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时间:2019-10-07
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1、组播实验一实验目的1)理解Multicast的一些基本概念。2)掌握pimdense-mode的基本配置。3)理解pimdense-mode的flood和prune过程。4)理解pimdense-mode的assert机制5)掌握cgmp的配置,及其优点。6)掌握pimsparse-mode的基本配置。二、实验拓扑和器材S0Client.2.1192.168.0.x192.168.7.x192.168.4.x.1C.2.2Dclient.2192.168.1.xS1S1.1192.168.3.x.1.2A(
2、2600)f0/0.1f0/1192.168.2.xf0.B(1600).2switchServer192.168.5.x拓扑如上所示,需要路由器四台、交换机一台,主机三台(一台能作组播的服务器,需要Server级的windows操作系统)。三、实验原理1.组播基本原理Multicast应用在一点对多点、多点对多点的网络传输中,可以大大的减少网络的负载。因此,Multicast广泛地应用在流媒体的传输、远程教学、视频/音频会议等网络应用方面。Multicast采用D类IP地址,即224.0.0.0~239.
3、255.255.255。其中224.0.0.0~224.0.0.255是保留地址,239.0.0.0~239.255.255.255是私有地址,类似于unicast的私有地址。Multicast的IP地址与MAC地址的映射:MAC地址有48位,前面24位规定为01-00-5E,接着一位为0,后面23位是IP地址的后23位。路由器间要通过组播协议(如DVMRP、MOSPF、PIM)来建立组播树和转发组播数据包。组播树有两类:源树和共享树。多播时,路由器采用组管理协议IGMP来管理和维护主机参与组播。IGMP协
4、议v1中,主机发送report包来加入组;路由器发送query包来查询主机(地址是224.0.0.1),同一个组的同一个子网的主机只有一台主机成员响应,其它主机成员抑制响应。一般路由器要发送3次query包,如果3次都没响应,才认为组超时(约3分钟)。IGMPv2中,主机可以发送1leave信息给路由器(地址224.0.0.2);路由器收到信息后,发送一个特别的query包,在3秒内没收到组成员响应,就认为组超时。由于组播的MAC不是具体某台主机的MAC,根据交换机的工作原理,交换机会对组播数据包进行广播。
5、因此,对某些不参加组播的主机而言,这些都是不必要的流。为了解决这个问题,cisco公司开发了CGMP协议。该协议用于管理参与组播的主机。每当有主机加入或离开某个组时,路由器就会把该主机的多播IP地址(转换成组播MAC地址)、主机的MAC地址以及消息类型(加入或离开)以CGMP消息告知交换机。交换机根据这些信息就可以建立起组播转发表。2.PIM协议Cisco的路由器只支持PIM组播协议。PIM是一种可利用多种单播路由表(如EIGRP、OSPF、BGP和静态路由等)的组播路由协议,它根据这些路由表实现组播数据的
6、转发。尽管它是组播路由协议,然而它实际上只是使用单播路由表来完成RPF检验功能,并没有重新建立组播路由表。不像其他的路由协议,PIM并不会在路由之间收发路由更新信息。PIM分为Dense-mode与Sparse-mode两种。密集模式的PIM(PIM-DM)使用“推”的方式,把组播流向网络的各个地方转发,从而把流“推”给不同接收者。这种方式适用于网络中的各个子网都有接收者(即接收者密集)的情况。PIM-DM一开始向网络中的各处发组播流,路由器每隔3分钟检查一次自己是否还存在“下游”的邻居,如果没有(即它无需
7、转发组播流),就把这个流“剪”掉(即不再转发)。路由器会积累数据流所带有的源和组的信息,使得“下游”的路由器可以建立它们的组播转发表。PIM-DM只支持源树,而无法使用共享树。松散模式的PIM(PIM-SM)使用“拉”的方式,只有存在接收者的网段才会接收到数据流(即接收者把流“拉”出来)。PIM-SM通过在共享树中转发数据包来散布组播源的信息。PIM-SM使用共享树(至少在组播开始的时候需要使用),因此,它需要指定一个汇聚点(RP)。源在RP中“注册”后,数据就通过共享树转发到接收者。一旦其它路由器收到从共
8、享树来的数据后,就知道了数据的源在哪里。于是,路由器就会向源发送PIM(S,G)加入信息。在反向路径上的每个路由器比较自己的单播路由表中它到RP的度量和它到源的度量,如果到源的度量更优,它就会继续发送PIM(S,G)加入信息。否则(包括度量相等的情况),PIM(S,G)信息就会沿着RP的方向来发送。这样,就生成了共享树和源树。如下图所示的单向共享树,靠近源的路由器先向RP注册,然后在源和RP之间生成源树,数据通过
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