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06 IP组播配置指导

04-组播VLAN配置

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04-组播VLAN配置


1 组播VLAN

1.1  组播VLAN简介

图1-1所示,在传统的组播点播方式下,当属于不同VLAN的主机Host A、Host B和Host C同时点播同一组播组时,三层设备(Router A)需要把组播数据在每个用户VLAN(即主机所属的VLAN)内都复制一份发送给二层设备(Switch A)。这样既造成了带宽的浪费,也给三层设备增加了额外的负担。

图1-1 未运行组播VLAN时的组播数据传输

 

可以使用组播VLAN功能解决这个问题。在二层设备上配置了组播VLAN后,三层设备只需把组播数据在组播VLAN内复制一份发送给二层设备,而不必在每个用户VLAN内都复制一份,从而节省了网络带宽,也减轻了三层设备的负担。

组播VLAN有以下两种实现和配置方式:

1. 基于子VLAN的组播VLAN

图1-2所示,接收者主机Host A、Host B和Host C分属不同的用户VLAN。在Switch A上配置VLAN 10为组播VLAN,将所有的用户VLAN都配置为该组播VLAN的子VLAN,并在组播VLAN内使能IGMP Snooping。

图1-2 基于子VLAN的组播VLAN示意图

 

配置完成后,IGMP Snooping将在组播VLAN中对路由器端口进行维护,而在各子VLAN中对成员端口进行维护。这样,Router A只需把组播数据在组播VLAN内复制一份发送给Switch A即可,Switch A会将其分发给该组播VLAN内那些有接收者的子VLAN。

2. 基于端口的组播VLAN

图1-3所示,接收者主机Host A、Host B和Host C分属不同的用户VLAN,Switch A上的所有用户端口(即连接主机的端口)均为Hybrid类型。在Switch A上配置VLAN 10为组播VLAN,将所有用户端口都添加到该组播VLAN内,并在组播VLAN和所有用户VLAN内都使能IGMP Snooping。

图1-3 基于端口的组播VLAN示意图

 

配置完成后,当Switch A上的用户端口收到来自主机的IGMP报文时,会为其打上组播VLAN的Tag并上送给IGMP查询器,于是IGMP Snooping就可以在组播VLAN中对路由器端口和成员端口进行统一的维护。这样,Router A只需把组播数据在组播VLAN内复制一份发送给Switch A即可,Switch A会将其分发给该组播VLAN内的所有成员端口。

说明

·     有关IGMP Snooping的相关配置,以及路由器端口和成员端口的详细介绍,请参见“IP组播配置指导”中的“IGMP Snooping”。

·     有关VLAN Tag的详细介绍,请参见“二层技术-以太网交换配置指导”中的“VLAN”。

 

1.2  组播VLAN配置任务简介

表1-1 组播VLAN配置任务简介

配置任务

说明

详细配置

配置基于子VLAN的组播VLAN

二者必选其一

1.3 

配置基于端口的组播VLAN

配置用户端口属性

1.4.2 

配置组播VLAN端口

1.4.3 

配置组播VLAN内IGMP Snooping转发表项的最大数量

可选

1.5 

 

说明

若在设备上同时配置了基于子VLAN和基于端口的组播VLAN,则基于端口的组播VLAN将优先生效。

 

1.3  配置基于子VLAN的组播VLAN

1.3.1  配置准备

在配置基于子VLAN的组播VLAN之前,需完成以下任务:

·     创建相应的VLAN

·     在欲配置为组播VLAN的VLAN内使能IGMP Snooping

1.3.2  配置基于子VLAN的组播VLAN

首先需要把某个VLAN配置为组播VLAN,再将用户VLAN添加到该组播VLAN内,使其成为组播VLAN的子VLAN。

表1-2 配置基于子VLAN的组播VLAN

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

配置指定VLAN为组播VLAN,并进入组播VLAN视图

multicast-vlan vlan-id

必选

缺省情况下,VLAN不是组播VLAN

向组播VLAN内添加子VLAN

subvlan vlan-list

必选

缺省情况下,组播VLAN内没有子VLAN

 

说明

·     在已使能了IP组播路由的设备上不允许再配置组播VLAN。

·     要配置为组播VLAN的指定VLAN必须存在。

·     要添加到组播VLAN内的子VLAN必须存在,且不能是组播VLAN或其它组播VLAN的子VLAN。

·     组播VLAN内子VLAN的总数不得超过系统限制

 

1.4  配置基于端口的组播VLAN

在配置基于端口的组播VLAN时,需要先配置各用户端口的属性,然后再将配置好的用户端口添加到组播VLAN内。

说明

·     只允许将以太网接口或二层聚合接口类型的用户端口配置为组播VLAN的端口。

·     以太网接口视图下的配置只对当前端口有效;二层聚合接口视图下的配置对当前接口有效;端口组视图下的配置对当前端口组中的所有端口有效。

 

1.4.1  配置准备

在配置基于端口的组播VLAN之前,需完成以下任务:

·     创建相应的VLAN

·     在欲配置为组播VLAN的VLAN内使能IGMP Snooping

·     在所有的用户VLAN内都内使能IGMP Snooping

1.4.2  配置用户端口属性

配置用户端口为Hybrid类型,允许用户VLAN的报文通过,缺省VLAN为其所属的用户VLAN。

配置用户端口允许组播VLAN的报文通过,且不携带Tag。这样,当二层设备通过组播VLAN收到来自上游、打有组播VLAN Tag的组播数据报文时,会将其Tag去掉后再向下游转发。

表1-3 配置用户端口属性

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入相应视图

进入二层以太网或二层聚合接口视图

interface interface-type interface-number

二者必选其一

进入端口组视图

port-group manual port-group-name

配置用户端口的链路类型为Hybrid类型

port link-type hybrid

必选

缺省情况下,端口的链路类型为Access类型

配置用户端口的缺省VLAN为其所属的用户VLAN

port hybrid pvid vlan vlan-id

必选

缺省情况下,Hybrid端口的缺省VLAN为VLAN 1

允许组播VLAN通过用户端口,且不携带Tag

port hybrid vlan vlan-id-list untagged

必选

缺省情况下,Hybrid端口只允许VLAN 1通过

 

说明

有关port link-typeport hybrid pvid vlanport hybrid vlan命令的详细介绍,请参见“二层技术-以太网交换命令参考”中的“VLAN”。

 

1.4.3  配置组播VLAN端口

首先需要把某个VLAN配置为组播VLAN,再将用户端口添加到该组播VLAN内——既可以在组播VLAN内添加端口,也可以在端口上指定其所属的组播VLAN——这两种配置方式是等效的。

1. 在组播VLAN内配置组播VLAN端口

表1-4 在组播VLAN内配置组播VLAN端口

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

配置指定VLAN为组播VLAN,并进入组播VLAN视图

multicast-vlan vlan-id

必选

缺省情况下,VLAN不是组播VLAN

向组播VLAN内添加端口

port interface-list

必选

缺省情况下,组播VLAN内没有端口

 

2. 在端口上配置组播VLAN端口

表1-5 在端口上配置组播VLAN端口

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

配置指定VLAN为组播VLAN,并进入组播VLAN视图

multicast-vlan vlan-id

必选

缺省情况下,VLAN不是组播VLAN

退回系统视图

quit

-

进入相应视图

进入二层以太网或二层聚合接口视图

interface interface-type interface-number

二者必选其一

进入端口组视图

port-group manual port-group-name

指定端口所属的组播VLAN

port multicast-vlan vlan-id

必选

缺省情况下,端口不属于任何组播VLAN

 

说明

·     在已使能了IP组播路由的设备上不允许再配置组播VLAN。

·     要配置为组播VLAN的指定VLAN必须存在。

·     一个端口只能属于一个组播VLAN。

 

1.5  配置组播VLAN内IGMP Snooping转发表项的最大数量

用户可以调整组播VLAN内IGMP Snooping转发表项的最大数量,当所有组播VLAN内维护的表项总数达到最大数量后,将不再创建新的表项,直至有表项被老化或被手工删除。

表1-6 配置组播VLAN内IGMP Snooping转发表项的最大数量

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

配置组播VLAN内IGMP Snooping转发表项的最大数量

multicast-vlan entry-limit limit

必选

缺省情况下,CE3000-32F-EI交换机组播VLAN内IGMP Snooping转发表项的最大数量为4000

 

说明

在对组播VLAN内IGMP Snooping转发表项的最大数量进行配置时,如果所有组播VLAN内的表项总数已超过了配置值,系统将提示用户删除多余表项,但并不会自动删除任何已存在的表项,同时也不再继续创建新的表项。

 

1.6  组播VLAN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组播VLAN的运行情况,通过查看显示信息验证配置的效果。

表1-7 组播VLAN显示和维护

操作

命令

查看组播VLAN的信息

display multicast-vlan [ vlan-id ] [ | { begin | exclude | include } regular-expression ]

 

1.7  组播VLAN典型配置举例

1.7.1  基于子VLAN的组播VLAN配置举例

1. 组网需求

·     如图1-4所示,Router A通过接口GigabitEthernet1/0/1连接组播源(Source),通过接口GigabitEthernet1/0/2连接Switch A;Router A上运行IGMPv2,Switch A~Switch C上都运行版本2的IGMP Snooping,并由Router A充当IGMP查询器。

·     组播源向组播组224.1.1.1发送组播数据,Host A~Host D都是该组播组的接收者(Receiver),且分别属于VLAN 2~VLAN 5。

·     通过在Switch A上配置基于子VLAN的组播VLAN,使Router A通过组播VLAN向Switch A下分属不同用户VLAN的主机分发组播数据。

2. 组网图

图1-4 基于子VLAN的组播VLAN配置组网图

 

3. 配置步骤

(1)     配置IP地址

请按照图1-4配置各接口的IP地址和子网掩码,具体配置过程略。

(2)     配置Router A

# 使能IP组播路由,在各接口上使能PIM-DM,并在主机侧接口GigabitEthernet1/0/2上使能IGMP。

<RouterA> system-view

[RouterA] multicast routing-enable

[RouterA] interface gigabitethernet 1/0/1

[RouterA-GigabitEthernet1/0/1] pim dm

[RouterA-GigabitEthernet1/0/1] quit

[RouterA] interface gigabitethernet 1/0/2

[RouterA-GigabitEthernet1/0/2] pim dm

[RouterA-GigabitEthernet1/0/2] igmp enable

(3)     配置Switch A

# 全局使能IGMP Snooping。

<SwitchA> system-view

[SwitchA] igmp-snooping

[SwitchA-igmp-snooping] quit

# 创建VLAN 2~VLAN 5。

[SwitchA] vlan 2 to 5

# 配置端口GigabitEthernet1/0/2为Trunk端口,并允许VLAN 2和VLAN 3通过。

[SwitchA] interface gigabitethernet 1/0/2

[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] port link-type trunk

[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] port trunk permit vlan 2 3

[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] quit

# 配置端口GigabitEthernet1/0/3为Trunk端口,并允许VLAN 4和VLAN 5通过。

[SwitchA] interface gigabitethernet 1/0/3

[SwitchA-GigabitEthernet1/0/3] port link-type trunk

[SwitchA-GigabitEthernet1/0/3] port trunk permit vlan 4 5

[SwitchA-GigabitEthernet1/0/3] quit

# 创建VLAN 10,把端口GigabitEthernet1/0/1添加到该VLAN中,并在该VLAN内使能IGMP Snooping。

[SwitchA] vlan 10

[SwitchA-vlan10] port gigabitethernet 1/0/1

[SwitchA-vlan10] igmp-snooping enable

[SwitchA-vlan10] quit

# 配置VLAN 10为组播VLAN,并把VLAN 2~VLAN 5都配置为该组播VLAN的子VLAN。

[SwitchA] multicast-vlan 10

[SwitchA-mvlan-10] subvlan 2 to 5

[SwitchA-mvlan-10] quit

(4)     配置Switch B

# 全局使能IGMP Snooping。

<SwitchB> system-view

[SwitchB] igmp-snooping

[SwitchB-igmp-snooping] quit

# 创建VLAN 2,把端口GigabitEthernet1/0/2添加到该VLAN中,并在该VLAN内使能IGMP Snooping。

[SwitchB] vlan 2

[SwitchB-vlan2] port gigabitethernet 1/0/2

[SwitchB-vlan2] igmp-snooping enable

[SwitchB-vlan2] quit

# 创建VLAN 3,把端口GigabitEthernet1/0/3添加到该VLAN中,并在该VLAN内使能IGMP Snooping。

[SwitchB] vlan 3

[SwitchB-vlan3] port gigabitethernet 1/0/3

[SwitchB-vlan3] igmp-snooping enable

[SwitchB-vlan3] quit

# 配置端口GigabitEthernet1/0/1为Trunk端口,并允许VLAN 2和VLAN 3通过。

[SwitchB] interface gigabitethernet 1/0/1

[SwitchB-GigabitEthernet1/0/1] port link-type trunk

[SwitchB-GigabitEthernet1/0/1] port trunk permit vlan 2 3

(5)     配置Switch C

Switch C的配置与Switch B相似,配置过程略。

(6)     检验配置效果

# 查看Switch A上所有组播VLAN的信息。

[SwitchA] display multicast-vlan

 Total 1 multicast-vlan(s)

 

 Multicast vlan 10

   subvlan list:

    vlan 2-5

   port list:

    no port

# 查看Switch A上IGMP Snooping组播组的信息。

[SwitchA] display igmp-snooping group

  Total 5 IP Group(s).

  Total 5 IP Source(s).

  Total 5 MAC Group(s).

 

  Port flags: D-Dynamic port, S-Static port, C-Copy port, P-PIM port

  Subvlan flags: R-Real VLAN, C-Copy VLAN

  Vlan(id):2.

    Total 1 IP Group(s).

    Total 1 IP Source(s).

    Total 1 MAC Group(s).

    Router port(s):total 0 port(s).

    IP group(s):the following ip group(s) match to one mac group.

      IP group address:224.1.1.1

        (0.0.0.0, 224.1.1.1):

          Host port(s):total 1 port(s).

            GE1/0/2                (D)

    MAC group(s):

      MAC group address:0100-5e01-0101

          Host port(s):total 1 port(s).

            GE1/0/2

 

  Vlan(id):3.

    Total 1 IP Group(s).

    Total 1 IP Source(s).

    Total 1 MAC Group(s).

    Router port(s):total 0 port(s).

    IP group(s):the following ip group(s) match to one mac group.

      IP group address:224.1.1.1

        (0.0.0.0, 224.1.1.1):

          Host port(s):total 1 port(s).

            GE1/0/2                (D)

    MAC group(s):

      MAC group address:0100-5e01-0101

          Host port(s):total 1 port(s).

            GE1/0/2

 

  Vlan(id):4.

    Total 1 IP Group(s).

    Total 1 IP Source(s).

    Total 1 MAC Group(s).

    Router port(s):total 0 port(s).

    IP group(s):the following ip group(s) match to one mac group.

      IP group address:224.1.1.1

        (0.0.0.0, 224.1.1.1):

          Host port(s):total 1 port(s).

            GE1/0/3                (D)

    MAC group(s):

      MAC group address:0100-5e01-0101

          Host port(s):total 1 port(s).

            GE1/0/3

 

  Vlan(id):5.

    Total 1 IP Group(s).

    Total 1 IP Source(s).

    Total 1 MAC Group(s).

    Router port(s):total 0 port(s).

    IP group(s):the following ip group(s) match to one mac group.

      IP group address:224.1.1.1

        (0.0.0.0, 224.1.1.1):

          Host port(s):total 1 port(s).

            GE1/0/3                (D)

    MAC group(s):

      MAC group address:0100-5e01-0101

          Host port(s):total 1 port(s).

            GE1/0/3

 

  Vlan(id):10.

    Total 1 IP Group(s).

    Total 1 IP Source(s).

    Total 1 MAC Group(s).

    Router port(s):total 1 port(s).

            GE1/0/1                (D)

    IP group(s):the following ip group(s) match to one mac group.

      IP group address:224.1.1.1

        (0.0.0.0, 224.1.1.1):

          Host port(s):total 0 port(s).

    MAC group(s):

      MAC group address:0100-5e01-0101

          Host port(s):total 0 port(s).

由此可见,IGMP Snooping在组播VLAN(VLAN 10)中维护路由器端口,而在各子VLAN(VLAN 2~VLAN 5)中维护各自的成员端口。

1.7.2  基于端口的组播VLAN配置举例

1. 组网需求

·     如图1-5所示,Router A通过接口GigabitEthernet1/0/1连接组播源(Source),通过接口GigabitEthernet1/0/2连接Switch A;Router A上运行IGMPv2,Switch A上运行版本2的IGMP Snooping,并由Router A充当IGMP查询器。

·     组播源向组播组224.1.1.1发送组播数据,Host A~Host C都是该组播组的接收者(Receiver),且分别属于VLAN 2~VLAN 4。

·     通过在Switch A上配置基于端口的组播VLAN,使Router A通过组播VLAN向Switch A下分属不同用户VLAN的主机分发组播数据。

2. 组网图

图1-5 基于端口的组播VLAN配置组网图

 

3. 配置步骤

(1)     配置IP地址

请按照图1-5配置各接口的IP地址和子网掩码,具体配置过程略。

(2)     配置Router A

# 使能IP组播路由,在各接口上使能PIM-DM,并在主机侧接口GigabitEthernet1/0/2上使能IGMP。

<RouterA> system-view

[RouterA] multicast routing-enable

[RouterA] interface gigabitethernet 1/0/1

[RouterA-GigabitEthernet1/0/1] pim dm

[RouterA-GigabitEthernet1/0/1] quit

[RouterA] interface gigabitethernet 1/0/2

[RouterA-GigabitEthernet1/0/2] pim dm

[RouterA-GigabitEthernet1/0/2] igmp enable

(3)     配置Switch A

# 全局使能IGMP Snooping。

<SwitchA> system-view

[SwitchA] igmp-snooping

[SwitchA-igmp-snooping] quit

# 创建VLAN 10,把端口GigabitEthernet1/0/1添加到该VLAN中,并在该VLAN内使能IGMP Snooping。

[SwitchA] vlan 10

[SwitchA-vlan10] port gigabitethernet 1/0/1

[SwitchA-vlan10] igmp-snooping enable

[SwitchA-vlan10] quit

# 创建VLAN 2,并在该VLAN内使能IGMP Snooping。

[SwitchA] vlan 2

[SwitchA-vlan2] igmp-snooping enable

[SwitchA-vlan2] quit

VLAN 3与VLAN 4的配置与VLAN 2相似,配置过程略。

# 配置端口GigabitEthernet1/0/2为Hybrid类型,缺省VLAN为VLAN 2;允许VLAN 2和VLAN 10的报文通过,且均不携带Tag。

[SwitchA] interface gigabitethernet 1/0/2

[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] port link-type hybrid

[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] port hybrid pvid vlan 2

[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] port hybrid vlan 2 untagged

[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] port hybrid vlan 10 untagged

[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2] quit

GigabitEthernet1/0/3与GigabitEthernet1/0/4的配置与GigabitEthernet1/0/2相似,配置过程略。

# 配置VLAN 10为组播VLAN。

[SwitchA] multicast-vlan 10

# 将端口GigabitEthernet1/0/2到GigabitEthernet1/0/3添加到组播VLAN 10内。

[SwitchA-mvlan-10] port gigabitethernet 1/0/2 to gigabitethernet 1/0/3

[SwitchA-mvlan-10] quit

# 配置端口GigabitEthernet1/0/4也属于组播VLAN 10。

[SwitchA] interface gigabitethernet 1/0/4

[SwitchA-GigabitEthernet1/0/4] port multicast-vlan 10

[SwitchA-GigabitEthernet1/0/4] quit

(4)     检验配置效果

# 查看Switch A上所有组播VLAN的信息。

[SwitchA] display multicast-vlan

 Total 1 multicast-vlan(s)

 

 Multicast vlan 10

   subvlan list:

    no subvlan

   port list:

    GE1/0/2                 GE1/0/3                 GE1/0/4

# 查看Switch A上IGMP Snooping组播组的信息。

[SwitchA] display igmp-snooping group

  Total 1 IP Group(s).

  Total 1 IP Source(s).

  Total 1 MAC Group(s).

 

  Port flags: D-Dynamic port, S-Static port, C-Copy port, P-PIM port

  Subvlan flags: R-Real VLAN, C-Copy VLAN

  Vlan(id):10.

    Total 1 IP Group(s).

    Total 1 IP Source(s).

    Total 1 MAC Group(s).

    Router port(s):total 1 port(s).

            GE1/0/1                (D)

    IP group(s):the following ip group(s) match to one mac group.

      IP group address:224.1.1.1

        (0.0.0.0, 224.1.1.1):

          Host port(s):total 3 port(s).

            GE1/0/2                (D)

            GE1/0/3                (D)

            GE1/0/4                (D)

    MAC group(s):

      MAC group address:0100-5e01-0101

          Host port(s):total 3 port(s).

            GE1/0/2

            GE1/0/3

            GE1/0/4

由此可见,IGMP Snooping统一在组播VLAN(VLAN 10)中维护路由器端口和成员端口。

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