L000 0034 0101C中低端路由器PIMDM实验中文版11文档格式.docx
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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:
//20.1.1.2/station1.nsc就可以收到视频节目,如果组播网络成功配置的话。
2.路由器的接口IP地址和路由协议的配置
RouterA的配置:
[RouterA]routerid1.0.0.1
[RouterA]ospfenable
[RouterA-Ethernet0]ipaddress20.1.1.1255.255.255.0
[RouterA-Ethernet0]ospfenablearea0.0.0.0
[RouterA-Serial0]ipaddress1.1.1.1255.255.255.0
[RouterA-Serial0]ospfenablearea0.0.0.0
[RouterA-Serial1]ipaddress2.2.2.1255.255.255.0
[RouterA-Serial1]ospfenablearea0.0.0.0
RouterB的配置:
[RouterB]routerid1.0.0.2
[RouterB]ospfenable
[RouterB-Ethernet0]ipaddress10.1.1.1255.255.255.0
[RouterB-Ethernet0]ospfenablearea0.0.0.0
[RouterB-Serial0]ipaddress1.1.1.2255.255.255.0
[RouterB-Serial0]ospfenablearea0.0.0.0
RouterC的配置:
[RouterC]routerid1.0.0.3
[RouterC]ospfenable
[RouterC-Ethernet0]ipaddress10.2.1.1255.255.255.0
[RouterC-Ethernet0]ospfenablearea0.0.0.0
[RouterC-Serial0]ipaddress2.2.2.2255.255.255.0
[RouterC-Serial0]ospfenablearea0.0.0.0
查看路由器A的路由信息如下:
[RouterA]displayiprouting-table
RoutingTables:
Destination/MaskProtoPrefMetricNexthopInterface
1.1.1.0/24Direct001.1.1.2Serial0
1.1.1.1/32Direct00127.0.0.1LoopBack0
1.1.1.2/32Direct001.1.1.2Serial0
2.2.2.0/24Direct002.2.2.2Serial1
2.2.2.1/32Direct00127.0.0.1LoopBack0
2.2.2.2/32Direct002.2.2.2Serial1
10.1.1.0/24OSPF1015721.1.1.2Serial0
10.2.1.0/24OSPF1015722.2.2.2Serial1
20.1.1.0/24Direct0020.1.1.1Ethernet0
20.1.1.1/32Direct00127.0.0.1LoopBack0
127.0.0.0/8Direct00127.0.0.1LoopBack0
127.0.0.1/32Direct00127.0.0.1LoopBack0
3.配置运行PIM-DM组播路由协议
首先在每一台路由器上启用组播路由,然后在接口上启用PIM-DM组播路由协议。
[RouterA]multicastrouting-enable
[RouterA-Ethernet0]pimdm
[RouterA-Serial0]pimdm
[RouterA-Serial1]pimdm
[RouterB]multicastrouting-enable
[RouterB-Ethernet0]pimdm
[RouterB-Serial0]pimdm
[RouterC]multicastrouting-enable
[RouterC-Ethernet0]pimdm
[RouterC-Serial0]pimdm
配置完成,在路由器上用showippimmroute命令查看组播路由表:
[RouterA]displaypimrouting-table
PIMDMRoutingTable
Total0(*,*,RP),0(*,G),0(S,G)
Total0entrylisted
[RouterB]displaypimrouting-table
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:
//20.1.1.2/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:
[routerA]displaypimrouting-table
Total0(*,*,RP),0(*,G),1(S,G)
(20.1.1.2,225.0.0.1),
Protocol0x40:
PIMDM,Flag0x4:
SPT
UpTime:
6:
19,Timeoutin41sec
Upstreaminterface:
Ethernet0,RPFneighbor:
NULL
Downstreaminterfacelist:
Serial0,Protocol0x2:
NBR,nevertimeout
Serial1,Protocol0x2:
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。
我们看到,网络仅仅运行PIM-DM组播路由协议,PIM-DM组播路由表无(*,*,RP)和(*,G)转发项,这些项是PIM-SM中的概念,因此此处为空。
组播路由表共有1个(S,G)项(20.1.1.2,225.0.0.1),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20.1.1.2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6分钟19秒,并将在41秒之后超时,在华为路由器上,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25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以太口,也就说如果组播数据流从路由器以太口进来,就进行转发,否则丢弃。
由于路由器A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Serial0和Serial1,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。
4.IGMP信息
默认情况下,只要在路由器上输入multicastrouting-enable全局配置命令,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。
[RouterC]displayigmpinterface
Ethernet0(10.2.1.1):
IGMPisenabledoninterface
CurrentIGMPversionis2
Queryinterval:
60S
Queriertimeout:
120S
Maxqueryresponsetime:
10S
IGMPqueryingrouteris10.2.1.1(thisrouter)
Total1IGMPgroupreported
Serial0(2.2.2.2):
IGMPqueryingrouteris2.2.2.1
NoIGMPgroupreported
从输出信息看到,由于RouterC只有Ehternet0直连主机PCB,并且PCB加入了组播组,所以最后一行显示有1个组播组报告加入;
Serial0与主机非直连,而IGMP协议仅仅运行于主机和路由器之间,所以没有报告任何组播组加入。
如果在PCB上关闭WindowsMediaPlayer,主机就会向路由器发送离开组消息,由于PCB是网段中最后一台加入组播组的,所以路由器就发出特定组查询消息,如果在一定时间间隔内没有受到任何响应,路由器就删除组播组信息。
NoIGMPgroupreported
一般情况下,路由器定期发送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)组播组内没有任一组播组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10.1.1.0/24的查询器为10.1.1.1/24(由于本网段只有一台路由器,所以只能够选择它)。
如果网段存在多台路由器时,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:
[RouterC]displayigmpgroup
Total1IGMPGroupreported:
GroupAddressUptimeExpiresLastReporter
225.0.0.100:
00:
2500:
02:
3610.2.1.2
Nomulticast-groupjoined
从输出信息可以看出,RouterC的以太口有一个组播组:
225.0.0.1,刚运行25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:
[RouterC]displayigmpgroup
GroupAddressUptimeExpiresLastReporter
0800:
0110.2.1.2
计时器重新开始:
03:
4900:
1010.2.1.2
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:
[S3526B]debugipigmpall
[S3526B]terminaldebugging
关闭PCB的WindowsMediaPlayer时,路由器在Ehternet0收到收到主机发出的离开组225.0.0.1消息。
Igmp_pkt:
recvleaveforgroup225.0.0.1from10.2.1.1onEthernet0
路由器的以太口发送特定组查询,检查这个组是否还有主机存在。
sendV2queryforgroup225.0.0.1onEthernet0
在最大响应时间内没有主机响应,查询超时。
Igmp_tmr:
retransmittimeoutonEthernet0
60秒后路由器再次发送一次特定组查询报文。
由于没有主机响应,查询再次超时,120秒计时器到0后,路由器删除Ethernet0的组播组:
225.0.0.1。
group225.0.0.1timeoutonEthernet0
当再次打开WindowsMediaPlayer,PCB加入组播组时,主机发送加入组消息,路由器收到,并创建组播组。
recvV2reportforgroup225.0.0.1from10.2.1.2atEthernet0
路由器定期会发送普遍查询报文(60秒)查询组播组情况。
sendV2queryforgroup0.0.0.0onEthernet0
5.PIM-DM协议实现机制
我们已经学习到,组播数据流根据在路由器上创建的RPF转发项进行数据转发,这些转发项我们可以通过命令观察到,这些转发项的最大保持时间为210秒,关闭视频服务器,如果持续没有组播数据流通过,那么210秒之后该(S,G)转发项就被清除,如下面所示:
[RouterC]displaypimrouting-table
Total0(*,*,RP),0(*,G),1(S,G)
Protocol0x40:
PIMDM,Flag0xC:
SPTNEG_CACHE
2:
59,Timeoutin210sec
Serial0,RPFneighbor:
2.2.2.1
Total1entrylisted
计时器到0。
59,Timeoutin0sec
Total1entrylisted
转发项清除。
Total0entrylisted
然后我们重新打开视频服务器,启动组播服务(注意不要打开PC接收端程序),可以看到组播数据流向路由器的所有接口扩散,这是因为PIM-DM默认路由器的所有接口都有接收者,组播数据流向所有接口转发。
1:
14,Timeoutin136sec
[PRUNED]Serial0,Protocol0x0:
NONE,timeoutin136sec
[PRUNED]Serial1,Protocol0x0:
NONE,timeoutin136sec
由于PCA和PCB都没有接收组播数据流,所以连接PCA和PCB的路由器B,C向上游路由器A发起剪枝消息,要求组播数据流不再向其转发,并启动定时器,定时器最大值为210秒。
这时,出接口被剪枝,共210秒。
如下例所示,组播转发项下游接口被剪枝。
[routerA]dispimrout
5:
32,Timeoutin209sec
NONE,timeoutin209sec
NONE,timeoutin209sec
但是当定时器到期(也就是从210秒递减到0时),被剪枝的接口重新被加到转发项出接口中,组播数据流再次得到发送。
10:
19,Timeoutin198sec
这时,组播数据流处于扩散时期,依据网络情况扩散期时长不定。
以后如果没有主机明确加入组播组,组播数据流周而复始的扩散——剪枝——扩散。
我们可以计算每个扩散——剪枝周期的时长,为扩散时长+剪枝时长,大约为210秒到420秒之间。
但是,如果在剪枝期间,组播数据流不流向这个接口,而网络中有PC加入某个组播组,希望接受组播数据流,那么下游路由器(由主机的IGMP加入消息触发)将向上游路由器发送嫁接消息,让转发项立即
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