组播技术在教育城域网中的应用 组播技术

　　摘?要：组播技术在点对多点的网络应用中有很明显的优势：相同的信息流沿着组播路径同时被发往一组用户，单一的组播数据流在同一条线路上最多只有一份。与单播相比，使用组播技术传递信息，客户数的增加不会明显增加网络的负载，有助于减少设备的负荷，且不需要接收此数据的客户绝不会收到此数据。与广播相比，有接收者的地方才会有组播数据被传输到，组播技术节省了网络带宽、降低了网络负载。
　　关键词：组播；PIM SM；PIM DM；教育；城域网
　　一、什么是IP组播
　　IP数据包在点到多点网络中采用组播技术，避免了单播传输在源主机上多次“封装”、在网络上重复“传输”这种极其消耗设备和网络资源的缺陷，同时也避免了广播传输缺乏足够安全机制、消耗网络带宽的缺陷。
　　组播只使用一个D类IP地址就能够表示网络中不同位置的多个客户，一个客户可以同时识别多个组播IP地址。使用以组播IP地址为目的地址的IP报文，能够被网络不同位置的多个客户接收。接下来介绍一下组播的基本概念，有助于理解组播在教育城域网中如何部署和使用。
　　二、组播的基本概念
　　（1）组播源。以组播地址为目的地址，发送IP数据包的信源称为组播源。
　　（2）组播组。使用一个D类IP地址标识。任何用户，加入一个组播组，就成为了该组成员，可以识别并接收以该D类IP组播地址为目的地址的IP数据包。
　　（3）组播树。了解组播最重要的是理清转发路径是如何形成、收敛、变化的，数据在路径上是如何传递的。组播树在组播路由器上以二元组的形式体现，即组播路由表项（*，G）和（S，G）。
　　（4）组播路由器。网络中支持组播功能的路由器。组播路由器使用组播路由协议，发现和选择路由，最终形成组播路由表，对组播数据进行前转。
　　（5）组播路由协议。如我们常见的OSPF、ISIS、RIP等属于单播的IGP，PIM SM、PIM DM、MOSPF等属于组播的IGP，其中使用较为频繁的就是PIM的两种IGP协议。BGP有丰富的路由属性和地址族，BGP不但作为单播的EGP协议，同时也运用在组播的环境当中，我们称之为MBGP。
　　三、组播在教育城域网中的应用
　　教育城域网中常见组网使用到的组件：中心节点与IP骨干网互联、中心节点与信源互联、IP骨干网和IP承载网。这里主要是讨论前面两点。
　　1.中心节点与骨干网组播应用
　　中心节点为网内用户提供组播服务，它规定和使用了与内容源完全不同的一套组播地址，这样就避免了网内组播客户直接向内容提供者请求流量的可能性。中心节点与骨干网的组播应用较引流相对简单，只需要打通中心节点和骨干网之间的组播通道，配置相应的RP地址和路由即可。
　　组播源和RP之间通过单播方式进行通告，保证RP和组播源之间的双向路由是互通的，否则单播的数据无法实现双向交互。中心节点与骨干网组播配置遵循以下思路：
　　（1）配置去往骨干网的路由，通常是默认路由；
　　（2）若是冗余的交换机，保证交换机之间的互联三层地址运行PIM SM；
　　（3）在去往骨干网的三层接口上运行PIM SM，确保PIM邻居关系建立；
　　（4）配置骨干网RP地址（注：此地址为网内骨干网管辖内的地址，通常和内容提者的RP地址不一样）。
　　2.中心节点与信源组播应用
　　内容源为各校提供组播服务，那么中心节点必须使用组播方式接收内容。作为组成员，只要是有组成员的加入，那么首先就不能缺少IGMP，其次就是组播路由器沿RP方向的组播加入请求，最后是与内容源直连设备的PIM SM邻居。
　　在构建三层组播的时候需要获取资源：①出口交换机与内容提供者边缘路由器互连地址；②内容提供者对其节目（组）RP设置要求；③获取到以上信息之后按照PIM SM组播模型，构建组播路由。
　　（1）首先是配置连接成员的接口的IGMP，需要在三层接口下开启；
　　（2）设备启用组播路由功能；
　　（3）连接成员的接口和组播设备互联内容源设备的接口启用PIM SM，并完 成邻居关系的建立；
　　（4）配置RP，一般情况下，内容源使用静态RP的方式完成RP的设置，且它们会要求为不同的RP配置不同的组，完成RP级的负载；
　　（5）在组播交换机上配置去往RP的路由，且下一跳接口为互联接口。
　　通过以上配置思路和步骤，完成连接成员的接口引流的目的。此时可以通过一些常用的命令测试引流是否成功。

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