HCIP-十六、IGMPPIM-SM 组播

十六、IGMP&PIM-SM 组播

  • IGMP
    • 实验拓扑
    • 实验需求及解法
      • 1. 配置各设备IP地址
      • 2. R1启用组播功能，并在g0/0/0和g0/0/1上开启pim dm
      • 3. R1的g0/0/1开启igmp协议
  • PIM-SM
    • 实验拓扑
    • 实验需求及解法
      • 1.配置各设备IP地址。
      • 2.运行IGP
      • 3.R1/2/3/4运行PIM-SM

IGMP

实验拓扑

在这里插入图片描述

实验需求及解法

  • 本实验模拟不同组成员使用IGMP加入组播组的网络环境。

1. 配置各设备IP地址

R1:
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 192.168.1.254 255.255.255.0
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 192.168.2.254 255.255.255.0

2. R1启用组播功能，并在g0/0/0和g0/0/1上开启pim dm

R1:
multicast routing-enable
pim 
interface GigabitEthernet0/0/0
pim dm
interface GigabitEthernet0/0/1
pim dm

3. R1的g0/0/1开启igmp协议

interface GigabitEthernet0/0/1
igmp enable
  • 3.1 使用igmp version1，配置PC1，使用igmpv1加入组224.1.1.1
R1：
interface GigabitEthernet0/0/1
igmp version 1

在这里插入图片描述

  • 3.1.1 R1查看组成员信息：dis igmp group
    在这里插入图片描述

  • 3.1.2 使用MSC播放视频，PC1在组播中启动VLC。

  • 3.1.3 PC1上离开组播组，再次观察R1的组成员信息。
    在这里插入图片描述

  • IGMPv1没有离开组消息，所以加组信息超时之前都会持续转发组播。

  • 3.2 使用igmp version2，配置PC2，使用igmpv2加入组224.1.1.1

R1：
interface GigabitEthernet0/0/1
igmp version 2

在这里插入图片描述

  • 3.2.1 R1查看组成员信息：dis igmp group
    在这里插入图片描述

  • 3.2.2 使用MSC播放视频，PC2在组播中启动VLC。

  • 3.2.3 PC2上离开组播组，再次观察R1的组成员信息。
    在这里插入图片描述

  • IGMPv2有离开组消息，当PC2离开后，R1会立刻发送特定组查询，没有任何PC回复此查
    询，则认为该组没有成员，停止转发组播。

  • 3.3 使用igmp version3，配置PC3，使用igmpv3加入组224.1.1.1，组播源192.168.1.1

R1：
interface GigabitEthernet0/0/1
igmp version 3

在这里插入图片描述

  • 3.3.1 R1查看组成员信息：dis igmp group
    在这里插入图片描述

  • IGMPv3可以指定源地址。

  • 3.3.2 使用MSC播放视频，PC3在组播中启动VLC。

  • 3.3.3 PC3上离开组播组，再次观察R1的组成员信息。
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

  • IGMPv3离开特定源和特定组后，也会发送离开消息。

PIM-SM

实验拓扑

在这里插入图片描述

实验需求及解法

  • 本实验模拟简单组播的网络环境，完成以下需求：

1.配置各设备IP地址。

  • 其中R3配置Loopback0:3.3.3.3/32
R1:
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 10.0.1.254 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 12.1.1.1 255.255.255.0
#
R2:
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 12.1.1.2 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 23.1.1.2 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/2
ip address 24.1.1.2 255.255.255.0
#
R3:
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 23.1.1.3 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 34.1.1.3 255.255.255.0 
#
interface LoopBack0
ip address 3.3.3.3 255.255.255.255
#
R4:
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 34.1.1.4 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 24.1.1.4 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/2
ip address 20.0.1.254 255.255.255.0

2.运行IGP

  • 2.1 R1/2/3/4运行OSPF，进程1。
  • 2.2 RID手动设置如下：
  • R1:1.1.1.1
  • R2:2.2.2.2
  • R3:3.3.3.3
  • R4:4.4.4.4
  • 2.3 使用network命令宣告，通配符0.0.0.0
  • 2.4 确认所有设备可以访问3.3.3.3。
R1:
ospf 1 router-id 1.1.1.1 
area 0.0.0.0 
 network 10.0.1.254 0.0.0.0 
 network 12.1.1.1 0.0.0.0
#
R2:
ospf 1 router-id 2.2.2.2 
area 0.0.0.0 
 network 12.1.1.2 0.0.0.0 
 network 23.1.1.2 0.0.0.0 
 network 24.1.1.2 0.0.0.0
#
R3:
ospf 1 router-id 3.3.3.3 
area 0.0.0.0 
 network 3.3.3.3 0.0.0.0 
 network 23.1.1.3 0.0.0.0 
 network 34.1.1.3 0.0.0.0
#
R4:
ospf 1 router-id 4.4.4.4 
area 0.0.0.0 
 network 20.0.1.254 0.0.0.0 
 network 24.1.1.4 0.0.0.0 
 network 34.1.1.4 0.0.0.0

在这里插入图片描述

  • 其他设备自行测试。

3.R1/2/3/4运行PIM-SM

  • 3.1 开启组播路由功能。
  • 3.2 所有接口开启PIM-SM。
  • 3.3 静态设置RP为3.3.3.3
R1/2/3/4
multicast routing-enable
pim
static-rp 3.3.3.3
#
R1:
interface GigabitEthernet0/0/0
pim sm
#
interface GigabitEthernet0/0/1
pim sm
#
R2:
interface GigabitEthernet0/0/0
pim sm
#
interface GigabitEthernet0/0/1
pim sm
#
interface GigabitEthernet0/0/2
pim sm
#
R3:
interface GigabitEthernet0/0/0
pim sm
#
interface GigabitEthernet0/0/1
pim sm
#
R4:
interface GigabitEthernet0/0/0
pim sm
#
interface GigabitEthernet0/0/1
pim sm
#
interface GigabitEthernet0/0/2
pim sm
  • 3.4 R4上关闭switchover功能。
R4:
pim
spt-switch-threshold infinity
  • #关闭自动切换SPT的功能，默认开启。
  • 本实验提前关闭该功能主要是为了方便查看各设备组播路由表，研究RPT和SPT建立过程。
  • 3.5 PC1加入组播组224.1.1.1，使用IGMPv2。
R4：
interface GigabitEthernet0/0/2
igmp enable

在这里插入图片描述

  • 查看各路由器的组播路由表。描述RPT建立过程。
[R4]dis igmp group

在这里插入图片描述

[R4]dis pim routing-table

在这里插入图片描述

  • R4上的RP为3.3.3.3，根据单播路由表，找到RPF接口G0/0/0，作为组播流量上游接口。
  • 另外，收到IGMP加组消息的接口G0/0/2作为下游接口。即：将来会从G0/0/0接口收到组播，然后从G0/0/2转发出去。这就是（*,G）组播路由表。
[R3]dis pim routing-table

在这里插入图片描述

  • R3的G0/0/1接口会收到来自R4的(*,G)Join消息，则把G0/0/1口作为组播流量的下游接口。

  • 由于暂时没有组播源，所有没有上游接口。此时从RP到接收者的RPT建立完成。

  • 另外，R1和R2此时没有任何组播路由表项，请自行查看。

  • 3.6 使用组播源发送组播报文，组地址：224.1.1.1
    在这里插入图片描述

  • 3.7 查看各路由器的组播路由表。描述SPT建立过程。

  • 确认组播流量的路径为组播源-R1-R2-R3-R4-PC1。

[R3]dis pim routing-table

在这里插入图片描述

  • 组播源发送组播流量后，R1会将第一个组播报文封装为注册报文，单播发送给RP，是在RP上出现了(S,G)组播路由表。根据源地址10.1.1.1，找到RPF接口G0/0/0，于是RP将G0/0/0作为组播流量上游接口，而下游接口直接从(*,G)表中学习即可。然后RP会向着组播源10.1.1.1的方向发送(S,G)Join消息。
[R2]dis pim routing-table

在这里插入图片描述

  • R2从G0/0/1接口收到RP的(S,G)Join消息，于是将G0/0/1作为下游接口。同时，根据源地址10.1.1.1，找到RPF接口G0/0/0，于是将G0/0/0作为组播流量的上游接口。并且，继续向着组播源10.1.1.1的方向发送(S,G)Join消息。
[R1]dis pim routing-table

在这里插入图片描述

  • R1从G0/0/1接口收到R2的(S,G)Join消息，于是将G0/0/1作为下游接口。同时，R1作为组播源的网关路由器直接收到组播报文，没有上游设备。
  • 到此，从RP到组播源的SPT建立完成。
[R4]dis pim routing-table

在这里插入图片描述

  • 此时组播流量已经转发到R4，所以R4也获得了(S,G)组播路由表。由于R4关闭了switchover功能，所以依旧根据RP地址3.3.3.3，把RPF接口G0/0/0作为上游接口。
  • 3.8 R4上恢复默认的switchover功能
R4：
pim
undo spt-switch-threshold
  • 再次查看各路由器的组播路由表。
  • 确认当前组播流量的路径为组播源-R1-R2-R4-PC1。
[R4]dis pim routing-table

在这里插入图片描述

  • R4上开启switchover功能后，虽然RP依旧是3.3.3.3，但是会根据组播源10.1.1.1查找RPF接口为G0/0/1，此时会将G0/0/1作为上游接口。首先会向RP发送剪枝消息，让RP停止转发组播报文，另外会向组播源方向发送(S,G)Join消息。
[R3]dis pim routing-table

在这里插入图片描述

  • 此时R3的下游接口被剪枝，不会再转发组播报文。
[R2]dis pim routing-table

在这里插入图片描述

  • 由于收到R4的(S,G)Join消息，所以R2的下游接口变为了G0/0/2。
  • 至此，组播流量切换至最佳路径。

本篇实验拓扑及配置步骤参考资料来自思博教育

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