 恢复接口发送Hello报文时间间隔的缺省值 no ip pim query-interval

缺省情况下，接口发送Hello报文的时间间隔为30秒，取值范围为165535秒。

5.2.8 配置从共享树切换到源最短路径树的阈值

PIM-SM交换机最初通过共享树转发组播数据包，但是如果组播数据通过的速率超过一定的阈值，组播包所经过的最后一跳网络设备（路由器、以太网交换机）时，就会发起从共享树到最短路径树的切换过程。请在全局配置模式下进行下列配置。

表5-7 配置从共享树切换到源最短路径树的阈值操作配置从共享树切换到源最短路径树的阈值恢复从共享树切换到源最短路径树阈值的缺省值命令 ip pim spt-threshold { traffic-rate | infinity } [ group-list access-list-number ] no ip pim spt-threshold { traffic-rate | infinity } [ group-list access-list-number ]

缺省情况下，从共享树切换到源最短路径树的阈值为0，也就是说当最后一跳交换机收到第一个组播数据包后立即切换到最短路径树。

5-5

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第5章 PIM-SM配置

5.3 PIM-SM的监控和维护

PIM-SM 的监控和维护命令如下表所示，具体命令的格式和作用以及对应的显示信息，请参见“组播配置命令参考”中的相应内容。

表5-8 PIM-SM的监控和维护

操作显示组播转发表信息显示组播核心路由表显示BSR信息显示PIM协议接口信息显示PIM协议组播路由表信息显示PIM相邻交换机信息显示组播组对应的RP信息 show ip mfc show ip mroute [ group-address | source-address ] show ip pim bsr show ip pim interface [ interface_type interface_number ] show ip pim mroute [ group-address ] show ip pim neighbor interface [ interface_type interface_number ] show ip pim rp-hash [ group-address ] 命令

5.4 PIM-SM典型配置举例

1. 组网需求

在实际的网络中，由于路由设备由不同的厂商提供，设备上的路由协议也会各不相同。但由于PIM协议是于特定的单播协议的，所以这里我们不关心单播协议，假定各个交换机之间相互可达。

5-6

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第5章 PIM-SM配置

2. 组网图

Host AHostBLSCLSALSBLSD

图5-1 PIM-SM配置组网图

3. 配置步骤配置交换机LS A ！启动PIM-SM协议

LSA(config)# ip multicast-routing LSA(config)# interface vlan-interface 10

LSA(config-vlan-interface10)# ip pim sparse-mode LSA(config-vlan-interface10)# interface vlan-interface 11 LSA(config-vlan-interface11)# ip pim sparse-mode LSA(config-vlan-interface11)# interface vlan-interface 12 LSA(config-vlan-interface12)# ip pim sparse-mode ！配置组播组从共享树切换到最短路径树的阈值为10kbps LSA(config)# access-list 5 permit 225.0.0.0 0.255.255.255” LSA(config)# ip pim spt-threshold 10 group-list 5 配置交换机LS B ！启动PIM-SM协议

5-7

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第5章 PIM-SM配置

LSB(config)# ip multicast-routing LSB(config)# interface vlan-interface 20

LSB(config-vlan-interface20)# ip pim sparse-mode LSB(config-vlan-interface20)# exit LSB(config)# interface vlan-interface 21

LSB(config-vlan-interface21)# ip pim sparse-mode LSB(config-vlan-interface21)# exit LSB(config)# interface vlan-interface 22

LSB(config-vlan-interface22)# ip pim sparse-mode ！配置候选BSR

LSB (config)# ip pim bsr-candidate vlan-interface 22 30 2 ！配置候选RP

LSB(config)# access-list 5 permit 225.0.0.0 0.255.255.255 LSB(config)# ip pim rp-candidate vlan-interface 22 group-list 5 ！配置PIM域边界

LSB(config-vlan-interface22)# ip pim border

当vlan-interface22被配置为BSR后，交换机LS D就收不到交换机LS B发出的BSR信息，它将被排除在本PIM域之外。配置交换机LS C ！启动PIM-SM

LSC(config)# ip multicast-routing LSC(config)# interface vlan-interface 30

LSC(config-vlan-interface30)# ip pim sparse-mode LSC(config-vlan-interface30)# exit LSC(config)# interface vlan-interface 31

LSC(config-vlan-interface31)# ip pim sparse-mode LSC(config-vlan-interface31)# exit LSC(config)# interface vlan-interface 32

LSC(config-vlan-interface32)# ip pim sparse-mode

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第5章 PIM-SM配置

假设主机A是225.0.0.1的接收者，主机B现在开始发送目的地址为225.0.0.1的数据，交换机A通过交换机B接收主机B发送的组播数据，当主机B发送的组播数据的速率超过10kbps后，会将交换机A加入最短路径树中，直接从交换机C收主机B发送的组播数据报。

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