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07-IP组播配置指导

06-IGMP配置

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06-IGMP配置


1 IGMP

1.1  IGMP简介

IGMP(Internet Group Management Protocol,互联网组管理协议)用于在三层设备和其直连网段中的用户主机之间建立和维护组播组成员关系。

1.1.1  IGMP的版本

到目前为止,IGMP有三个版本:

·     IGMPv1(由RFC 1112定义)

·     IGMPv2(由RFC 2236定义)

·     IGMPv3(由RFC 3376定义)

所有版本的IGMP都支持ASM(Any-Source Multicast,任意信源组播)模型;IGMPv3可以直接应用于SSM(Source-Specific Multicast,指定信源组播)模型,而IGMPv1和IGMPv2则需要在IGMP SSM Mapping技术的支持下才能应用于SSM模型。有关ASM和SSM模型的介绍,请参见“IP组播配置指导”中的“组播概述”。

1.1.2  IGMPv1工作机制

IGMPv1主要基于查询和响应机制来完成对组播组成员的管理。

当一个网段内有多台运行IGMP的路由器时,由于它们都能从主机那里收到IGMP成员关系报告报文(Membership Report Message),因此只需其中一台路由器发送IGMP查询报文(Query Message)即可,该路由器就称为IGMP查询器(Querier)。这就需要有一个查询器的选举机制来确定由哪台路由器作为IGMP查询器。

对于IGMPv1来说,由组播路由协议(如PIM)选举出唯一的组播信息转发者DR(Designated Router,指定路由器)作为IGMP查询器。有关DR的介绍,请参见“IP组播配置指导”中的“PIM”。

图1-1 IGMP查询响应示意图

 

 

图1-1所示,假设Host B与Host C想要收到发往组播组G1的组播数据,而Host A想要收到发往组播组G2的组播数据,那么主机加入组播组以及IGMP查询器(Router B)维护组播组成员关系的基本过程如下:

(1)     主机会主动向其要加入的组播组发送IGMP成员关系报告报文以声明加入,而不必等待IGMP查询器发来的IGMP查询报文;

(2)     IGMP查询器周期性地以组播方式向本地网段内的所有主机与路由器发送IGMP查询报文(目的地址为224.0.0.1);

(3)     在收到该查询报文后,关注G1的Host B与Host C其中之一(这取决于谁的延迟定时器先超时)——譬如Host B会首先以组播方式向G1发送IGMP成员关系报告报文,以宣告其属于G1。由于本地网段中的所有主机和路由器都能收到Host B发往G1的报告报文,因此当Host C收到该报告报文后,将不再发送同样针对G1的报告报文,因为IGMP路由器(Router A和Router B)已知道本地网段中有对G1感兴趣的主机了。这个机制称为主机上的IGMP成员关系报告抑制机制,该机制有助于减少本地网段的信息流量;

(4)     与此同时,由于Host A关注的是G2,所以它仍将以组播方式向G2发送报告报文,以宣告其属于G2;

(5)     经过以上的查询和响应过程,IGMP路由器了解到本地网段中有G1和G2的成员,于是由组播路由协议(如PIM)生成(*,G1)和(*,G2)组播转发项作为组播数据的转发依据,其中的“*”代表任意组播源;

(6)     当由组播源发往G1或G2的组播数据经过组播路由到达IGMP路由器时,由于IGMP路由器上存在(*,G1)和(*,G2)组播转发项,于是将该组播数据转发到本地网段,接收者主机便能收到该组播数据了。

IGMPv1没有专门定义离开组播组的报文。当运行IGMPv1的主机离开某组播组时,将不会向该组播组发送报告报文。当一个网段中不再有该组播组的成员后,IGMP路由器将不会收到任何发往该组播组的报告报文,于是在一段时间之后便删除该组播组的记录。

1.1.3  IGMPv2的改进

IGMPv2在兼容和继承IGMPv1的基础上,增加了查询器选举机制和离开组播组机制。

1. 查询器选举机制

在IGMPv1中,当一个网段内有多台运行IGMP的路由器时,由组播路由协议(如PIM)选举的指定路由器充当查询器。在IGMPv2中增加了独立的查询器选举机制,其选举过程如下:

(1)     所有IGMPv2路由器在初始时都认为自己是查询器,并向本地网段内的所有主机和路由器发送IGMP普遍组查询(General Query)报文(目的地址为224.0.0.1);

(2)     本地网段中的其它IGMPv2路由器在收到该报文后,将报文的源IP地址与自己的接口地址作比较。通过比较,IP地址最小的路由器将成为查询器,其它路由器成为非查询器(Non-Querier);

(3)     所有非查询器上都会启动一个定时器(即其它查询器存在时间定时器Other Querier Present Timer)。在该定时器超时前,如果收到了来自查询器的IGMP查询报文,则重置该定时器;否则,就认为原查询器失效,并发起新的查询器选举过程。

2. 离开组播组机制

在IGMPv1中,主机离开组播组时不会向组播路由器发出任何通知,导致组播路由器只能依靠组播组成员查询的响应超时来获知组播组成员的离开。而在IGMPv2中,当一个主机离开某组播组时:

(1)     该主机向本地网段内的所有组播路由器(目的地址为224.0.0.2)发送离开组(Leave Group)报文;

(2)     当查询器收到该报文后,向该主机所声明要离开的那个组播组发送特定组查询(Group-Specific Query)报文(目的地址字段和组地址字段均填充为所要查询的组播组地址);

(3)     如果该网段内还有该组播组的其它成员,则这些成员在收到特定组查询报文后,会在该报文中所设定的最大响应时间(Max Response Time)内发送成员关系报告报文;

(4)     如果在最大响应时间内收到了该组播组其它成员发送的成员关系报告报文,查询器就会继续维护该组播组的成员关系;否则,查询器将认为该网段内已无该组播组的成员,于是不再维护这个组播组的成员关系。

1.1.4  IGMPv3的改进

IGMPv3在兼容和继承IGMPv1和IGMPv2的基础上,进一步增强了主机的控制能力,并增强了查询和报告报文的功能。

1. 主机控制能力的增强

IGMPv3增加了针对组播源的过滤模式(INCLUDE/EXCLUDE),使主机在加入某组播组G的同时,能够明确要求接收或拒绝来自某特定组播源S的组播信息。当主机加入组播组时:

·     若要求只接收来自指定组播源如S1、S2、……的组播信息,则其报告报文中可以标记为INCLUDE Sources(S1,S2,……);

·     若拒绝接收来自指定组播源如S1、S2、……的组播信息,则其报告报文中可以标记为EXCLUDE Sources(S1,S2,……)。

图1-2所示,网络中存在Source 1(S1)和Source 2(S2)两个组播源,均向组播组G发送组播报文。Host B仅对从Source 1发往G的信息感兴趣,而对来自Source 2的信息没有兴趣。

图1-2 指定源组的组播流路经

 

如果主机与路由器之间运行的是IGMPv1或IGMPv2,Host B加入组播组G时无法对组播源进行选择,因此无论Host B是否需要,来自Source 1和Source 2的组播信息都将传递给Host B。

当主机与路由器之间运行了IGMPv3之后,Host B就可以要求只接收来自Source 1、发往G的组播信息(S1,G),或要求拒绝来自Source 2、发往G的组播信息(S2,G),这样就只有来自Source 1的组播信息才能传递给Host B了。

2. 查询和报告报文功能的增强

(1)     携带源地址的查询报文

IGMPv3不仅支持IGMPv1的普遍组查询和IGMPv2的特定组查询,而且还增加了对特定源组查询的支持:

·     普遍组查询报文中,既不携带组地址,也不携带源地址;

·     特定组查询报文中,携带组地址,但不携带源地址;

·     特定源组查询报文中,既携带组地址,还携带一个或多个源地址。

(2)     包含多组记录的报告报文

IGMPv3报告报文的目的地址为224.0.0.22,可以携带一个或多个组记录。在每个组记录中,包含有组播组地址和组播源地址列表。组记录可以分为多种类型,如下:

·     IS_IN:表示组播组与组播源列表之间的过滤模式为INCLUDE,即只接收从指定组播源列表发往该组播组的组播数据。

·     IS_EX:表示组播组与组播源列表之间的过滤模式为EXCLUDE,即只接收从指定组播源列表之外的组播源发往该组播组的组播数据。

·     TO_IN:表示组播组与组播源列表之间的过滤模式由EXCLUDE转变为INCLUDE。

·     TO_EX:表示组播组与组播源列表之间的过滤模式由INCLUDE转变为EXCLUDE。

·     ALLOW:表示在现有状态的基础上,还希望从某些组播源接收组播数据。如果当前的对应关系为INCLUDE,则向现有组播源列表中添加这些组播源;如果当前的对应关系为EXCLUDE,则从现有组播源列表中删除这些组播源。

·     BLOCK:表示在现有状态的基础上,不再希望从某些组播源接收组播数据。如果当前的对应关系为INCLUDE,则从现有组播源列表中删除这些组播源;如果当前的对应关系为EXCLUDE,则向现有组播源列表中添加这些组播源。

1.1.5  IGMP SSM Mapping

IGMP SSM Mapping通过在路由器上配置SSM静态映射规则,从而为运行IGMPv1或IGMPv2的接收者主机提供对SSM模型的支持。

SSM模型要求在接收者主机所在的网段,路由器能够了解主机加入组播组时所指定的组播源。如果接收者主机上运行的是IGMPv3,则可以在IGMPv3的报告报文中直接指定组播源的地址;如果某些接收者主机只能运行IGMPv1或IGMPv2,则在IGMPv1或IGMPv2的报告报文中无法指定组播源的地址。这种情况下需要通过在路由器上配置IGMP SSM Mapping规则,将IGMPv1或IGMPv2报告报文中所包含的(*,G)信息映射为(G,INCLUDE,(S1,S2...))信息。

图1-3 IGMP SSM Mapping组网图

 

在如图1-3所示的SSM网络中,Host A、Host B和Host C上分别运行IGMPv1、IGMPv2和IGMPv3。在不允许将Host A和Host B升级为IGMPv3的情况下,若要为Host A和Host B也提供SSM组播服务,则需在Router A上配置IGMP SSM Mapping规则。

配置完成后,当Router A收到来自主机的IGMPv1或IGMPv2报告报文时,首先检查该报文中所携带的组播组地址G,然后根据检查结果的不同分别进行处理:

(1)     如果G不在SSM组地址范围内,则提供ASM组播服务。

(2)     如果G在SSM组地址范围内:

·     若Router A上没有G对应的IGMP SSM Mapping规则,则无法提供SSM组播服务,丢弃该报文;

·     若Router A上有G对应的IGMP SSM Mapping规则,则依据规则将报告报文中所包含的(*,G)信息映射为(G,INCLUDE,(S1,S2...))信息,可以提供SSM组播服务。

说明

·     IGMP SSM Mapping不对IGMPv3的报告报文进行处理。

·     有关SSM组地址范围的介绍,请参见“IP组播配置指导”中的“PIM”。

 

1.1.6  IGMP代理

在如图1-4所示的一些简单网络拓扑中,诸如Router B之类的边缘设备上并不需要运行PIM等复杂的组播路由协议,可以通过在这些设备上配置IGMP代理功能,使其在上游的IGMP查询器和下游的接收者主机之间充当代理者:

·     对于IGMP查询器来说,IGMP代理设备的行为就像一台主机。

·     对于主机来说,IGMP代理设备的行为就像一台IGMP查询器。

图1-4 IGMP代理组网图

 

 

为了便于理解,IGMP代理中定义了两种类型的接口:

·     主机接口:面向组播分发树树根方向的接口,执行IGMP协议的主机行为。由于此接口上需开启IGMP代理功能,因此也称为代理接口。

·     路由器接口:面向组播分发树树叶方向的接口,执行IGMP协议的路由器行为。在此接口上需使能并配置IGMP。

IGMP代理设备上维护着一个组成员关系数据库,记录所有路由器接口维护的组成员关系。主机接口和路由器接口正是依据这个数据库来执行相应的行为:

·     主机接口收到查询报文后根据当前的组成员关系来响应报告报文,或者当组成员关系改变时发送报告报文或离开报文。

·     路由器接口参与下游查询器的选举,发送查询报文,并根据主机发来的报告报文维护组成员关系。

1.1.7  多实例的IGMP

IGMP依据接口来维护组成员关系,各实例的IGMP根据接口所属的实例来处理协议报文的收发。当路由器收到IGMP报文时,需要区分该报文所属的实例,并在该实例范围内对其进行处理。当某实例内的IGMP需要和其它组播协议交互信息时,只会通知本实例内的其它组播协议。

1.1.8  协议规范

与IGMP相关的协议规范有:

·     RFC 1112:Host Extensions for IP Multicasting

·     RFC 2236:Internet Group Management Protocol, Version 2

·     RFC 3376:Internet Group Management Protocol, Version 3

1.2  IGMP配置任务简介

表1-1 IGMP配置任务简介

配置任务

说明

详细配置

配置IGMP基本功能

使能IGMP

必选

1.3.2 

配置IGMP版本

可选

1.3.3 

配置静态加入

可选

1.3.4 

配置组播组过滤器

可选

1.3.5 

调整IGMP性能

配置IGMP查询和响应

可选

1.4.2 

配置组播组成员快速离开

可选

1.4.3 

配置IGMP SSM Mapping

可选

1.5.2 

配置IGMP代理

开启IGMP代理功能

可选

1.6.2 

配置非查询器转发功能

可选

1.6.3 

配置IGMP代理的负载分担功能

可选

1.6.4 

配置IGMP NSR功能

可选

1.7 

 

1.3  配置IGMP基本功能

1.3.1  配置准备

在配置IGMP基本功能之前,需完成以下任务:

·     配置任一单播路由协议,实现网络层互通

·     配置PIM协议

在配置IGMP基本功能之前,需准备以下数据:

·     IGMP的版本

·     以静态方式加入的组播组和组播源的地址

·     组播组过滤的ACL规则

1.3.2  使能IGMP

在需要建立和维护组播组成员关系的接口上使能IGMP。

表1-2 使能IGMP

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

使能IP组播路由,并进入MRIB视图

multicast routing [ vpn-instance vpn-instance-name ]

缺省情况下,IP组播路由处于关闭状态

本命令的详细介绍请参见“IP组播命令参考”中的“组播路由与转发”

退回系统视图

quit

-

进入接口视图

interface interface-type interface-number

-

使能IGMP

igmp enable

缺省情况下,IGMP处于关闭状态

 

1.3.3  配置IGMP版本

由于不同版本IGMP协议的报文结构与种类不同,因此需要为同一网段上的所有路由器配置相同版本的IGMP,否则IGMP将不能正常运行。

表1-3 配置IGMP版本

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入接口视图

interface interface-type interface-number

-

配置IGMP的版本

igmp version version-number

缺省情况下,IGMP的版本为IGMPv2

 

1.3.4  配置静态加入

在配置了静态加入组播组或组播源组后,接口将作为该组播组的虚拟组成员存在,从而可以接收发往该组的组播数据,以测试组播数据的转发。

在配置了静态加入后,接口并不会对IGMP查询器发出的查询报文进行响应;当配置静态加入或取消静态加入的配置时,接口也不会主动发送IGMP成员关系报告报文或IGMP离开组报文。也就是说,该接口并没有真正成为该组播组的成员。

提示

在运行PIM-SM的设备上配置静态加入时,如果待配接口上同时使能了IGMP和PIM-SM,则该接口必须为PIM-SM的DR,否则该接口将不能加入组播组或组播源组;如果待配接口上使能了IGMP但未使能PIM-SM,则该接口必须为IGMP查询器,否则该接口也不能加入组播组或组播源组。有关PIM-SM和DR的介绍,请参见“IP组播配置指导”中的“PIM”。

 

表1-4 配置静态加入

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入接口视图

interface interface-type interface-number

-

配置静态加入组播组或组播源组

igmp static-group group-address [ source source-address ]

缺省情况下,接口没有以静态方式加入任何组播组或组播源组

 

1.3.5  配置组播组过滤器

如果不希望接口所在网段上的主机加入某些组播组,可在该接口上配置ACL规则作为过滤器,接口将按照该规则对收到的IGMP成员关系报告报文进行过滤,只为该规则所允许的组播组维护组成员关系。

表1-5 配置组播组过滤器

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入接口视图

interface interface-type interface-number

-

配置组播组过滤器

igmp group-policy ipv4-acl-number [ version-number ]

缺省情况下,接口上不存在组播组过滤器,即该接口下的主机可以加入任意组播组

 

说明

由于组播组过滤器只能过滤IGMP报文,因此无法对接口静态加入组播组或组播源组进行限制。

 

1.4  调整IGMP性能

1.4.1  配置准备

在调整IGMP性能之前,需完成以下任务:

·     配置任一单播路由协议,实现网络层互通

·     配置IGMP基本功能

1.4.2  配置IGMP查询和响应

IGMP查询器的健壮系数是为了弥补可能发生的网络丢包而设置的报文重传次数,重传次数越多,IGMP查询器就越“健壮”,但是组播组超时所需的时间也就越长。

当IGMPv1/v2/v3查询器启动时,会以“IGMP查询器启动查询间隔”为时间间隔发送“IGMP查询器启动查询次数”次IGMP普遍组查询报文,以快速判断当前网络中是否有组播组成员。

当IGMPv1/v2/v3查询器启动后,会周期性地发送IGMP普遍组查询报文,以判断网络中是否有组播组成员,这个发送间隔就是“IGMP普遍组查询报文的发送间隔”,可以根据网络的实际情况来调整此间隔。

当IGMPv2查询器收到IGMP离开组报文后,会以“IGMP最后组成员查询间隔”为时间间隔发送“IGMP最后组成员查询次数”次IGMP特定组查询报文;当IGMPv3查询器收到改变组播组与组播源列表关系的IGMP报告报文后,也会以同样的间隔和次数发送IGMP特定源组查询报文。

在收到IGMP查询报文(包括普遍组查询、特定组查询和特定源组查询)后,主机会为其所加入的每个组播组都启动一个延迟定时器,其值在0到最大响应时间(该时间值从IGMP查询报文的最大响应时间字段获得)中随机选定,当定时器的值减为0时,主机就会向该定时器对应的组播组发送IGMP成员关系报告报文。合理配置IGMP查询报文的最大响应时间,既可以使主机对IGMP查询报文做出快速响应,又可以减少由于定时器同时超时,造成大量主机同时发送报告报文而引起的网络拥塞:

·     对于IGMP普遍组查询报文来说,通过配置IGMP普遍组查询报文的最大响应时间来填充其最大响应时间字段;

·     对于IGMP特定组查询报文和IGMP特定源组查询报文来说,所配置的IGMP最后组成员查询间隔将被填充到其最大响应时间字段。也就是说,IGMP特定组查询和IGMP特定源组查询的最大响应时间在数值上等于IGMP最后组成员查询间隔。

当同一网段上有多台IGMP路由器时,由查询器负责发送IGMP查询报文。如果非查询器在“IGMP其它查询器存在时间”超时前未收到来自查询器的IGMP查询报文,就会认为原查询器失效,从而触发新的查询器选举过程;否则,非查询器将重置“IGMP其它查询器存在时间定时器”。

用户既可在IGMP视图下对所有接口进行全局配置,也可在接口视图下只对当前接口进行配置,后者的配置优先级较高。

提示

·     应确保IGMP其它查询器的存在时间大于IGMP普遍组查询报文的发送间隔,且同一网段所有IGMP路由器上IGMP其它查询器的存在时间应该相同,否则都有可能导致网络内的IGMP查询器反复变化。

·     应确保IGMP普遍组查询报文的发送间隔大于IGMP普遍组查询报文的最大响应时间,否则有可能造成对组播组成员的误删。

·     对IGMP普遍组查询报文的最大响应时间、IGMP最后组成员查询间隔、IGMP最后组成员查询次数以及IGMP其它查询器的存在时间所做的配置,只有当设备运行在IGMPv2/v3时才有效。

 

1. 全局配置IGMP查询和响应

表1-6 全局配置IGMP查询和响应

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入IGMP视图

igmp [ vpn-instance vpn-instance-name ]

-

配置IGMP查询器的健壮系数

robust-count count

缺省情况下,IGMP查询器的健壮系数为2

配置IGMP查询器的启动查询间隔

startup-query-interval interval

缺省情况下,IGMP查询器的启动查询间隔为IGMP普遍组查询报文发送间隔的1/4

配置IGMP查询器的启动查询次数

startup-query-count count

缺省情况下,IGMP查询器的启动查询次数等于IGMP查询器的健壮系数

配置IGMP普遍组查询报文的发送间隔

query-interval interval

缺省情况下,IGMP普遍组查询报文的发送间隔为125秒

配置IGMP最后组成员查询间隔

last-member-query-interval interval

缺省情况下,IGMP最后组成员查询间隔为1秒

配置IGMP最后组成员查询次数

last-member-query-count count

缺省情况下,IGMP最后组成员查询次数等于IGMP查询器的健壮系数

配置IGMP普遍组查询报文的最大响应时间

max-response-time time

缺省情况下,IGMP普遍组查询报文的最大响应时间为10秒

配置IGMP其它查询器的存在时间

other-querier-present-interval interval

缺省情况下,IGMP其它查询器的存在时间=IGMP普遍组查询报文的发送间隔×IGMP查询器的健壮系数+IGMP普遍组查询的最大响应时间÷2

 

2. 在接口上配置IGMP查询和响应

表1-7 在接口上配置IGMP查询和响应

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入接口视图

interface interface-type interface-number

-

配置IGMP查询器的健壮系数

igmp robust-count count

缺省情况下,IGMP查询器的健壮系数为2

配置IGMP查询器的启动查询间隔

igmp startup-query-interval interval

缺省情况下,IGMP查询器的启动查询间隔为IGMP普遍组查询报文发送间隔的1/4

配置IGMP查询器的启动查询次数

igmp startup-query-count count

缺省情况下,IGMP查询器的启动查询次数等于IGMP查询器的健壮系数

配置IGMP普遍组查询报文的发送间隔

igmp query-interval interval

缺省情况下,IGMP普遍组查询报文的发送间隔为125秒

配置IGMP最后组成员查询间隔

igmp last-member-query-interval interval

缺省情况下,IGMP最后组成员查询间隔为1秒

配置IGMP最后组成员查询次数

igmp last-member-query-count count

缺省情况下,IGMP最后组成员查询次数等于IGMP查询器的健壮系数

配置IGMP普遍组查询报文的最大响应时间

igmp max-response-time time

缺省情况下,IGMP普遍组查询报文的最大响应时间为10秒

配置IGMP其它查询器的存在时间

igmp other-querier-present-interval interval

缺省情况下,IGMP其它查询器的存在时间=IGMP普遍组查询报文的发送间隔×IGMP查询器的健壮系数+IGMP普遍组查询的最大响应时间÷2

 

1.4.3  配置组播组成员快速离开

提示

只有当设备运行在IGMPv2或IGMPv3时,本配置才有效。

 

在某些应用(如ADSL拨号上网)中,IGMP查询器的一个端口唯一对应着一台接收者主机,当主机在多个组播组间频繁切换(如进行电视选台)时,为了快速响应主机的离开组报文,可以在IGMP查询器上开启组播组成员快速离开功能。

在开启了组播组成员快速离开功能之后,当IGMP查询器收到来自主机的离开组报文时,不再发送IGMP特定组查询报文或IGMP特定源组查询报文,而是直接向上游发送离开通告,这样一方面减小了响应延迟,另一方面也节省了网络带宽。

表1-8 配置组播组成员快速离开

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入接口视图

interface interface-type interface-number

-

开启组播组成员快速离开功能

igmp fast-leave [ group-policy ipv4-acl-number ]

缺省情况下,组播组成员快速离开功能处于关闭状态

 

1.5  配置IGMP SSM Mapping

在SSM网络中,由于各种可能的限制,某些接收者主机只能运行IGMPv1或IGMPv2。为了向这些仅支持IGMPv1或IGMPv2的接收者主机提供SSM服务,可以在路由器上配置IGMP SSM Mapping规则。

提示

为防止本网段内运行IGMPv3的主机无法加入组播组,请在该网段面向主机的接口上运行IGMPv3。

 

1.5.1  配置准备

在配置IGMP SSM Mapping规则之前,需完成以下任务:

·     配置任一单播路由协议,实现域内网络层互通

·     配置IGMP基本功能

1.5.2  配置过程

表1-9 配置IGMP SSM Mapping

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入IGMP视图

igmp [ vpn-instance vpn-instance-name ]

-

配置IGMP SSM Mapping规则

ssm-mapping source-address ipv4-acl-number

缺省情况下,不存在IGMP SSM Mapping规则

 

1.6  配置IGMP代理

在IGMP代理设备上,请先根据网络拓扑确定其路由器接口和主机接口,然后在路由器接口上使能并配置IGMP,在主机接口上开启IGMP代理功能。

1.6.1  配置准备

在配置IGMP代理之前,需完成以下任务:

·     配置任一单播路由协议,实现域内网络层互通

1.6.2  配置IGMP代理功能

确定了主机接口之后,请在该接口上开启IGMP代理功能。

提示

·     一个接口上如果同时开启IGMP代理功能和IGMP协议,IGMP协议将不会生效。在已开启IGMP代理功能的接口上配置其它IGMP命令时,只有igmp version命令会生效。

·     如果在一台设备上同时开启IGMP代理功能和组播路由协议(如PIM和MSDP),组播路由协议将不会生效。而由于IGMPv1查询器要由PIM选出的DR来充当,因此若IGMP代理设备的路由器接口运行IGMPv1,则该接口将无法成为DR,从而无法充当IGMP查询器,此时为使该接口下的主机能够接收组播数据,需在该接口上开启非查询器转发功能。

 

表1-10 配置IGMP代理功能

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

使能IP组播路由,并进入MRIB视图

multicast routing [ vpn-instance vpn-instance-name ]

缺省情况下,IP组播路由处于关闭状态

本命令的详细介绍请参见“IP组播命令参考”中的“组播路由与转发”

退回系统视图

quit

-

进入接口视图

interface interface-type interface-number

-

开启IGMP代理功能

igmp proxy enable

缺省情况下,IGMP代理功能处于关闭状态

 

1.6.3  配置非查询器转发功能

组播数据通常只被查询器转发,非查询器不具备组播转发能力,这样可避免组播数据被重复转发。但如果IGMP代理设备的路由器接口未能当选查询器,应在该接口上开启非查询器转发功能,否则下游主机将无法收到组播数据。

提示

在共享网段内存在多台IGMP代理设备的情况下,如果其中一台IGMP代理设备的路由器接口已当选为查询器,不应再在其它IGMP代理设备的路由器接口上开启非查询器转发功能,否则该网段将收到多份重复的组播数据。

 

表1-11 配置非查询器转发功能

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入接口视图

interface interface-type interface-number

-

开启非查询器转发功能

igmp proxy forwarding

缺省情况下,非查询器转发功能处于关闭状态

 

1.6.4  配置IGMP代理的负载分担功能

当在IGMP代理设备的多个接口上开启了IGMP代理功能时:

·     如果关闭了IGMP代理的负载分担功能,则只有IP地址最大的接口会转发组播流量。

·     如果开启了IGMP代理的负载分担功能,则可通过这些接口对组播流量按组进行负载分担。

表1-12 配置IGMP代理的负载分担功能

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入IGMP视图

igmp [ vpn-instance vpn-instance-name ]

-

开启IGMP代理的负载分担功能

proxy multipath

缺省情况下,IGMP代理的负载分担功能处于关闭状态

 

1.7  配置IGMP NSR功能

NSR(Nonstop Routing,不间断路由)通过将IGMP的运行接口以及组播组等信息备份到备进程,从而避免了主备倒换对转发业务的影响。

NSR特性不需要周边设备的配合,设备自身可以将运行接口和组播组等信息进行恢复。

表1-13 配置IGMP NSR功能

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

开启IGMP NSR功能

igmp non-stop-routing

缺省情况下,IGMP NSR功能处于关闭状态

 

1.8  IGMP显示和维护

注意

执行reset igmp group命令可能导致接收者中断组播信息的接收。

 

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IGMP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IGMP的统计信息。

表1-14 IGMP显示和维护

操作

命令

显示IGMP组播组的信息

display igmp [ vpn-instance vpn-instance-name ] group [ group-address | interface interface-type interface-number ] [ static | verbose ]

显示接口上IGMP配置和运行信息

display igmp [ vpn-instance vpn-instance-name ] interface [ interface-type interface-number ] [ host | proxy ] [ verbose ]

显示IGMP代理记录的组播组信息

display igmp [ vpn-instance vpn-instance-name ] proxy group [ group-address | interface interface-type interface-number ] [ verbose ]

显示IGMP代理路由表的信息

display igmp [ vpn-instance vpn-instance-name ] proxy routing-table [ source-address [ mask { mask-length | mask } ] | group-address [ mask { mask-length | mask } ] ] * [ verbose ]

显示IGMP SSM Mapping规则

display igmp [ vpn-instance vpn-instance-name ] ssm-mapping group-address

清除IGMP组的动态加入记录

reset igmp [ vpn-instance vpn-instance-name ] group { all | interface interface-type interface-number { all | group-address [ mask { mask | mask-length } ] [ source-address [ mask { mask | mask-length } ] ] } }

 

1.9  IGMP典型配置举例

1.9.1  IGMP基本功能配置举例

1. 组网需求

·     网络中运行OSPF和PIM-DM,接收者通过组播方式接收视频点播信息,不同组织的接收者组成末梢网络N1和N2,Host A与Host C分别为N1和N2中的组播信息接收者。

·     Switch A通过Vlan-interface100连接N1,通过Vlan-interface101连接PIM网络中的其它设备。

·     Switch B与Switch C分别通过各自的Vlan-interface200连接N2,并分别通过Vlan-interface201和Vlan-interface202连接PIM网络中的其它设备。

·     Switch A与N1之间运行IGMPv2,Switch A为IGMP查询器;Switch B、Switch C与N2之间也分别运行IGMPv2,且由于Switch B的接口IP地址较小,因此由其充当IGMP查询器。

·     通过配置,使N1中的主机只能加入组播组224.1.1.1,而对N2中的主机则无任何限制。

2. 组网图

图1-5 IGMP基本功能配置组网图

 

 

3. 配置步骤

(1)     配置IP地址和单播路由协议

请按照图1-5配置各接口的IP地址和子网掩码,并在PIM-DM域内的各交换机上配置OSPF协议,具体配置过程略。

(2)     使能IP组播路由,并使能PIM-DM和IGMP

# 在Switch A上使能IP组播路由,在接口Vlan-interface101上使能PIM-DM,并在接口Vlan-interface100上使能IGMP。

<SwitchA> system-view

[SwitchA] multicast routing

[SwitchA-mrib] quit

[SwitchA] interface vlan-interface 100

[SwitchA-Vlan-interface100] igmp enable

[SwitchA-Vlan-interface100] quit

[SwitchA] interface vlan-interface 101

[SwitchA-Vlan-interface101] pim dm

[SwitchA-Vlan-interface101] quit

# 在Switch B上使能IP组播路由,在接口Vlan-interface201上使能PIM-DM,并在接口Vlan-interface200上使能IGMP。

<SwitchB> system-view

[SwitchB] multicast routing

[SwitchB-mrib] quit

[SwitchB] interface vlan-interface 200

[SwitchB-Vlan-interface200] igmp enable

[SwitchB-Vlan-interface200] quit

[SwitchB] interface vlan-interface 201

[SwitchB-Vlan-interface201] pim dm

[SwitchB-Vlan-interface201] quit

# 在Switch C上使能IP组播路由,在接口Vlan-interface202上使能PIM-DM,并在接口Vlan-interface200上使能IGMP。

<SwitchC> system-view

[SwitchC] multicast routing

[SwitchC-mrib] quit

[SwitchC] interface vlan-interface 200

[SwitchC-Vlan-interface200] igmp enable

[SwitchC-Vlan-interface200] quit

[SwitchC] interface vlan-interface 202

[SwitchC-Vlan-interface202] pim dm

[SwitchC-Vlan-interface202] quit

(3)     配置组播组过滤器

# 在Switch A上限定接口Vlan-interface100下的主机只能加入组播组224.1.1.1。

[SwitchA] acl basic 2001

[SwitchA-acl-ipv4-basic-2001] rule permit source 224.1.1.1 0

[SwitchA-acl-ipv4-basic-2001] quit

[SwitchA] interface vlan-interface 100

[SwitchA-Vlan-interface100] igmp group-policy 2001

[SwitchA-Vlan-interface100] quit

4. 验证配置

# 在Switch B上显示接口Vlan-interface200上IGMP配置和运行的信息。

[SwitchB] display igmp interface vlan-interface 200

 Vlan-interface200(10.110.2.1):

   IGMP is enabled.

   IGMP version: 2

   Query interval for IGMP: 125s

   Other querier present time for IGMP: 255s

   Maximum query response time for IGMP: 10s

   Querier for IGMP: 10.110.2.1 (This router)

  IGMP groups reported in total: 1

1.9.2  IGMP SSM Mapping配置举例

1. 组网需求

·     运行OSPF协议的PIM-SM网络中采用SSM方式提供组播服务,SSM组播组的范围为232.1.1.0/24。

·     Switch D的接口Vlan-interface400上运行IGMPv3,接收者主机上运行IGMPv2,且不能升级至IGMPv3,因此该主机在加入组播组时无法指定组播源。

·     Source 1、Source 2和Source 3都向SSM组范围内的组播组发送组播数据,要求通过在Switch D上配置IGMP SSM Mapping规则,使接收者主机只能接收来自Source 1和Source 3的组播数据。

2. 组网图

图1-6 IGMP SSM Mapping配置组网图

 

设备

接口

IP地址

设备

接口

IP地址

Source 1

-

133.133.1.1/24

Source 3

-

133.133.3.1/24

Source 2

-

133.133.2.1/24

Receiver

-

133.133.4.1/24

Switch A

Vlan-int100

133.133.1.2/24

Switch C

Vlan-int300

133.133.3.2/24

 

Vlan-int101

192.168.1.1/24

 

Vlan-int103

192.168.3.1/24

 

Vlan-int104

192.168.4.2/24

 

Vlan-int102

192.168.2.2/24

Switch B

Vlan-int200

133.133.2.2/24

Switch D

Vlan-int400

133.133.4.2/24

 

Vlan-int101

192.168.1.2/24

 

Vlan-int103

192.168.3.2/24

 

Vlan-int102

192.168.2.1/24

 

Vlan-int104

192.168.4.1/24

 

3. 配置步骤

(1)     配置IP地址和单播路由协议

请按照图1-6配置各接口的IP地址和子网掩码,并在PIM-SM域内的各交换机上配置OSPF协议,具体配置过程略。

(2)     使能IP组播路由,并使能PIM-SM和IGMP

# 在Switch D上使能IP组播路由,在主机侧接口Vlan-interface400上使能IGMP,配置IGMP版本为3;并在其它接口上使能PIM-SM。

<SwitchD> system-view

[SwitchD] multicast routing

[SwitchD-mrib] quit

[SwitchD] interface vlan-interface 400

[SwitchD-Vlan-interface400] igmp enable

[SwitchD-Vlan-interface400] igmp version 3

[SwitchD-Vlan-interface400] quit

[SwitchD] interface vlan-interface 103

[SwitchD-Vlan-interface103] pim sm

[SwitchD-Vlan-interface103] quit

[SwitchD] interface vlan-interface 104

[SwitchD-Vlan-interface104] pim sm

[SwitchD-Vlan-interface104] quit

# 在Switch A上使能IP组播路由,并在各接口上使能PIM-SM。

<SwitchA> system-view

[SwitchA] multicast routing

[SwitchA-mrib] quit

[SwitchA] interface vlan-interface 100

[SwitchA-Vlan-interface100] pim sm

[SwitchA-Vlan-interface100] quit

[SwitchA] interface vlan-interface 101

[SwitchA-Vlan-interface101] pim sm

[SwitchA-Vlan-interface101] quit

[SwitchA] interface vlan-interface 104

[SwitchA-Vlan-interface104] pim sm

[SwitchA-Vlan-interface104] quit

Switch B和Switch C的配置与Switch A相似,配置过程略。

(3)     配置SSM组播组的地址范围

# 在Switch D上配置SSM组播组地址范围为232.1.1.0/24。

[SwitchD] acl basic 2000

[SwitchD-acl-ipv4-basic-2000] rule permit source 232.1.1.0 0.0.0.255

[SwitchD-acl-ipv4-basic-2000] quit

[SwitchD] pim

[SwitchD-pim] ssm-policy 2000

[SwitchD-pim] quit

Switch A、Switch B和Switch C的配置与Switch D相似,配置过程略。

(4)     配置IGMP SSM Mapping规则

# 在Switch D上配置IGMP SSM Mapping规则。

[SwitchD] igmp

[SwitchD-igmp] ssm-mapping 133.133.1.1 2000

[SwitchD-igmp] ssm-mapping 133.133.3.1 2000

[SwitchD-igmp] quit

4. 验证配置

# 显示Switch D上组播组232.1.1.1对应的IGMP SSM Mapping规则。

[SwitchD] display igmp ssm-mapping 232.1.1.1

 Group: 232.1.1.1

 Source list:

        133.133.1.1

        133.133.3.1

# 显示Switch D上公网实例中依据IGMP SSM Mapping规则创建的IGMP组播组信息。

[SwitchD] display igmp group

IGMP groups in total: 1

 Vlan-interface400(133.133.4.2):

  IGMP groups reported in total: 1

   Group address   Last reporter   Uptime      Expires

   232.1.1.1       133.133.4.1     00:02:04    off

# 查看Switch D上公网实例PIM路由表的内容。

[SwitchD] display pim routing-table

 Total 0 (*, G) entry; 2 (S, G) entry

 

 (133.133.1.1, 232.1.1.1)

     Protocol: pim-ssm, Flag:

     UpTime: 00:13:25

     Upstream interface: Vlan-interface104

         Upstream neighbor: 192.168.4.2

         RPF prime neighbor: 192.168.4.2

     Downstream interface(s) information:

     Total number of downstreams: 1

         1: Vlan-interface400

             Protocol: igmp, UpTime: 00:13:25, Expires: -

 

 (133.133.3.1, 232.1.1.1)

     Protocol: pim-ssm, Flag:

     UpTime: 00:13:25

     Upstream interface: Vlan-interface103

         Upstream neighbor: 192.168.3.1

         RPF prime neighbor: 192.168.3.1

     Downstream interface(s) information:

     Total number of downstreams: 1

         1: Vlan-interface400

             Protocol: igmp, UpTime: 00:13:25, Expires: -

1.9.3  IGMP代理配置举例

1. 组网需求

·     核心网络中运行PIM-DM,末梢网络中的接收者Host A和Host C通过组播组224.1.1.1点播视频节目。

·     要求通过在Switch B上配置IGMP代理,使其在不运行PIM-DM的情况下实现组成员关系的维护和组播数据的正常转发。

2. 组网图

图1-7 IGMP代理配置组网图

 

3. 配置步骤

(1)     配置IP地址

请按照图1-7配置各接口的IP地址和子网掩码,具体配置过程略。

(2)     使能IP组播路由,并使能PIM-DM、IGMP和IGMP代理

# 在Switch A上使能IP组播路由,在接口Vlan-interface101上使能PIM-DM,并在接口Vlan-interface100上使能IGMP。

<SwitchA> system-view

[SwitchA] multicast routing

[SwitchA-mrib] quit

[SwitchA] interface vlan-interface 101

[SwitchA-Vlan-interface101] pim dm

[SwitchA-Vlan-interface101] quit

[SwitchA] interface vlan-interface 100

[SwitchA-Vlan-interface100] igmp enable

[SwitchA-Vlan-interface100] quit

# 在Switch B上使能IP组播路由,在接口Vlan-interface100上使能IGMP代理,并在接口Vlan-interface200上使能IGMP。

<SwitchB> system-view

[SwitchB] multicast routing

[SwitchB-mrib] quit

[SwitchB] interface vlan-interface 100

[SwitchB-Vlan-interface100] igmp proxy enable

[SwitchB-Vlan-interface100] quit

[SwitchB] interface vlan-interface 200

[SwitchB-Vlan-interface200] igmp enable

[SwitchB-Vlan-interface200] quit

4. 验证配置

# 在Switch B上显示IGMP代理记录的所有组播组信息。

[SwitchB] display igmp proxy group

IGMP proxy group records in total: 1

 Vlan-interface100(192.168.1.2):

  IGMP proxy group records in total: 1

   Group address      Member state      Expires

   224.1.1.1          Delay             00:00:02

1.10  常见配置错误举例

1.10.1  接收者侧路由器上无组成员信息

1. 故障现象

当某主机发送了加入组播组G的报文后,离该主机最近的路由器上却没有组播组G的组成员信息。

2. 故障分析

·     组网、接口连线的正确与否以及接口的协议层是否up将直接影响组播组成员信息的生成;

·     在路由器上必须使能IP组播路由,在连接主机的接口上必须使能IGMP;

·     如果路由器接口上运行的IGMP版本比主机的低,那么路由器将无法识别主机发来的较高版本的IGMP报告报文;

·     如果在接口上使用命令igmp group-policy对加入组播组G进行了限制后,该接口将不再接收未通过过滤的那些要求加入组播组G的报文。

3. 处理过程

(1)     检查组网是否正确,接口间的连线是否正确,以及接口状态是否正常,是否配置了正确的IP地址。通过命令display igmp interface查看接口信息。若无接口信息输出,说明接口状态异常,原因通常是接口上配置了shutdown命令,或者接口连线不正确,或者接口上没有配置正确的IP地址。

(2)     检查是否使能了组播路由。通过命令display current-configuration查看是否配置了命令multicast routing。若缺少该配置,则需要在系统视图下执行命令multicast routing使能IP组播路由,同时也需要在相应接口上使能IGMP。

(3)     检查接口上运行的IGMP版本。通过命令display igmp interface来检查接口上运行的IGMP版本是否低于主机所使用的版本。

(4)     检查接口上是否配置了ACL规则来限制主机加入组播组G。通过命令display current-configuration interface观察是否配置了igmp group-policy命令。如果配置的ACL规则对加入组播组G进行了限制,则需要修改该ACL规则,允许接受组播组G的报告报文。

1.10.2  同一网段各路由器上组成员关系不一致

1. 故障现象

在同一网段的不同IGMP路由器上,各自维护的组成员关系不一致。

2. 故障分析

·     运行IGMP的路由器为每个接口维护多个参数,各参数之间相互影响,非常复杂。如果同一网段路由器的IGMP接口参数配置不一致,必然导致组成员关系的混乱;

·     另外,IGMP目前有3个版本,版本不同的IGMP路由器与主机之间虽然可以部分兼容,但是连接在同一网段的所有路由器必须运行相同版本的IGMP。如果同一网段路由器的IGMP版本不一致,也将导致IGMP组成员关系的混乱。

3. 处理过程

(1)     检查IGMP配置。通过命令display current-configuration观察接口上IGMP的配置信息。

(2)     在同一网段的所有路由器上执行命令display igmp interface来检查IGMP相关定时器的参数,确保配置一致。

(3)     通过命令display igmp interface来检查各路由器上运行的IGMP版本是否一致。

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