組播實(shí)驗(yàn)（完整版）

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1、組播實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?)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過程。4)理解pimdense-mode的assert機(jī)制5)掌握cgmp的配置，及其優(yōu)點(diǎn)。6)掌握pimsparse-mode的基本配置。二、實(shí)驗(yàn)拓?fù)浜推鞑腟0Client.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?fù)淙缟纤荆枰酚善魉呐_(tái)、交換機(jī)一臺(tái)，主機(jī)三臺(tái)（一臺(tái)能作組播的服務(wù)器，需要Server級(jí)的windows操作系統(tǒng)）。三、實(shí)驗(yàn)原理1．組播基本原理Multicast應(yīng)用在一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)傳輸中，可以大大的減少網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載。因此，Multicast廣泛地應(yīng)用在流媒體的傳輸、遠(yuǎn)程教學(xué)、視頻/音頻會(huì)議等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面。Multicast采用D類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，類似于unicast的私有地址。Multicast的IP地址與MAC地址的映射：MAC地址有48位，前面24位規(guī)定為01-00-5E，接著一位為0，后面23位是IP地址的后23位。路由器間要通過組播協(xié)議（如DVMRP、MOSPF、PIM）來建立組播樹和轉(zhuǎn)發(fā)組播數(shù)據(jù)包。組播樹有兩類：源樹和共享樹。多播時(shí)，路由器采用組管理協(xié)議IGMP來管理和維護(hù)主機(jī)參與組播。IGMP協(xié)

4、議v1中，主機(jī)發(fā)送report包來加入組；路由器發(fā)送query包來查詢主機(jī)（地址是224.0.0.1），同一個(gè)組的同一個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)只有一臺(tái)主機(jī)成員響應(yīng)，其它主機(jī)成員抑制響應(yīng)。一般路由器要發(fā)送3次query包，如果3次都沒響應(yīng)，才認(rèn)為組超時(shí)（約3分鐘）。IGMPv2中，主機(jī)可以發(fā)送1leave信息給路由器（地址224.0.0.2）；路由器收到信息后，發(fā)送一個(gè)特別的query包，在3秒內(nèi)沒收到組成員響應(yīng)，就認(rèn)為組超時(shí)。由于組播的MAC不是具體某臺(tái)主機(jī)的MAC，根據(jù)交換機(jī)的工作原理，交換機(jī)會(huì)對(duì)組播數(shù)據(jù)包進(jìn)行廣播。

5、因此，對(duì)某些不參加組播的主機(jī)而言，這些都是不必要的流。為了解決這個(gè)問題，cisco公司開發(fā)了CGMP協(xié)議。該協(xié)議用于管理參與組播的主機(jī)。每當(dāng)有主機(jī)加入或離開某個(gè)組時(shí)，路由器就會(huì)把該主機(jī)的多播IP地址（轉(zhuǎn)換成組播MAC地址）、主機(jī)的MAC地址以及消息類型（加入或離開）以CGMP消息告知交換機(jī)。交換機(jī)根據(jù)這些信息就可以建立起組播轉(zhuǎn)發(fā)表。2．PIM協(xié)議Cisco的路由器只支持PIM組播協(xié)議。PIM是一種可利用多種單播路由表（如EIGRP、OSPF、BGP和靜態(tài)路由等）的組播路由協(xié)議，它根據(jù)這些路由表實(shí)現(xiàn)組播數(shù)據(jù)的

6、轉(zhuǎn)發(fā)。盡管它是組播路由協(xié)議，然而它實(shí)際上只是使用單播路由表來完成RPF檢驗(yàn)功能，并沒有重新建立組播路由表。不像其他的路由協(xié)議，PIM并不會(huì)在路由之間收發(fā)路由更新信息。PIM分為Dense-mode與Sparse-mode兩種。密集模式的PIM（PIM-DM）使用“推”的方式，把組播流向網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)地方轉(zhuǎn)發(fā)，從而把流“推”給不同接收者。這種方式適用于網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)子網(wǎng)都有接收者（即接收者密集）的情況。PIM-DM一開始向網(wǎng)絡(luò)中的各處發(fā)組播流，路由器每隔3分鐘檢查一次自己是否還存在“下游”的鄰居，如果沒有（即它無需

7、轉(zhuǎn)發(fā)組播流），就把這個(gè)流“剪”掉（即不再轉(zhuǎn)發(fā)）。路由器會(huì)積累數(shù)據(jù)流所帶有的源和組的信息，使得“下游”的路由器可以建立它們的組播轉(zhuǎn)發(fā)表。PIM-DM只支持源樹，而無法使用共享樹。松散模式的PIM（PIM-SM）使用“拉”的方式，只有存在接收者的網(wǎng)段才會(huì)接收到數(shù)據(jù)流（即接收者把流“拉”出來）。PIM-SM通過在共享樹中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包來散布組播源的信息。PIM-SM使用共享樹（至少在組播開始的時(shí)候需要使用），因此，它需要指定一個(gè)匯聚點(diǎn)（RP）。源在RP中“注冊(cè)”后，數(shù)據(jù)就通過共享樹轉(zhuǎn)發(fā)到接收者。一旦其它路由器收到從共

8、享樹來的數(shù)據(jù)后，就知道了數(shù)據(jù)的源在哪里。于是，路由器就會(huì)向源發(fā)送PIM（S，G）加入信息。在反向路徑上的每個(gè)路由器比較自己的單播路由表中它到RP的度量和它到源的度量，如果到源的度量更優(yōu)，它就會(huì)繼續(xù)發(fā)送PIM（S，G）加入信息。否則（包括度量相等的情況），PIM（S，G）信息就會(huì)沿著RP的方向來發(fā)送。這樣，就生成了共享樹和源樹。如下圖所示的單向共享樹，靠近源的路由器先向RP注冊(cè)，然后在源和RP之間生成源樹，數(shù)據(jù)通過