目  录

1 IPv6组播路由与转发

1.1 IPv6组播路由与转发简介

1.1.1 RPF检查机制

1.1.2 跨IPv6单播网段的IPv6组播转发

1.2 IPv6组播路由与转发配置任务简介

1.3 使能IPv6组播路由

1.4 配置IPv6组播路由与转发

1.4.1 配置准备

1.4.2 配置按照最长匹配选择RPF路由

1.4.3 配置对IPv6组播流量进行负载分担

1.4.4 配置IPv6组播转发边界

1.4.5 配置IPv6静态组播MAC地址表项

1.4.6 配置RPF检查失败的处理方式

1.5 IPv6组播路由与转发显示和维护

1.6 IPv6组播路由与转发典型配置举例

1.6.1 利用GRE隧道实现IPv6组播转发配置举例

1 IPv6组播路由与转发

1.1  IPv6组播路由与转发简介

IPv6组播路由与转发中有以下三种表：

·              每个IPv6组播路由协议都有一个协议自身的路由表，如IPv6 PIM路由表。

·              各IPv6组播路由协议的IPv6组播路由信息经过综合形成一个总的IPv6组播路由表，该表由一系列（S，G）表项组成，即一系列由IPv6组播源S向IPv6组播组G发送IPv6组播数据的IPv6组播路由信息。IPv6组播路由表中包含了由一或多种IPv6组播路由协议生成的IPv6组播路由。

·              IPv6组播转发表直接用于控制IPv6组播数据包的转发，它与IPv6组播路由表保持一致，IPv6组播路由表中最优的IPv6组播路由会直接下发到IPv6组播转发表中。

1.1.1  RPF检查机制

IPv6组播路由协议依赖于现有的IPv6单播路由信息或IPv6 MBGP路由来创建IPv6组播路由表项。IPv6组播路由协议在创建IPv6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IPv6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。

1. RPF检查过程

执行RPF检查的依据是IPv6单播路由或IPv6 MBGP路由：

·              IPv6单播路由表中汇集了到达各个目的网段的最短路径；

·              IPv6 MBGP路由表直接提供IPv6组播路由信息。

在执行RPF检查时，路由器同时查找IPv6单播路由表和IPv6 MBGP路由表，具体过程如下：

(1)      首先，分别从IPv6单播路由表和IPv6 MBGP路由表中各选出一条最优路由：

·              以“报文源”的IPv6地址为目的地址查找IPv6单播路由表，自动选取一条最优IPv6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IPv6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IPv6地址为目的地址查找IPv6 MBGP路由表，自动选取一条最优IPv6 MBGP路由。对应表项中的出接口为RPF接口，下一跳为RPF邻居。

(2)      然后，从这两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，则从这两条路由中选出最长匹配的那条路由；如果这两条路由的前缀长度一样，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IPv6 MBGP路由、IPv6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，则从这两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IPv6 MBGP路由、IPv6单播路由的顺序进行选择。

2. RPF检查在IPv6组播转发中的应用

对每一个收到的IPv6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IPv6组播转发表可以解决这个问题。在建立IPv6组播路由和转发表时，会把IPv6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IPv6组播数据报文（S，G）后，查找IPv6组播转发表：

(1)      如果IPv6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IPv6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IPv6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IPv6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IPv6单播路由畅通，未配置IPv6 MBGP。IPv6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IPv6组播转发表中已存在（S，G）表项，其记录的入接口为GigabitEthernet3/0/2：

·              如果该IPv6组播报文从接口GigabitEthernet3/0/2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IPv6组播报文从接口GigabitEthernet3/0/1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IPv6单播路由表发现到达Source的出接口（即RPF接口）是GigabitEthernet3/0/2，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。

1.1.2  跨IPv6单播网段的IPv6组播转发

网络中可能存在不支持IPv6组播协议的路由器，从IPv6组播源发出的IPv6组播数据沿IPv6组播路由器逐跳转发，当下一跳路由器不支持IPv6组播协议时，IPv6组播转发路径将被阻断。而通过在处于IPv6单播网段两端的IPv6组播路由器之间建立隧道，则可以实现跨IPv6单播网段的IPv6组播数据转发。

图1-2 使用隧道传输IPv6组播数据

如图1-2所示，在IPv6组播路由器Router A和Router B之间建立隧道。Router A将IPv6组播数据封装在IPv6单播报文中，通过IPv6单播路由器转发至隧道另一端的Router B，再由Router B将IPv6单播报文头剥掉后继续进行IPv6组播传输。

1.2  IPv6组播路由与转发配置任务简介

表1-1 IPv6组播路由与转发配置任务简介

1.3  使能IPv6组播路由

在配置各项三层IPv6组播功能之前，必须首先使能IPv6组播路由。

表1-2 使能IPv6组播路由

1.4  配置IPv6组播路由与转发

1.4.1  配置准备

在配置IPv6组播路由与转发之前，需完成以下任务：

·              配置任一IPv6单播路由协议，实现域内网络层互通

·              配置IPv6 PIM-DM或IPv6 PIM-SM

1.4.2  配置按照最长匹配选择RPF路由

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1-3 配置按照最长匹配选择RPF路由

1.4.3  配置对IPv6组播流量进行负载分担

用户通过配置根据组播源或组播源组进行IPv6组播流量的负载分担，可以优化存在多条IPv6组播数据流时的网络流量。

表1-4 配置对IPv6组播流量进行负载分担

1.4.4  配置IPv6组播转发边界

IPv6组播信息在网络中的转发并不是漫无边际的，每个IPv6组播组对应的IPv6组播信息都必须在确定的范围内传递。IPv6组播转发边界为指定范围或Scope值的IPv6组播组划定了边界条件，如果IPv6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IPv6组播转发边界后，将不能从该接口转发IPv6组播报文（包括本机发出的IPv6组播报文），也不能从该接口接收IPv6组播报文。

表1-5 配置IPv6组播转发边界

1.4.5  配置IPv6静态组播MAC地址表项

在二层组播中，除了可通过二层IPv6组播协议（如MLD Snooping）动态建立IPv6组播MAC地址表项外，还可通过手工方式配置IPv6组播MAC地址表项，将端口与IPv6组播MAC地址进行静态绑定，以便灵活控制IPv6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。

1. 系统视图下配置IPv6静态组播MAC地址表项

表1-6 系统视图下配置IPv6静态组播MAC地址表项

2. 接口视图下配置IPv6静态组播MAC地址表项

表1-7 接口视图下配置IPv6静态组播MAC地址表项

1.4.6  配置RPF检查失败的处理方式

在不同情形下，需要对RPF检查失败的IPv6组播数据报文进行不同的处理，而不仅仅是简单地将其丢弃。

1. 配置在VLAN内处理

在某些特定组网环境下，会出现RPF检查失败的VLAN接口所对应VLAN内存在接收者的情况，为了让这些接收者也能收到RPF检查失败的IPv6组播数据报文，需将这些报文在VLAN内进行泛洪。

如果要进行泛洪，请配置在所有VLAN内泛洪RPF检查失败的IPv6组播数据报文。

表1-8 配置在VLAN内处理

2. 配置上送CPU处理

在以下两种情况下，需要将RPF检查失败的IPv6组播数据报文上送给CPU进行处理：

·              如果IPv6组播数据报文从IPv6组播转发表项的出接口到达，则RPF检查失败，需要将该报文上送给CPU进行处理，以触发Assert机制剪枝多余的IPv6组播流量。

·              在RPT向SPT切换时，如果SPT与RPT在DR（Designated Router，指定路由器）上的入接口不同，若在SPT上的IPv6组播流量到达DR前就剪枝RPT，将导致IPv6组播流量的中断；若待SPT上的IPv6组播流量到达DR后再剪枝RPT，就可以避免IPv6组播流量的中断。为了使DR能感知到SPT上IPv6组播流量的到达，就需要将到达SPT入接口但RPF检查失败（剪枝RPT前的RPF接口是RPT的入接口）的IPv6组播数据报文上送给CPU进行处理。

有关Assert机制、DR以及RPT向SPT切换的详细介绍，请参见“IP组播配置指导”中的“IPv6 PIM”。

表1-9 配置上送CPU处理

1.5  IPv6组播路由与转发显示和维护

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IPv6组播路由与转发的运行情况，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IPv6组播路由与转发的统计信息。

表1-10 IPv6组播路由与转发显示和维护

1.6  IPv6组播路由与转发典型配置举例

1.6.1  利用GRE隧道实现IPv6组播转发配置举例

1. 组网需求

·              Switch A和Switch C支持IPv6组播功能并运行IPv6 PIM-SM，但Switch B不支持IPv6组播功能；

·              将Switch A的Vlan-interface101接口配置为C-BSR和C-RP；

·              Switch A、Switch B和Switch C之间运行OSPFv3协议；

·              要求通过配置，使Receiver能够接收来自Source的IPv6组播信息。

2. 组网图

图1-3 利用GRE隧道实现IPv6组播转发配置组网图

3. 配置步骤

(1)      配置IPv6地址和IPv6单播路由协议

请按照图1-3配置各接口的IPv6地址和前缀长度，具体配置过程略。

配置各交换机之间采用OSPFv3协议进行互连，确保各交换机之间在网络层互通，并能够借助IPv6单播路由协议实现动态路由更新，具体配置过程略。

(2)      配置GRE隧道

# 在Switch A上创建接口Tunnel0，并指定其隧道模式为GRE over IPv6隧道。

[SwitchA] interface tunnel 0 mode gre ipv6

# 在Switch A上为Tunnel0接口配置IPv6地址，并指定隧道的源地址和目的地址。

[SwitchA-Tunnel0] ipv6 address 5001::1 64

[SwitchA-Tunnel0] source 2001::1

[SwitchA-Tunnel0] destination 3001::2

[SwitchA-Tunnel0] quit

# 在Switch C上创建接口Tunnel0，并指定其隧道模式为GRE over IPv6隧道。

[SwitchC] interface tunnel 0 mode gre ipv6

# 在Switch C上为Tunnel0接口配置IPv6地址，并指定隧道的源地址和目的地址。

[SwitchC-Tunnel0] ipv6 address 5001::2 64

[SwitchC-Tunnel0] source 3001::2

[SwitchC-Tunnel0] destination 2001::1

[SwitchC-Tunnel0] quit

(3)      使能IPv6组播路由，并使能IPv6 PIM-SM和MLD

# 在Switch A上使能IPv6组播路由，并在各接口上使能IPv6 PIM-SM。

[SwitchA] ipv6 multicast routing-enable

[SwitchA] interface vlan-interface 100

[SwitchA-Vlan-interface100] ipv6 pim sm

[SwitchA-Vlan-interface100] quit

[SwitchA] interface vlan-interface 101

[SwitchA-Vlan-interface101] ipv6 pim sm

[SwitchA-Vlan-interface101] quit

[SwitchA] interface tunnel 0

[SwitchA-Tunnel0] ipv6 pim sm

[SwitchA-Tunnel0] quit

# 在Switch C上使能IPv6组播路由，在各接口上使能IPv6 PIM-SM，并在主机侧接口Vlan-interface200上使能MLD。

[SwitchC] ipv6 multicast routing-enable

[SwitchC] interface vlan-interface 200

[SwitchC-Vlan-interface200] mld enable

[SwitchC-Vlan-interface200] ipv6 pim sm

[SwitchC-Vlan-interface200] quit

[SwitchC] interface vlan-interface 102

[SwitchC-Vlan-interface102] ipv6 pim sm

[SwitchC-Vlan-interface102] quit

[SwitchC] interface tunnel 0

[SwitchC-Tunnel0] ipv6 pim sm

[SwitchC-Tunnel0] quit

4. 配置C-BSR和C-RP

# 在Switch A上配置C-BSR和C-RP的位置。

[SwitchA] ipv6 pim

[SwitchA-pim6] c-bsr 2001::1

[SwitchA-pim6] c-rp 2001::1

[SwitchA-pim6] quit

5. 验证配置

IPv6组播源向IPv6组播组FF1E::101发送IPv6组播数据，接收者加入该IPv6组播组后能够收到IPv6组播源发来的IPv6组播数据。通过使用display ipv6 pim routing-table命令可以查看交换机的IPv6 PIM路由表信息。例如：

# 显示Switch C上的IPv6 PIM路由表信息。

[SwitchC] display ipv6 pim routing-table

Total 1 (*, G) entry; 1 (S, G) entry                                          

 (*, FF1E::101)                                                                  

     RP: 2001::1                                                      

     Protocol: pim-sm, Flag: WC                                                

     UpTime: 00:01:40                                                          

     Upstream interface: Tunnel0                                       

         Upstream neighbor: 5001::1                                               

         RPF prime neighbor: 5001::1                                              

     Downstream interface(s) information:                                       

     Total number of downstreams: 1                                            

         1: Vlan-interface200                                                            

             Protocol: mld, UpTime: 00:01:40, Expires: 00:02:51             

 (1001::100, FF1E::101)                                                          

     RP: 2001::1                                                          

     Protocol: pim-sm, Flag: SPT ACT                                       

     UpTime: 00:01:01                                                          

     Upstream interface: Tunnel0                                      

         Upstream neighbor: FE80::A01:101:1                                               

         RPF prime neighbor: FE80::A01:101:1                                               

     Downstream interface(s) information:                                      

     Total number of downstreams: 1                                            

         1: Vlan-interface200                                                            

             Protocol: pim-sm, UpTime: 00:01:01, Expires: 00:02:29

Switch C的RPF邻居为Switch A，IPv6组播数据通过GRE隧道直接由Switch A发往Switch C。