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07-IP组播配置指导

13-IPv6组播路由与转发配置

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13-IPv6组播路由与转发配置


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组播路由协议在创建和维护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检查的过程如下:

(1)     首先,以“报文源”的IPv6地址为目的地址,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。

 

根据IPv6组播报文传输的具体情况不同,“报文源”所代表的具体含义也不同:

·     如果当前报文沿从组播源到接收者或RP(Rendezvous Point,汇集点)的SPT(Shortest Path Tree,最短路径树)进行传输,则以组播源为“报文源”进行RPF检查。

·     如果当前报文沿从RP到接收者的RPT(Rendezvous Point Tree,共享树)进行传输,或者沿从组播源到RP的组播源侧RPT进行传输,则都以RP为“报文源”进行RPF检查。

·     如果当前报文为BSR(Bootstrap Router,自举路由器)报文,沿从BSR到各路由器的路径进行传输,则以BSR为“报文源”进行RPF检查。

有关SPT、RPT、组播源侧RPT、RP和BSR的详细介绍,请参见“IP组播配置指导”中的“IPv6 PIM”。

 

(2)     然后,从这些最优路由中再选出一条作为RPF路由。选取规则如下:

·     如果配置了按照最长匹配选择路由,则:

¡     选择前缀长度最长的路由。

¡     如果前缀长度相同,则选择路由优先级最高的路由。

¡     如果路由优先级也相同,则按照IPv6 MBGP路由、IPv6单播路由的顺序进行选择。

·     如果没有配置按照最长匹配选择路由,则:

¡     选择路由优先级最高的路由。

¡     如果路由优先级相同,则按照IPv6 MBGP路由、IPv6单播路由的顺序进行选择。

说明

RPF路由中包含有RPF接口和RPF邻居的信息,不论RPF路由为IPv6单播路由还是IPv6 MBGP路由,该路由表项的出接口都是RPF接口,下一跳都是RPF邻居。

 

(3)     最后,判断报文实际到达的接口与RPF接口是否相同:

·     相同,RPF检查通过。

·     不同,RPF检查失败。

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

 

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Device 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Ten-GigabitEthernet1/1/2:

·     如果该IPv6组播报文从接口Ten-GigabitEthernet1/1/2到达Device 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Ten-GigabitEthernet1/1/1到达Device 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Ten-GigabitEthernet1/1/2,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

图1-2所示,在IPv6组播路由器Device A和Device B之间建立隧道。Device 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Device B,再由Device B将IPv6单播报文头剥掉后继续进行IPv6组播传输。

1.1.3  IPv6组播路径跟踪

IPv6 Mtrace功能可以用来跟踪IPv6组播数据在组播网络中经过的路径。

1. 角色介绍

·     LHR(Last-hop Router,最后一跳路由器):在指定组播网络中,如果某路由器有一个接口的IPv6地址与指定目的端IPv6地址在同一个网段内,且能够向该网段转发特定的组播流,则称该路由器为最后一跳路由器。

·     FHR(First-hop Router,第一跳路由器):与组播源直连的路由器。

·     Client(客户端):触发组播路径跟踪的路由器。

2. 执行过程

(1)     客户端向指定目的端发送最大TTL的查询报文(Query Message);

(2)     最后一跳路由器收到查询报文后,在该报文上添加本地转发信息,将其转换成请求报文(Request Message),并向上游邻居转发该请求报文。

(3)     路径中的每台路由器都在收到的请求报文后添加本地转发信息,并向上游邻居发送。

(4)     第一跳路由器在收到请求报文后,同样添加本地转发信息,然后将其报文类型改为回应报文(Reply Message),向客户端发送。

(5)     客户端收到回应报文后解析其中的转发信息并显示该信息。

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

配置任务

说明

详细配置

使能IPv6组播路由

必选

1.3 

配置IPv6组播路由与转发

配置按照最长匹配选择RPF路由

可选

1.4.2 

配置对IPv6组播流量进行负载分担

可选

1.4.3 

配置IPv6组播转发边界

可选

1.4.4 

配置IPv6组播数据在Super VLAN内的各Sub VLAN之间互通

可选

1.4.5 

配置IPv6组播路径跟踪功能

可选

1.4.6 

 

1.3  使能IPv6组播路由

在公网实例或VPN实例中配置各项三层IPv6组播功能之前,必须先在该实例中使能IPv6组播路由。

表1-2 使能IPv6组播路由

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

使能IPv6组播路由,并进入IPv6 MRIB(Multicast Routing Information Base,组播路由信息库)视图

ipv6 multicast routing [ vpn-instance vpn-instance-name ]

缺省情况下,IPv6组播路由处于关闭状态

 

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

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入IPv6 MRIB视图

ipv6 multicast routing [ vpn-instance vpn-instance-name ]

-

配置按照最长匹配选择RPF路由

longest-match

缺省情况下,选择路由优先级最高的路由作为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

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入IPv6 MRIB视图

ipv6 multicast routing [ vpn-instance vpn-instance-name ]

-

配置对IPv6组播流量进行负载分担

load-splitting { source | source-group | ucmp }

缺省情况下,不对IPv6组播流量进行负载分担

本命令对IPv6双向PIM不生效

 

1.4.4  配置IPv6组播转发边界

提示

进行本配置不需要使能IPv6组播路由。

 

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

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IPv6组播转发边界

ipv6 multicast boundary { ipv6-group-address prefix-length | scope { scope-id | admin-local | global | organization-local | site-local } }

缺省情况下,接口上不存在IPv6组播转发边界

 

1.4.5  配置IPv6组播数据在Super VLAN内的各Sub VLAN之间互通

一个Super VLAN内可以有多个Sub VLAN,不同Sub VLAN之间相互隔离。通过本配置可以使IPv6组播数据在同一Super VLAN内的各Sub VLAN之间互通。有关Super VLAN及其Sub VLAN的详细介绍,请参见“二层技术-以太网交换配置指导”中的“VLAN”。

提示

完成本配置后必须使用reset ipv6 multicast forwarding-table命令清除IPv6组播转发表中所有以该VLAN接口为入接口的转发项,否则本配置将不能生效。

 

表1-6 配置IPv6组播数据在Super VLAN内的各Sub VLAN之间互通

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入VLAN接口视图

interface vlan-interface interface-number

-

配置IPv6组播数据在Super VLAN内的各Sub VLAN之间互通

ipv6 multicast forwarding supervlan community

缺省情况下,IPv6组播数据在Super VLAN内的各Sub VLAN之间隔离

 

1.4.6  配置IPv6组播路径跟踪功能

表1-7 配置IPv6组播路径跟踪功能

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

配置IPv6 Mtrace服务使用的UDP端口号

ipv6 mtrace-service port number

缺省情况下,IPv6 Mtrace服务使用的UDP端口号为10240

跟踪路径上所有设备必须配置相同的UDP端口号,并保证UDP端口号没有被其他业务使用。

利用IPv6 Mtrace功能跟踪IPv6组播数据的传输路径

mtrace v2 ipv6 [ vpn-instance vpn-instance-name ] { source-address | group-address } * [ destination address | port number | wait-time time | max-hop count ] * [ verbose ]

可在任意视图下执行此命令

本命令指定的端口号与上一条命令配置的UDP端口号相同

 

1.5  IPv6组播路由与转发显示和维护

注意

执行reset命令清除IPv6组播路由表或IPv6组播转发表中的信息,可能导致IPv6组播信息无法正常传输。

 

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1-8 IPv6组播路由与转发显示和维护

操作

命令

显示IPv6 MRIB维护的接口信息

display ipv6 mrib [ vpn-instance vpn-instance-name ] interface [ interface-type interface-number ]

显示IPv6组播边界的信息

display ipv6 multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] boundary { group [ ipv6-group-address [ prefix-length ] ] | scope [ scope-id ] } [ interface interface-type interface-number ]

显示IPv6组播快速转发表项信息

display ipv6 multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] fast-forwarding cache [ ipv6-source-address | ipv6-group-address ] * [ slot slot-number ]

显示IPv6组播转发的DF信息

display ipv6 multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] forwarding df-info [ ipv6-rp-address ] [ verbose ] [ slot slot-number ]

显示IPv6组播转发的事件统计信息

display ipv6 multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] forwarding event [ slot slot-number ]

显示IPv6组播转发表的信息

display ipv6 multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] forwarding-table [ ipv6-source-address [ prefix-length ] | ipv6-group-address [ prefix-length ] | incoming-interface interface-type interface-number | outgoing-interface { exclude | include | match } interface-type interface-number | slot slot-number | statistics ] *

显示IPv6组播转发表的DF列表信息

display ipv6 multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] forwarding-table df-list [ ipv6-group-address ] [ verbose ] [ slot slot-number ]

显示IPv6组播路由表的信息

display ipv6 multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] routing-table [ ipv6-source-address [ prefix-length ] | ipv6-group-address [ prefix-length ] | incoming-interface interface-type interface-number | outgoing-interface { exclude | include | match } interface-type interface-number ] *

显示IPv6组播源的RPF信息

display ipv6 multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] rpf-info ipv6-source-address [ ipv6-group-address ]

清除IPv6组播快速转发表中的转发项

reset ipv6 multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] fast-forwarding cache { { ipv6-source-address | ipv6-group-address } * | all } [ slot slot-number ]

清除IPv6组播转发的事件统计信息

reset ipv6 multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] forwarding event

清除IPv6组播转发表中的转发项

reset ipv6 multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] forwarding-table { { ipv6-source-address [ prefix-length ] | ipv6-group-address [ prefix-length ] | incoming-interface { interface-type interface-number } } * | all }

清除IPv6组播路由表中的路由项

reset ipv6 multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] routing-table { { ipv6-source-address [ prefix-length ] | ipv6-group-address [ prefix-length ] | incoming-interface interface-type interface-number } * | all }

 

说明

·     清除IPv6组播路由表中的路由项后,IPv6组播转发表中的相应表项也将随之删除。

·     清除IPv6组播转发表中的转发项后,IPv6组播路由表中的相应表项也将随之删除。

 

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-DM,但Switch B不支持IPv6组播功能;

·     Switch A、Switch B和Switch C之间运行OSPFv3协议(不发布或引入组播源所在接口前缀);

·     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,并在各交换机上配置OSPFv3协议(不发布或引入组播源所在接口前缀),具体配置过程略。

(2)     配置GRE隧道

# 在Switch A上创建业务环回组1,并指定其业务类型为Tunnel类型。

<SwitchA> system-view

[SwitchA] service-loopback group 1 type tunnel

# 将Switch A的端口Ten-GigabitEthernet1/1/3(该端口不属于VLAN 100和101)加入业务环回组1。

[SwitchA] interface ten-gigabitethernet 1/1/3

[SwitchA-Ten-GigabitEthernet1/1/3] port service-loopback group 1

[SwitchA-Ten-GigabitEthernet1/1/3] quit

# 在Switch A上创建接口Tunnel1,并指定其隧道模式为GRE over IPv6隧道。

[SwitchA] interface tunnel 1 mode gre ipv6

# 在Switch A上为Tunnel1接口配置IPv6地址,并指定隧道的源地址和目的地址。

[SwitchA-Tunnel1] ipv6 address 5001::1 64

[SwitchA-Tunnel1] source 2001::1

[SwitchA-Tunnel1] destination 3001::2

[SwitchA-Tunnel1] quit

# 在Switch C上创建业务环回组1,并指定其业务类型为Tunnel类型。

<SwitchC> system-view

[SwitchC] service-loopback group 1 type tunnel

# 将Switch C的端口Ten-GigabitEthernet1/1/3(该端口不属于VLAN 200和102)加入业务环回组1。

[SwitchC] interface ten-gigabitethernet 1/1/3

[SwitchC-Ten-GigabitEthernet1/1/3] port service-loopback group 1

[SwitchC-Ten-GigabitEthernet1/1/3] quit

# 在Switch C上创建接口Tunnel1,并指定其隧道模式为GRE over IPv6隧道。

[SwitchC] interface tunnel 1 mode gre ipv6

# 在Switch C上为Tunnel1接口配置IPv6地址,并指定隧道的源地址和目的地址。

[SwitchC-Tunnel1] ipv6 address 5001::2 64

[SwitchC-Tunnel1] source 3001::2

[SwitchC-Tunnel1] destination 2001::1

[SwitchC-Tunnel1] quit

(3)     使能IPv6组播路由,并使能IPv6 PIM-DM和MLD

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

[SwitchA] ipv6 multicast routing

[SwitchA-mrib6] quit

[SwitchA] interface vlan-interface 100

[SwitchA-Vlan-interface100] ipv6 pim dm

[SwitchA-Vlan-interface100] quit

[SwitchA] interface vlan-interface 101

[SwitchA-Vlan-interface101] ipv6 pim dm

[SwitchA-Vlan-interface101] quit

[SwitchA] interface tunnel 1

[SwitchA-Tunnel1] ipv6 pim dm

[SwitchA-Tunnel1] quit

# 在Switch C上使能IPv6组播路由,在主机侧接口Vlan-interface200上使能MLD,并在其它接口上使能IPv6 PIM-DM。

[SwitchC] ipv6 multicast routing

[SwitchC-mrib6] quit

[SwitchC] interface vlan-interface 200

[SwitchC-Vlan-interface200] mld enable

[SwitchC-Vlan-interface200] quit

[SwitchC] interface vlan-interface 102

[SwitchC-Vlan-interface102] ipv6 pim dm

[SwitchC-Vlan-interface102] quit

[SwitchC] interface tunnel 1

[SwitchC-Tunnel1] ipv6 pim dm

[SwitchC-Tunnel1] quit

(4)     配置IPv6静态路由

# 在Switch C上配置IPv6静态路由,该路由的目的地址为1001::1/64,下一跳地址为Tunnel1。

[SwitchC] ipv6 route-static 1001::1 64 tunnel 1

4. 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。

# 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)

     Protocol: pim-dm, Flag: WC

     UpTime: 00:04:25

     Upstream interface: NULL

         Upstream neighbor: NULL

         RPF prime neighbor: NULL

     Downstream interface(s) information:

     Total number of downstreams: 1

         1: Vlan-interface200

             Protocol: mld, UpTime: 00:04:25, Expires: -

 

 (1001::100, FF1E::101)

     Protocol: pim-dm, Flag: ACT

     UpTime: 00:06:14

     Upstream interface: Tunnel1

         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-dm, UpTime: 00:04:25, Expires: -

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。

不同款型规格的资料略有差异, 详细信息请向具体销售和400咨询。H3C保留在没有任何通知或提示的情况下对资料内容进行修改的权利!

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