实验07 组播V50.docx
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实验07组播V50
实验7组播
7.1PIM-DM和IGRP91
7.1.1实验目的91
7.1.2实验环境91
7.1.3实验步骤95
7.2PIM-SM109
7.2.1实验目的109
7.2.2实验环境109
7.2.3实验步骤109
实验7组播
PIM-DM和IGRP
实验目的
掌握PIM-DM协议的实现原理和基本配置;
掌握IGMPv2协议实现的实现原理。
实验环境
如上图所示,实验设备包括3台三层交换机S3526,一台S3026,分别为SWA、SWB、SWC、SWD,一台视频服务器,2台PC。
PCA属于VLAN2,PCB属于VLAN3,三层交换机工作在第三层,采用单播路由协议OSPF,IP地址分配如下:
PCA:
192.168.1.2/24
PCB:
192.168.2.2/24
视频服务器:
192.168.3.2/24;
SWAVLAN-interface4:
10.1.2.2/24;
SWAVLAN-interface5:
10.1.1.2/24;
SWAVLAN-interface6:
192.168.3.1/24;
SWBVLAN-interface2(PCAgateway):
192.168.1.1/24;
SWBVLAN-interface5:
10.1.1.1/24;
SWCVLAN-interface3(PCBgateway):
192.168.2.1/24;
SWCVLAN-interface4:
10.1.2.1/24
各交换机的基本配置参考如下:
[SWA]displaycurrent-configuration
……
routerid1.1.1.1
vlan1
vlan4
vlan5
vlan6
interfaceVlan-interface4
ipaddress10.1.2.2255.255.255.0
interfaceVlan-interface5
ipaddress10.1.1.2255.255.255.0
interfaceVlan-interface6
ipaddress192.168.3.1255.255.255.0
interfaceEthernet0/1
portaccessvlan5
interfaceEthernet0/2
portaccessvlan4
interfaceEthernet0/9
portaccessvlan6
interfaceloopback0
ipaddress1.1.1.1255 .255.255.255
……
ospf
area0.0.0.0
network1.1.1.10.0.0.0
network10.1.1.00.0.0.255
network10.1.2.00.0.0.255
network192.168.3.00.0.0.255
……
[SWB]displaycurrent-configuration
……
routerid2.2.2.2
vlan1
vlan2
vlan5
interfaceVlan-interface2
ipaddress192.168.1.1255.255.255.0
interfaceVlan-interface5
ipaddress10.1.1.1255.255.255.0
interfaceEthernet0/1
portaccessvlan2
interfaceEthernet0/2
portaccessvlan5
intafaceloopback0
ipaddress2.2.2.2255.255.255.255
ospf
area0.0.0.0
network2.2.2.20.0.0.0
network10.1.1.00.0.0.255
network192.168.1.00.0.0.255……
[SWC]displaycurrent-configuration
……
routerid3.3.3.3
vlan1
vlan3
vlan4
interfaceVlan-interface3
ipaddress192.168.2.1255.255.255.0
interfaceVlan-interface4
ipaddress10.1.2.1255.255.255.0
interfaceEthernet0/1
portaccessvlan3
interfaceEthernet0/2
portaccessvlan4
interfaceloopback0
ipaddress3.3.3.3255.255.255.255
ospf
area0.0.0.0
network3.3.3.30.0.0.0
network10.1.2.00.0.0.255
network192.168.2.00.0.0.255
[SWD]displaycurrent-configuration
sysnameSWD
vlan1
vlan2
vlan3
interfaceEthernet0/1
portaccessvlan2
interfaceEthernet0/2
portaccessvlan3
interfaceEthernet0/9
portaccessvlan2
interfaceEthernet0/17
portaccessvlan3
……
实验步骤
视频服务器配置
一个关键的问题就是VideoServer的设置。
我们这里选用的是WindowsServer2000中的WindowsMedia管理器。
首先,配置多播站服务器,打开WindowsMedia管理器。
如图,在多播站新建组播站,关键是要指定组播源的路径。
点击广播站按钮,新建一个广播站,根据提示,创建工作站station1,
创建station1的program1,并指定数据流stream1。
指定组播源路径:
输入组播文件的路径,
并保存组播工作站设置。
完成配置,并且组播地址可以默认生成,我们也可以点击station1,更改组播地址为225.0.0.1。
下图是一个已建好的组播站。
在接收端:
用WindowsMediaPlayer播放器打开:
http:
//192.168.3.2/station1.nsc就可以收到视频节目,如果组播网络成功配置的话。
配置接口IP地址和路由协议
完成路由协议配置后,查看SWA的路由表信息如下:
[SWA]displayiprouting-table
RoutingTable:
publicnet
Destination/MaskProtocolPreCostNexthopInterface
1.1.1.1/32DIRECT00127.0.0.1InLoopBack0
2.2.2.2/32OSPF10157210.1.1.1Vlan-interface5
3.3.3.3/32OSPF10157210.1.2.1Vlan-interface4
10.1.1.0/24DIRECT0010.1.1.2Vlan-interface5
10.1.1.2/32DIRECT00127.0.0.1InLoopBack0
10.1.2.0/24DIRECT0010.1.2.2Vlan-interface4
10.1.2.2/32DIRECT00127.0.0.1InLoopBack0
127.0.0.0/8DIRECT00127.0.0.1InLoopBack0
127.0.0.1/32DIRECT00127.0.0.1InLoopBack0
192.168.1.0/24OSPF102010.1.1.1Vlan-interface5
192.168.2.0/24OSPF102010.1.2.1Vlan-interface4
192.168.3.0/24DIRECT00192.168.3.1Vlan-interface6
192.168.3.1/32DIRECT00127.0.0.1InLoopBack0
配置运行PIM-DM组播路由协议
首先在每一台交换机上启用组播路由,然后在接口上启用PIM-DM组播路由协议。
[SWA]multicastrouting-enable
[SWA]interfacevlan6
[SWA-Vlan-interface6]pimdm
[SWA-Vlan-interface6]interfacevlan5
[SWA-Vlan-interface5]pimdm
[SWA-Vlan-interface5]interfacevlan4
[SWA-Vlan-interface4]pimdm
[SWB]multicastrouting-enable
[SWB]interfacevlan2
[SWB-Vlan-interface2]pimdm
[SWB-Vlan-interface2]interfacevlan5
[SWB-Vlan-interface5]pimdm
[SWC]multicastrouting-enable
[SWC]interfacevlan3
[SWC-Vlan-interface3]pimdm
[SWC-Vlan-interface3]interfacevlan4
[SWC-Vlan-interface4]pimdm
配置完成,在三层交换机上查看组播路由表:
PIM-DMRoutingTable
Total0(S,G)entry
Matched0(S,G)entry
可以看到,由于没有启用组播数据流,PIM-DM路由表为空。
在视频服务器上启用运行视频服务器的视频流,然后在二台PC上打开WindowsMediaPlayer,打开http:
//192.168.3.2/station1.nsc,就可以看到视频服务器播放的视频服务了。
再观察一下组播路由表,现在可以看到组播路由了:
PIM-DMRoutingTable
Total1(S,G)entry
(192.168.3.2,225.0.0.1)
Protocol0x40:
PIMDM,Flag0x4:
SPT
Uptime:
00:
11:
41,Timeoutin201sec
Upstreaminterface:
Vlan-interface6,RPFneighbor:
NULL
Downstreaminterfacelist:
Vlan-interface5,Protocol0x2:
NBR,nevertimeout
Vlan-interface4,Protocol0x2:
NBR,nevertimeout
Matched1(S,G)entry
下面让我们逐行解读组播路由表信息,这些信息对组播网络的维护十分有益。
组播路由表共有1个(S,G)项(192.168.3.2,225.0.0.1),S代表源,G代表组播组,也就是说三层以太网交换机创建了来自视频服务器192.168.3.2的组播组225.0.0.1。
下面的协议字段Protocol0x40:
PIMDM表明这个转发项由PIM-DM协议创建,并且标志为SPT,也就是表示数据流经SPT树转发。
PIM-DM中只要路由器收到第1个组播数据包,就设置该标志。
下面的一行是组播数据流的运行时间/超时时间定时器,表明这转发项已经运行11分钟41秒,并将在201秒之后超时,在华为交换机上,最大超时时间为210秒,也就是说转发项创建210秒之后如果没有组播数据流经过将超时。
但是如果持续有组播数据流存在,定时器大约15秒左右刷新一次,不会超时。
接下来一行表明这个RPF转发项的上游接口是VLAN-interface6,也就是说如果组播数据流从交换机的这个VLan接口进来,就进行转发,否则丢弃。
由于SWA直接连接视频服务器,所以没有上游RPF邻居。
最后几行列出了转发项的下游接口列表,从输出信息看到,组播数据流的下游接口为Vlan-interface4和Vlan-interface5,由于有组播数据流经过2个虚接口,所以这个出接口不会超时。
因为我们已经学习到PIM-DM组播路由表是由组播数据流的通过来维护的。
IGMP信息
默认情况下,只要在三层交换机上输入multicastrouting-enable命令,就启用了IGMPv2协议。
我们可以用下面的命令来察看IGMP在接口上的相关信息。
[SWB]displayigmpinterface
Vlan-interface2(192.168.1.1):
IGMPisenabled
CurrentIGMPversionis2
ValueofqueryintervalforIGMP(inseconds):
60
ValueofotherqueriertimeoutforIGMP(inseconds):
120
ValueofmaximumqueryresponsetimeforIGMP(inseconds):
10
QuerierforIGMP:
192.168.1.1(thisrouter)
Total1IGMPgroupreported
PolicytoacceptIGMPreports:
none
Vlan-interface5(10.1.1.1):
IGMPisenabled
CurrentIGMPversionis2
ValueofqueryintervalforIGMP(inseconds):
60
ValueofotherqueriertimeoutforIGMP(inseconds):
120
ValueofmaximumqueryresponsetimeforIGMP(inseconds):
10
QuerierforIGMP:
10.1.1.1(thisrouter)
NoIGMPgroupreported
PolicytoacceptIGMPreports:
none
从输出信息看到,由于SWB的Vlan-interface2直连主机PCA,并且PCA加入了组播组,所以最后一行显示有1个组播组报告加入;Vlan-interface5与主机非直连,而IGMP协议仅仅运行于主机和三层交换机之间,所以没有报告任何组播组加入。
如果在PCA上关闭WindowsMediaPlayer,主机就会向三层交换机发送离开组消息,由于PCA是网段中最后一台加入组播组的,所以三层交换机就发出特定组查询消息,如果在一定时间间隔内没有收到任何响应,交换机就删除组播组信息。
[SWB]displayigmpinterface
Vlan-interface2(192.168.1.1):
IGMPisenabled
CurrentIGMPversionis2
ValueofqueryintervalforIGMP(inseconds):
60
ValueofotherqueriertimeoutforIGMP(inseconds):
120
ValueofmaximumqueryresponsetimeforIGMP(inseconds):
10
QuerierforIGMP:
192.168.1.1(thisrouter)
NoIGMPgroupreported
PolicytoacceptIGMPreports:
none
Vlan-interface5(10.1.1.1):
IGMPisenabled
CurrentIGMPversionis2
ValueofqueryintervalforIGMP(inseconds):
60
ValueofotherqueriertimeoutforIGMP(inseconds):
120
ValueofmaximumqueryresponsetimeforIGMP(inseconds):
10
QuerierforIGMP:
10.1.1.1(thisrouter)
NoIGMPgroupreported
PolicytoacceptIGMPreports:
none
一般情况下,三层交换机定期发送IGMP普遍查询消息,时间间隔为60秒,主机的最大响应时间默认为10秒。
在最大响应时间内,网段每一个组播组的某一台主机会发送响应报告,报告组播组信息。
10秒内如果没有主机响应,本例中也就是所有主机都离开了组播组,普遍查询消息发出60秒之后再发送一次普遍查询消息,仍然没有主机响应。
也就是说如果120秒内(超时时间)组播组内没有任何主机响应三层以太网交换机普遍查询消息,就删除这个组播组。
对于每一个网段都选举查询器,例如网段192.168.1.0/24的查询器为192.168.1.1/24(由于本网段只有一台三层交换机,所以只能够选择它)。
如果网段存在多台三层交换机时,就会触发查询器选举过程,依据教材所讲解的规则进行查询器选举。
下面让我们来学习另一条IGMP命令。
打开PCA的媒体播放器,在SWB上执行:
[SWB]displayigmpgroup
Vlan-interface2(192.168.1.1):
Total1IGMPGroupreported:
GroupAddressLastReporterUptimeExpiresPortList
225.0.0.1192.168.1.200:
00:
2300:
03:
00Ethernet0/1
Vlan-interface5(10.1.1.1):
Nomulticast-groupjoined
从输出信息可以看出,SWB的Vlan-interface2有一个组播组:
225.0.0.1,刚运行23秒钟,IGMP超时计时器从3分钟开始,如果三层以太网交换机每60秒发送一次普遍查询报文,那么计时器倒计时到2分钟时,被刷新一次,重新从3分钟开始倒计时:
[SWB]displayigmpgroup
Vlan-interface2(192.168.1.1):
Total1IGMPGroupreported:
GroupAddressLastReporterUptimeExpiresPortList
225.0.0.1192.168.1.200:
01:
0200:
02:
14Ethernet0/1
Vlan-interface5(10.1.1.1):
Nomulticast-groupjoined
计时器重新开始:
[SWB]displayigmpgroup
Vlan-interface2(192.168.1.1):
Total1IGMPGroupreported:
GroupAddressLastReporterUptimeExpiresPortList
225.0.0.1192.168.1.200:
02:
1600:
03:
00Ethernet0/1
Vlan-interface5(10.1.1.1):
Nomulticast-groupjoined
同时,一些有用的debug信息也可以帮助我们进行故障排查,请观察下面例子:
关闭PCA的WindowsMediaPlayer时,SWB通过Vlan-interface2(192.168.1.1)收到主机发出的离开组(225.0.0.1)消息。
*0.14591130SWBRM/7/RTDBG:
Slot=1;MPM_pkt:
recvleaveforgroup225.0.0.1from192.168.1.2onVlan-interface2
*0.14591259SWBRM/7/RTDBG:
Slot=1;Igmp_pkt:
recvleaveforgroup225.0.0.1from192.168.1.1onVlan-interface2
SWB通过Vlan-interface2发送特定组查询,检查这个组是否还有主机存在。
*0.14591400SWBRM/7/RTDBG:
Slot=1;Igmp_pkt:
sendV2queryforgroup225.0.0.1onVlan-interface2
在最大响应时间内没有主机响应,查询超时。
*0.14592140SWBRM/7/RTDBG:
Slot=1;Igmp_tmr:
retransmittimeoutonVlan-interface2
60秒后路由器再次发送一次特定组查询报文。
*0.14592240SWBRM/7/RTDBG:
Slot=1;Igmp_pkt:
sendV2queryforgroup225.0.0.1onVlan-interface2
由于没有主机响应,查询再次超时,120秒计时器到0后,SWB删除Vlan-interface2的组播组:
225.0.0.1。
当再次打开WindowsMediaPlayer,PCA加入组播组时,主机发送加入组消息,SWB收到,并创建组播组。
*0.14700179SWBRM/7/RTDBG:
Igmp_pkt:
recvV2reportforgroup225.0.0.1from192.168.1.2atVlan-interface2
SWB定期会发送普遍查询报文(60秒)查询组播组情况。
*0.14627310SWBRM/7/RTDBG:
Igmp_pkt:
sendV2queryforgroup0.0.0.0onVlan-interface2
*0.14627431SWBRM/7/RTDBG:
Igmp_pkt:
sendV2queryforgroup0.0.0.0onVlan-interface5
PIM-DM协议实现机制
我们已经学习到,组播数据流根据在三层交换机上创建的
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