IGMP PROXY技術(shù)白皮書

1、神州數(shù)碼Digital ChinaIGMP/MLD Proxy技術(shù)白皮書文件編號(hào)文件類別技術(shù)白皮書編寫鞠港李春娣日期2007.4.26審核郭巍松日期批準(zhǔn)日期神州數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)有限公司修改記錄版本日期修改紀(jì)要修改人審核人發(fā)現(xiàn)問(wèn)題V1.02007-04-26創(chuàng)建Jugang licdguows說(shuō)明：技術(shù)白皮書由研發(fā)人員編寫初稿（要?dú)w檔到研發(fā)中MCC服務(wù)器相關(guān)項(xiàng)目或部門中），提交給產(chǎn)品經(jīng)理，產(chǎn)品經(jīng)理進(jìn)行修訂潤(rùn)色，形成可提供給外部客戶的最終稿（歸檔到產(chǎn)品部知識(shí)庫(kù)）。內(nèi) 藍(lán)色字體部分為文檔內(nèi)容編寫提要，請(qǐng)產(chǎn)品經(jīng)理注意技術(shù)白皮書最終定稿后請(qǐng)刪除內(nèi)容。45 Digital China目錄 TOC o 1-5 h

2、z HYPERLINK l bookmark17 o Current Document 概述1 HYPERLINK l bookmark23 o Current Document 縮寫和術(shù)語(yǔ)1 HYPERLINK l bookmark27 o Current Document 技術(shù)介紹1 HYPERLINK l bookmark31 o Current Document 主要特性3 HYPERLINK l bookmark47 o Current Document 技術(shù)特色與優(yōu)勢(shì)4 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 典型應(yīng)用指南4 HYPERL

3、INK l bookmark61 o Current Document 參考資料445 Digital China1.概述簡(jiǎn)要介紹本文檔編寫的背景和目的，主要介紹技術(shù)產(chǎn)生的背景，以及該技術(shù)滿足了哪些實(shí)際需要，概 要說(shuō)明該技術(shù)及其應(yīng)用場(chǎng)合。一備注：內(nèi)藍(lán)色字體部分為文檔內(nèi)容編寫提要，實(shí)際文檔完成后請(qǐng)刪 除內(nèi)容IGMP/MLD proxy是在r fc4605中提出的一種簡(jiǎn)化的組播末端協(xié)議，其核心是在運(yùn)行環(huán)境簡(jiǎn)單的組播 協(xié)議末端，不運(yùn)行復(fù)雜的PIM/DVMRP等組播路由協(xié)議，通過(guò)IGMP/M LD代理的方式與組播協(xié)議對(duì) 話，從而簡(jiǎn)化在低端設(shè)備上的組播實(shí)現(xiàn)。IGMP/MLD協(xié)議是用來(lái)在組播路由器和客戶端

4、間通信的協(xié)議，同時(shí)也存在組播路由器和客戶端兩種 協(xié)議行為，IGMP/MLD代理設(shè)備在配置上明確上游接口和下游接口，對(duì)于上游接口，運(yùn)行IGMP/MLD 的HOST端協(xié)議，收集下游接口的組播成員關(guān)系，把從下游收集的IGMP/MLD加入信息匯聚后，以 IGMP/MLD客戶端的身份發(fā)送加入、離開(kāi)消息給上層的組播路由器；在下游接口，則運(yùn)行IGMP/MLD 的ROUTER端協(xié)議，周期性發(fā)送查詢，并處理組播成員關(guān)系報(bào)告。IGMP proxy功能與PIM及DVMRP的功能是互斥的。縮寫和術(shù)語(yǔ)列出本文檔使用到的縮寫和術(shù)語(yǔ)，并解釋。IGMP/MLD :分別服務(wù)于IPV4和IPV6的路由器/客戶端間組成員協(xié)議。PI

5、M：協(xié)議無(wú)關(guān)組播路由器協(xié)議。PIM-SM :協(xié)議無(wú)關(guān)組播路由器協(xié)議稀疏模式。PIM-DM :協(xié)議無(wú)關(guān)組播路由器協(xié)議密集模式。SSM:源指定組播。IGMP/M LD代理交換機(jī)：運(yùn)行I GMP/MLD proxy功能的路由交換機(jī)。本文有時(shí)簡(jiǎn)稱為代理交換機(jī)上游接口： IGMP/MLD代理交換機(jī)與組播路由器相連接的接口，每個(gè)IGMP/MLD代理交換機(jī)只有一個(gè) 上游接口。代理交換機(jī)在樹(shù)根方向上的接口，也稱為“Host interface”下游接口： IGMP/MLD代理交換機(jī)不與組播路由器相連接的接口，也稱為“Router interface”ROUTER端：IGMP/MLD協(xié)議的路由器端部分，對(duì)于IG

6、MP/MLD代理交換機(jī)，運(yùn)行在下游接口上。HOST端：IGMP/MLD協(xié)議的客戶端部分，對(duì)于IGMP/MLD代理交換機(jī)，運(yùn)行在上游接口上。查詢者：IGMP/MLD協(xié)議在子網(wǎng)上發(fā)送QUERY（查詢）的路由器/交換機(jī)。組播路由器：通常指支持組播路由的路由器，本文特指運(yùn)行組播路由協(xié)議的路由器。技術(shù)介紹本部分詳細(xì)介紹該技術(shù)的基本原理以及應(yīng)用方案。神州數(shù)碼Digital China首先，在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)上，實(shí)現(xiàn)三層組播轉(zhuǎn)發(fā)、形成三層組播表項(xiàng)必須是運(yùn)行組播路由協(xié)議的設(shè)備， 但組播路由協(xié)議一般比較復(fù)雜，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜?jiǎn)單明確的末端三層交換機(jī)而言，這樣復(fù)雜的路由協(xié)議 就顯得過(guò)于臃腫了，既消耗了大量的CPU和內(nèi)存，也

7、增大了系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)。IGMP/MLD proxy的原理就在于，在比較簡(jiǎn)單明確的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，指定上游接口，在上游接口與組 播路由器之間，IGMP/MLD代理交換機(jī)扮演HOST端的角色，屏蔽組播路由器與代理交換機(jī)所代理的 網(wǎng)絡(luò)間的組播協(xié)議通信，而完全代理其下游接口的IGMP/MLD信息，并在其下游端口上代理組播路由 器的角色。為了避免多個(gè)代理服務(wù)器在同一網(wǎng)絡(luò)上的問(wèn)題，代理服務(wù)器應(yīng)當(dāng)只有作為下游網(wǎng)絡(luò)的查詢者時(shí)才能 建立本接口上的表項(xiàng)。也就是說(shuō)，只有當(dāng)前作為查詢者的下游接口才能夠參與代理服務(wù)器（上游接口） 的匯聚過(guò)程，再由上游接口將匯聚結(jié)果以HOST的角色發(fā)給自己上游的組播路由器。代理服務(wù)器聚合下游組信

8、息的原則與IGMPV3/MLDV2協(xié)議的要求一致。代理交換機(jī)器在上游接口 上根據(jù)查詢者的查詢報(bào)文確定運(yùn)行何種版本的IGMP/ML D協(xié)議。即如果上游發(fā)送的查詢是 IGMPV3/ML DV2的查詢，代理交換機(jī)上游接口就運(yùn)行IGMPV3/MLD V2協(xié)議，如果上游組播路由器發(fā) 送的查詢是IGMPV2/MLDV1的查詢，代理交換機(jī)上游接口就運(yùn)行IGMPV2/MLDV1協(xié)議。相應(yīng)的，在 代理交換機(jī)上游接口收到查詢或者產(chǎn)生新的匯聚組信息時(shí)（包括接口狀態(tài)改變），將按照當(dāng)前運(yùn)行的協(xié) 議版本發(fā)送報(bào)告。HOST端功能均按照RFC標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議實(shí)現(xiàn)，對(duì)于其中實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)下游接口數(shù)據(jù)的聚合，簡(jiǎn)單的說(shuō)其原 理是對(duì)于每個(gè)下游接

9、口的狀態(tài)變化都同時(shí)觸發(fā)上游接口的狀態(tài)變化，該變化有可能會(huì)觸發(fā)向上游組播 路由器發(fā)送JOIN/LEAVE報(bào)文。具體的聚合算法如有興趣請(qǐng)參考RF文檔4605，此處不再贅述。IGMP/MLD代理交換機(jī)支持SSM，支持的方式是對(duì)于SSM范圍的組，下游發(fā)送的IGMP/MLD不能通 過(guò)檢測(cè)的報(bào)告將會(huì)被拒絕加入，最終，SSM范圍的組播數(shù)據(jù)就不會(huì)發(fā)往到?jīng)]有指定源加入的HOST 端。IGMP/MLD proxy不支持復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，?duì)復(fù)雜的環(huán)境應(yīng)當(dāng)使用組播路由協(xié)議。應(yīng)用方案簡(jiǎn)介作為簡(jiǎn)化的組播末端協(xié)議，IGMP/MLD Proxy的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用拓?fù)涫纠缦拢焊鱾€(gè)組播路由器之間運(yùn)行PIM/DVMRP協(xié)議，代理交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)

10、運(yùn)行IGMP proxy協(xié)議。圖1基本網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣M網(wǎng)方案主要特性本部分詳細(xì)說(shuō)明該功能或技術(shù)所具有的主要特性及指標(biāo)，已在或即將在哪些產(chǎn)品上支持，以及使用的 限制條件、已知功能缺陷的規(guī)避辦法。支持標(biāo)準(zhǔn)IGMP/MLD的HOST端協(xié)議支持發(fā)送EXCLUDE（S,G）的下游網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)確獲得該組播組流量支持SSM源指定組播支持對(duì)上游匯聚組源個(gè)數(shù)的限制 支持同時(shí)開(kāi)啟 IGMP proxy 和 IGMP snooping原則上來(lái)說(shuō)，作為末端的網(wǎng)絡(luò)不應(yīng)成為組播數(shù)據(jù)的發(fā)送者，即代理服務(wù)器所代理的網(wǎng)絡(luò)不應(yīng)成為 組播源，如果希望代理服務(wù)器代理的網(wǎng)絡(luò)成為組播源，需要如下的改變：代理交換機(jī)認(rèn)為只要不以上游接口為入接口的組播數(shù)

11、據(jù)，都以上游接口為出接口。組播路由器的PIM-SM和PIM-DM能夠設(shè)定，所有以代理交換機(jī)的接口發(fā)送的組播數(shù)據(jù)，只要RPF 檢查正確（按協(xié)議說(shuō)是都是由特定路由協(xié)議產(chǎn)生的，似乎并不完美），都認(rèn)為是直連的。這是因?yàn)?PIM-SM要認(rèn)為自己是該組播表項(xiàng)的DR以發(fā)送REGISTER，而PIM-DM則需要認(rèn)為自己是該組播表項(xiàng) 的始發(fā)者（ORIGINATOR ）。代理交換機(jī)應(yīng)能對(duì)組播數(shù)據(jù)進(jìn)行RPF檢查（通常這應(yīng)當(dāng)是組播路由協(xié)議才能做的），以保證不會(huì) 受到非法的組播數(shù)據(jù)的侵?jǐn)_。（關(guān)于這一功能特性，正在開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)中）神州數(shù)碼Digital China作為可選的功能，允許非上游接口發(fā)送組播數(shù)據(jù)并建立表項(xiàng)，建立表項(xiàng)

12、時(shí)要默認(rèn)加入上游接口，為 了配合這一配置，PIM/PIM6應(yīng)當(dāng)允許配置某接口認(rèn)為所有來(lái)源于本接口的源都認(rèn)為是直連的，以確定 DR和O RIGINATOR的身份。實(shí)現(xiàn)中，默認(rèn)不允許非上游接口發(fā)送組播數(shù)據(jù)，這有利于避免普通末端 客戶發(fā)布非法的組播數(shù)據(jù)源；另外PIM上關(guān)于直連的設(shè)置并非PIM協(xié)議規(guī)定的方式，雖然我們實(shí)現(xiàn)起來(lái) 并不難，但要與其它廠家產(chǎn)品適配就可能存在問(wèn)題。如果實(shí)現(xiàn)該功能，要在IGMP/MLD協(xié)議里進(jìn)行 RPF檢查，以避免非法組播數(shù)據(jù)的發(fā)布。 IGMP proxy功能只能在支持IPMC的交換機(jī)上實(shí)現(xiàn)技術(shù)特色與優(yōu)勢(shì)如果其他廠商產(chǎn)品也有相應(yīng)或類似功能，請(qǐng)對(duì)比說(shuō)明我們的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，包括通過(guò)認(rèn)證情況，獲得證書 /專利等情況。一一該部分由研發(fā)人員提供部分素材，主要由產(chǎn)品經(jīng)理來(lái)編寫潤(rùn)色。默認(rèn)情況下，只有作為查詢者的當(dāng)前下游接口才能夠參與上游接口的匯聚過(guò)程；我們可以手工配 置允許當(dāng)前作為非查詢者的下游接口參與代理服務(wù)器（上游接口）的匯聚過(guò)程。默認(rèn)情況下，末端的網(wǎng)絡(luò)不應(yīng)成為組播數(shù)據(jù)的發(fā)送者；我們可以通過(guò)手工配置允許代理服務(wù)器代 理的網(wǎng)絡(luò)成為組播源。（正在開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)中）其它主要技術(shù)特色列舉在第4章主要特性中典型應(yīng)用指南本部分介紹該技術(shù)幾種典型的應(yīng)用舉例，包括組網(wǎng)方案、具體配置等。組網(wǎng)方案請(qǐng)參見(jiàn)圖1具體的配置使用請(qǐng)參見(jiàn)及參考資料列出相關(guān)的參考資料，請(qǐng)產(chǎn)品經(jīng)理注意