文从哪里来。组播路由使用 “反向路径转发”机制。
48. 逆向路径转发(RPF)
定义:
路由器收到组播数据报文后,只有确认这个数据报文是从自己到源的出接口(单播)上到来的,才进行转发,否则丢弃报文。
RPF检查: 1) 在单播路由表中查找 去往 组播报文源地址的路由; 2) 如果该路由的出接口就是组播报文的入接口,RPF检查成功; 否则RPF检查失败. 49. TTL阈值 TTL阈值是用来限制组播范围。IP组播包被路由器转发的时候,IP头中的TTL值要减1。只有数据包的TTL值大于或等于接口的TTL阈值时,路由器才能在出接口转发该数据包。 50. 因特网组管理协议IGMP 1) IGMP(internet group management protocol)是IP 协议簇中负责IP组播组成员管理的协议。 2) 它用来在IP 主机和与其直接相邻的组播路由器之间建立、维护组播组成员关系。 3) IGMP不包括组播路由器之间的组成员关系信息的传播与维护。 4) 所有参与组播的主机必须支持IGMP协议。 51. 组播协议 1) 主机和路由器之间:组成员管理协议; 2) 路由器和路由器之间:路由协议(PIM DM、PIM SM). 52. IGMPv2新特征 1) 提供选择查询路由器的功能,不用依赖路由协议来决策 2) 特定组查询 3) 离开消息,允许主机主动汇报他们的离开 4) 最大响应时间(只在查询中有意义,以1/10秒 ) 53. 组播路由协议的类型
密集模式(Dense-mode):
使用“推”(Push)模型
组播数据在整个网络的泛滥(Flood)
下游不想接收的话则剪枝(Prune)
泛滥、剪枝、泛滥、剪枝…周而复始
稀疏模式(Sparse-mode):
使用 “拉”(Pull)模型
组播数据只发送到有需要的地方
有显式的加入(Join)过程
54. PIM特点
独立于单播协议;扩散和剪枝机制;无类.
55. PIM-DM
基本思想:
采用PUSH方式,将组播流量周期性扩散到网络中所有设备,建立和维护SPT(short path
tree)。
使用逆向路径转发(RPF)机制:
先向网络泛滥(Flood),然后根据组播组成员关系进行剪枝 (Prune)
使用Assert机制来剪枝冗余数据流(防止组播流量出现环路)
适合于:
小规模的网络
组播源和接收者比较靠近
源少,接收者多
数据流大且稳定
发送剪枝消息的条件:
信息到达PIM-DM路由器的非RPF点对点接口;
PIM-DM路由器没有下游邻居,且所有叶网络上没有组成员;
PIM-DM路由器所有接口上的下游邻居已经通过了剪枝表决
优点:
易于配置
实现机制简单(泛滥剪枝)
缺点:
泛滥剪枝过程不够高效
复杂的Assert机制
控制和数据平面混合
不支持共享树
56. PIM-SM
基本思想:
接收者发送加入消息,逐跳上行到RP,沿途路由器记录组播转发状态;
接收者不想要组播数据时,发送剪枝消息,逐跳上行到RP,沿途路由器更新它的转发状态 跟DM本质的差别:路由器转发状态通过组播消息的抵达而建立或更新。
优点:
数据流仅沿“加入”的分支向下发送
可以根据流量等条件动态地切换到源树
与具体的单播路由协议无关
域间组播路由的基础
和MBGP、MSDP共同结合使用可以完成跨域的组播
特点:
适合于大型网络,对于稀疏和密集应用都很高效。
其它:
①DR(选择和失效)
执行注册的源第一跳路由器
执行构建共享树的接收者第一跳路由器
②RP发现
RP—G映射
自动映射机制:BSR(自举路由器、引导路由器)
BSR是标准的RP选举与维护机制,所有支持PIM-SM的设备都会支持BSR机制。 BSR是PIM-SM网络里的管理核心。 57. Ipv6组播地址映射
映射方法:组播MAC地址=33:33:+IPv6组播地址的后32位
如:FF02::1映射为:33:33:00:00:00:01
58. Ipv6组播 IPv6组播新特性:
IPv6组播的必要性
IPv6组播的地址空间
IPv6组播区分了域内和域间
IPv6组播技术:
组成员管理:MLD(主机—路由器)
路由协议:PIM(路由器—路由器)
59. 特定源组播SSM
工作原理:
主机发起对指定(S,G)的加入
最后一跳路由器直接向源发送(S,G)加入消息,不加入或生成任何共享树
相关信息由(S,G)二元组决定而不是单单由组决定
不再使用共享树,同时简化了组播地址的分配
特点:
特别适用对于特定组只有一个特定源的情况
不必经过共享树,直接生成最短路径树
不再依靠MSDP来发现组播源
简化了组播地址的分配
优点:
简化了协议工作过程
有效地防范了未知源的组播数据骚扰
跨域组播,不再需要MSDP这样的协议
由于源地址的加入,组地址在不同源地址之间可以重用
注意:需要IGMPv3/MLDv2的支持!
60. 为什么要进行PIM-SM SPT切换
①在很多时候,通过源树—RP—共享树的路径传输组播信息,走的路径可能不是最短的,浪费了带宽;②同时,RP可能成为瓶颈。
61. QOS服务模型 1) 尽力传送服务 2) 综合服务(多协议标签交换) 3) 差分服务
62. QOS定义 ITU-T:QoS是一个综合指标,用于衡量一个服务的满意程度。 IETF:QoS是在传输一个“流”时,网络能够满足相应的服务需求 63. 度量QOS参数 1) 有效性(可靠性) 2) 带宽 (bandwidth) 更确切的说:吞吐量 3) 延时 (delay) 4) 抖动 (jitter) 5) 丢包率 (loss rate) 64. QOS问题
当负载>资源的时候,就会产生QoS问题:拥塞;路由器过载;延迟加大;抖动;丢包. 65. QOS保证的主要手段 1) 增大资源
增加线路
增大交换设备的处理能力
增多交换设备
2) 降低负载
准入控制(单双号限行,粗鲁却非常有效!)
载荷脱落(随机、葡萄酒策略、牛奶策略)
随机早期检测RED
66. 综合服务的缺点 1) 所有的路由器都必须为每个流维护状态信息 2) 完全的分布性导致极大的复杂性! 3) 在低速连接上造成高负载的低效工作模式 4) 扩展性和鲁棒性 5) 经济因素 6) 可扩展性差 7) 面向组播的预留策略难以实现 8) 访问控制、认证、计费均实现困难 67. 差分服务的优点 1) 无需逐条信令(signalling) 2) 无需单个流或单个用户状态 3) 只有聚合的类别状态( classification state) 4) 转发行为较单纯(PHB) 5) 只有在边界路由器上分类/调节较复杂 6) 简单的分组处理( 核心路由器) 68. QoS相关的重要技术
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