浅论三层交换机组播流二层管理技术研究

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1、天津大学硕士学位论文三层交换机组播流二层管理技术研究姓名：翁尔新申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：赵政20070601摘要目前，随着宽带网络的日益普及，网络视频会议以及多媒体远程教育等组播应用也随之在网络中流行。另一方面，三层交换机由于其对IP数据报的高速转发能力，也越来越多地参与到网络拓扑的建设当中。在现有的三层交换机中，对于一个VLAN组成的三层接口，当组播流要通过它转发时，将以广播的方式在这个VLAN下所有的二层端口进行转发。这就造成下游路由设备仍然会收到本不需要的组播数据而浪费了资源。针对这一问题，本文设计了一个

2、组播流的二层转发管理方案。本文在对各种组播路由协议进行分析比较之后，考虑到PIM协议在当前组播路由器中实现以及使用的普遍性，决定采用PIM协议作为研究对象，并提出称为PIMSnooping的方法对运行PIM协议的三层交换机进行组播流的二层管理。在PIMSnooping中，通过对PIM消息进行侦听，解析其中所带的信息，进而建立和维护二层端口对组播流的转发状态。根据转发状态的变化情况，构建出组播数据的二层转发表。在组播流到达三层交换机时，转发模块就可以根据所建立的转发表对组播数据进行精确到VLAN下二层端口的转发。根据组播流二层转发管理方

3、案的设计，本文对其进行了实现，并在FreeBSD下搭建了实验环境进行测试。测试结果表明，该消息侦听方案能够建立正确的路由表指导组播流在二层端口的转发，从而大大节约下游链路带宽以及下游路由设备的资源。‘关键词：组播三层交换机PIM．DM协议PIM．SM协议PIMSnoopingABSTRACTWiththepopularizationofwidebandnetwork,manymulticastapplicationssuchasonlinevideoconferenceanddistanceeducationarebecomingmo

4、reandmorepopular．Ontheotherhand,becauseoftheabilitytoforwardIPdatagramathighspeed，moreandmorelayer3switcheshavebeenparticipatingintheconstructionofnetworks．But，whenalayer3switchwantstoforwardmulticastdatathroughaVLAN，whichcallbeseenasalayer3IPinterface，itreplicatesthemu

5、lticastdatagramontoallofthelayer2portswhobelongtotheVLANjustasbroadcastdoes．Thiscausesthemulticasttrafficreachthedownstreamnetworkdeviceswhodon’twanttoreceiveit，andthuswastestheresourceofthosedevices．Inresponsetothisproblem，thispaperdesignsalayer2forwardingmethodtohandl

6、ethemulticasttraffic．AftercomparingPIMprotocolwiththeothermulticastroutingprotocols，theauthorfoundPIMprotocolmuchmorepopularthantheothersbecauseofitssimplicity,SOtheauthordecidestodotheresearchbasedonPIMprotoc01．AmethodcalledPIM—Snoopingisproposedinthispaperasasolutionf

7、orhandlinglayer2multicasttraffic．BysnoopingandparsingthePIMmessages，PIM-Snoopingcanbuildaforwardingstateforeachlayer2port．Andaforwardingtableformulticasttrafficshouldbebuiltaccordingtothechangesoftheforwardingstate．Whenmulticasttrafficarrivesatthelayer3switch，theswitchw

8、illefficientlyreplicatemulticastdatagramontolayer2portswherereceiversforthespecificmulticastgroupexistsaccordi