IP組播-MSDP技術(shù)介紹-D

1、，IP組播-MSDP技術(shù)介紹技術(shù)介紹IP 組播目 錄i目 錄 HYPERLINK l _bookmark0 MSDP HYPERLINK l _bookmark0 1 HYPERLINK l _bookmark0 MSDP簡(jiǎn)介 HYPERLINK l _bookmark0 1 HYPERLINK l _bookmark0 MSDP概述 HYPERLINK l _bookmark0 1 HYPERLINK l _bookmark0 MSDP原理 HYPERLINK l _bookmark0 1 HYPERLINK l _bookmark5 多實(shí)例的MSDP HYPERLINK l _bookma

2、rk5 7技術(shù)介紹IP 組播MSDP PAGE 7MSDPMSDP 簡(jiǎn)介MSDP 概述MSDP 是 Multicast Source Discovery Protocol（組播源發(fā)現(xiàn)協(xié)議）的簡(jiǎn)稱，是為了解決多個(gè) PIM-SM（Protocol Independent Multicast Sparse Mode，協(xié)議無(wú)關(guān)組播稀疏模式）域之間的互連而開(kāi)發(fā)的一種域間組播解決方案，用來(lái)發(fā)現(xiàn)其它 PIM-SM域內(nèi)的組播源信息。在基本的 PIM-SM 模式下，組播源只向本 PIM-SM 域內(nèi)的 RP 注冊(cè)，且各域的組播源信息是相互隔離的，因此 RP 僅知道本域內(nèi)的組播源信息，只能在本域內(nèi)建立組播分發(fā)樹(shù)，將

3、本域內(nèi)組播源發(fā)出的組播數(shù)據(jù)分發(fā)給本地用戶。如果能夠有一種機(jī)制， 將其它域內(nèi)的組播源信息傳遞給本域內(nèi)的 RP，則本域內(nèi)的 RP 就可以向其它域內(nèi)的組播源發(fā)起加入過(guò)程并建立組播分發(fā)樹(shù)，從而實(shí)現(xiàn)組播數(shù)據(jù)的跨域傳輸?；谶@一設(shè)想，MSDP 通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)中選取適當(dāng)?shù)穆酚善鹘?MSDP 對(duì)等體關(guān)系，以連通各 PIM-SM 域的 RP。通過(guò)在各 MSDP 對(duì)等體之間交互 SA（Source Active， 信源有效）消息來(lái)共享組播源信息。 注意：MSDP 的適用前提：域內(nèi)組播路由協(xié)議必須是 PIM-SM。MSDP 僅對(duì) ASM（Any-Source Multicast，任意信源組播）模型有意義。MSDP 原

4、理MSDP 對(duì)等體通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)中配置一對(duì)或多對(duì)MSDP 對(duì)等體，形成彼此相連的一張“MSDP 連通圖”，以連通各個(gè) PIM-SM 域的 RP。通過(guò)這些 MSDP 對(duì)等體之間的接力，可以把某 RP 發(fā)出的 SA 消息傳遞給其它所有的 RP。圖1 MSDP 對(duì)等體的位置如 HYPERLINK l _bookmark1 圖 1所示，MSDP對(duì)等體可以創(chuàng)建在任意的PIM-SM路由器上，在不同角色的PIM-SM路由器上所創(chuàng)建的MSDP對(duì)等體的功能有所不同：在 RP 上創(chuàng)建的 MSDP 對(duì)等體源端 MSDP 對(duì)等體：即離組播源（Source）最近的 MSDP 對(duì)等體（通常也就是源端 RP，如 RP 1）。源

5、端 RP 創(chuàng)建 SA 消息并發(fā)送給遠(yuǎn)端 MSDP 對(duì)等體， 通告在本 RP 上注冊(cè)的組播源信息。源端 MSDP 對(duì)等體必須配置在 RP 上，否則將無(wú)法向外發(fā)布組播源信息。接收者端 MSDP 對(duì)等體：即離接收者（Receiver）最近的 MSDP 對(duì)等體（如RP 3）。接收者端 MSDP 對(duì)等體在收到 SA 消息后，根據(jù)該消息中所包含的組播源信息，跨域加入以該組播源為根的 SPT；當(dāng)來(lái)自該組播源的組播數(shù)據(jù)到達(dá)后，再沿 RPT 向本地接收者轉(zhuǎn)發(fā)。中間 MSDP 對(duì)等體：即擁有多個(gè)遠(yuǎn)端 MSDP 對(duì)等體的 MSDP 對(duì)等體（如 RP 2）。中間 MSDP 對(duì)等體把從一個(gè)遠(yuǎn)端 MSDP 對(duì)等體收到的

6、SA 消息轉(zhuǎn)發(fā)給其它遠(yuǎn)端 MSDP 對(duì)等體，其作用相當(dāng)于傳輸組播源信息的中轉(zhuǎn)站。在普通的 PIM-SM 路由器（非 RP）上創(chuàng)建的 MSDP 對(duì)等體如 Router A 和 Router B，其作用僅限于將收到的 SA 消息轉(zhuǎn)發(fā)出去。 說(shuō)明：對(duì)于通過(guò) BSR 機(jī)制動(dòng)態(tài)選舉 RP 的 PIM-SM 網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，RP 是由 C-RP 選舉產(chǎn)生的。為了增強(qiáng)其網(wǎng)絡(luò)的健壯性，一個(gè) PIM-SM 域內(nèi)往往存在不止一個(gè) C-RP。由于無(wú)法預(yù)計(jì) RP 選舉的結(jié)果，為了保證選舉獲勝的 C-RP 能始終位于“MSDP 連通圖”上， 需要在所有的 C-RP 之間建立 MSDP 對(duì)等體關(guān)系。而選舉落敗的 C-RP 在“

7、MSDP 連通圖”上所擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧喈?dāng)于普通的 PIM-SM 路由器。借助 MSDP 對(duì)等體實(shí)現(xiàn)域間組播如 HYPERLINK l _bookmark2 圖 2所示，PIM-SM 1 域內(nèi)存在激活的組播源（Source），RP 1 通過(guò)組播源注冊(cè)過(guò)程了解到了該組播源的存在。如果PIM-SM 2 和PIM-SM 3 域也希望知道該組播源的具體位置，進(jìn)而能夠從該組播源獲取組播數(shù)據(jù)，則需要在RP 1 與RP 3、RP 2 與RP 3 之間分別建立MSDP對(duì)等體關(guān)系。ReceiverDR 2MSDP peers Multicast packets SA message Join messageRegis

8、ter messageRP 2PIM-SM 2DR 1SourcePIM-SM 4RP 1RP 3PIM-SM 1PIM-SM 3圖2 MSDP 對(duì)等體示意圖借助 MSDP 對(duì)等體進(jìn)行域間組播的工作過(guò)程如下：當(dāng) PIM-SM 1 域內(nèi)的組播源向組播組 G 發(fā)送第一個(gè)組播數(shù)據(jù)包時(shí)，DR 1 將該組播數(shù)據(jù)封裝在注冊(cè)消息（Register Message）中，并發(fā)給 RP 1。RP 1 因此獲知了該組播源的相關(guān)信息。RP 1 作為源端 RP，創(chuàng)建 SA 消息，并周期性地向其它 MSDP 對(duì)等體發(fā)送。SA 消息中包含組播源的地址 S、組播組的地址 G 以及創(chuàng)建該 SA 消息的源端RP（即 RP 1）的

9、地址。MSDP 對(duì)等體對(duì)收到的 SA 消息進(jìn)行 RPF（Reverse Path Forwarding，逆向路徑轉(zhuǎn)發(fā)）檢查，以及各種轉(zhuǎn)發(fā)策略的過(guò)濾，從而只接受和轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)自正確路徑并通過(guò)過(guò)濾的 SA 消息，以避免 SA 消息傳遞環(huán)路；另外，可以在 MSDP 對(duì)等體之間配置 MSDP 全連接組（Mesh Group），以避免 SA 消息在 MSDP 對(duì)等體之間的泛濫。SA 消息在 MSDP 對(duì)等體之間轉(zhuǎn)發(fā)，最終該組播源的相關(guān)信息將傳遍所有建立了 MSDP 對(duì)等體關(guān)系的 PIM-SM 域（即 PIM-SM 2 和 PIM-SM 3）。PIM-SM 2 中的 RP 2 在收到該 SA 消息后，檢查本域內(nèi)

10、是否有組播組 G 的接收者（Receiver）存在：如果有接收者，RP 2 與接收者之間維護(hù)組播組 G 的 RPT。RP 2 創(chuàng)建（S，G） 表項(xiàng)，向源端的 DR 1 逐跳發(fā)送（S，G）加入消息（Join Message），從而跨越各PIM-SM 域直接加入以該組播源為根的SPT。組播數(shù)據(jù)沿 SPT 到達(dá) RP 2 后，再沿 RPT 向接收者轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)接收者端的 DR 2 收到來(lái)自組播源的組播數(shù)據(jù)后，可以自行決定是否發(fā)起從 RPT 向 SPT 的切換；如果沒(méi)有接收者，RP 2 不會(huì)創(chuàng)建（S，G）表項(xiàng)，也不加入以該組播源為根的SPT。 說(shuō)明：MSDP 全連接組：要求所有組成員之間兩兩建立 MSDP

11、 對(duì)等體關(guān)系，且所有組成員均使用相同的組名稱。在使用 MSDP 進(jìn)行域間組播時(shí)，RP 在收到組播源的信息后就不再需要依賴其它PIM-SM 域內(nèi)的 RP，此時(shí)接收者可以跨越各 PIM-SM 域內(nèi)的 RP，而直接加入基于組播源的 SPT。SA 消息的 RPF 檢查規(guī)則如 HYPERLINK l _bookmark3 圖 3所示，網(wǎng)絡(luò)中有五個(gè)自治系統(tǒng)AS 1AS 5，AS內(nèi)部使用IGP互聯(lián)，AS之間使用BGP或MBGP互聯(lián)。每個(gè)AS中包含至少一個(gè)PIM-SM域，且每個(gè)PIM-SM域中包含至少一個(gè)RP。各RP之間建立起MSDP對(duì)等體關(guān)系，其中RP 3、RP 4 和RP 5 之間建立MSDP全連接組，并

12、在RP 7 上將RP 6 配置為其靜態(tài)RPF對(duì)等體。 說(shuō)明：當(dāng)PIM-SM域內(nèi)只存在一個(gè)MSDP對(duì)等體時(shí)，該域又稱為STUB域（如 HYPERLINK l _bookmark3 圖3中的AS 4）。 STUB域內(nèi)的MSDP對(duì)等體可以同時(shí)擁有多個(gè)遠(yuǎn)端MSDP對(duì)等體，用戶可以從中選取其中一個(gè)或多個(gè)配置為靜態(tài)RPF對(duì)等體。對(duì)于來(lái)自靜態(tài)RPF對(duì)等體的SA消息不進(jìn)行RPF檢查，直接接受并向其它對(duì)等體轉(zhuǎn)發(fā)。RP 1Source(1)AS 1(2)(3)RP 5(4)RP 9(7)AS 5RP 8RP 2RP 3AS 2Mesh group(3)AS 3(5)MSDP peers Static RPF pe

13、ers SA messageRP 4(4)RP 6RP 7AS 4圖3 SA 消息的 RPF 檢查規(guī)則對(duì)照 HYPERLINK l _bookmark3 圖 3，這些MSDP對(duì)等體將按照如下RPF檢查規(guī)則處理收到的SA消息：當(dāng) RP 2 收到 RP 1 發(fā)來(lái)的 SA 消息時(shí)由于 SA 消息中所攜帶的源端 RP 的地址與 MSDP 對(duì)等體的地址相同，說(shuō)明發(fā)出 SA 消息的 MSDP 對(duì)等體就是創(chuàng)建該 SA 消息的 RP，于是 RP 2 接受該 SA 消息并向其它對(duì)等體（RP 3）轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng) RP 3 收到 RP 2 發(fā)來(lái)的 SA 消息時(shí)由于 SA 消息來(lái)自同一個(gè) AS 的 MSDP 對(duì)等體（RP

14、2），且該對(duì)等體是到源端 RP 最佳路徑上的下一跳，于是 RP 3 接受該 SA 消息并向其它對(duì)等體（RP 4 和 RP 5） 轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng) RP 4 和 RP 5 分別收到 RP 3 發(fā)來(lái)的 SA 消息時(shí)由于 SA 消息來(lái)自同一個(gè)全連接組的 MSDP 對(duì)等體（RP 3），于是 RP 4 和 RP 5 均接受該 SA 消息并不再向本組其它成員轉(zhuǎn)發(fā)，而只向本組之外的其它 MSDP 對(duì)等體（RP 6）轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng) RP 6 收到 RP 4 和 RP 5（假設(shè) RP 5 的 IP 地址較大）發(fā)來(lái)的 SA 消息時(shí)盡管同處 AS 3 的 RP 4 和 RP 5 都與 RP 6 建立了 MSDP 對(duì)等體關(guān)系，但由

15、于 RP 5的 IP 地址較大，于是 RP 6 只接受 IP 地址較高的 MSDP 對(duì)等體（RP 5）發(fā)來(lái)的 SA消息。當(dāng) RP 7 收到 RP 6 發(fā)來(lái)的 SA 消息時(shí)由于 SA 消息來(lái)自其靜態(tài) RPF 對(duì)等體（RP 6），于是 RP 7 接受該 SA 消息并向其它對(duì)等體（RP 8）轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng) RP 8 收到 RP 7 發(fā)來(lái)的 SA 消息時(shí)屬于不同 AS 的 MSDP 對(duì)等體之間存在 BGP 或 MBGP 路由。由于 SA 消息來(lái)自不同 AS 的 MSDP 對(duì)等體（RP 7），且該對(duì)等體是到源端 RP 的 BGP 或 MBGP 路由的下一跳，于是 RP 8 接受該 SA 消息并向其它對(duì)等體（R

16、P 9）轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng) RP 9 收到 RP 8 發(fā)來(lái)的 SA 消息時(shí)由于只有一個(gè) MSDP 對(duì)等體（RP 8），于是 RP 9 接受該 SA 消息。對(duì)于由其它路徑到來(lái)的 SA 消息，MSDP 對(duì)等體將不接受也不轉(zhuǎn)發(fā)。借助 MSDP 對(duì)等體實(shí)現(xiàn)域內(nèi) Anycast RPAnycast RP（任播 RP）是指在同一個(gè) PIM-SM 域內(nèi)設(shè)置兩個(gè)或多個(gè)具有相同地址的 RP，并在這些 RP 之間建立 MSDP 對(duì)等體關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)域內(nèi)各 RP 之間的負(fù)載分擔(dān)和冗余備份。如 HYPERLINK l _bookmark4 圖 4所示，在一個(gè)PIM-SM域內(nèi)，組播源（Source）向組播組G發(fā)送組播數(shù)據(jù)，接收者（

17、Receiver）是組播組G的成員。分別在Router A和Router B上配置相同的IP 地址（稱為Anycast RP地址，通常使用私有地址），同時(shí)將這些接口配置為C-RP， 并在Router A和Router B之間建立MSDP對(duì)等體關(guān)系。 說(shuō)明：通常在設(shè)備的邏輯接口（如 Loopback 接口）上配置 Anycast RP 地址。RP 1RP 2Router ARouter BSourceReceiverPIM-SMMSDP peers SA message圖4 Anycast RP 典型組網(wǎng)圖Anycast RP 的工作過(guò)程如下：組播源選擇距離最近的 RP 進(jìn)行注冊(cè)。如：Sourc

18、e 向 RP 1 注冊(cè)，注冊(cè)消息中封裝有 Source 發(fā)出的組播數(shù)據(jù)。當(dāng)該注冊(cè)消息到達(dá) RP 1 后，進(jìn)行解封裝。接收者向距離最近的 RP 發(fā)送加入消息，加入以該 RP 為根的 RPT。如： Receiver 加入以 RP 2 為根的 RPT。RP 之間通過(guò)發(fā)送 SA 消息，共享注冊(cè)的組播源信息。如：RP 1 創(chuàng)建一個(gè) SA 消息，發(fā)送給 RP 2，該 SA 消息中封裝有 Source 發(fā)出的組播數(shù)據(jù)。當(dāng)該 SA 消息到達(dá) RP 2 后，進(jìn)行解封裝。接收者沿 RPT 收到組播數(shù)據(jù)后，直接加入以該組播源為根的 SPT。如：RP 2 沿 RPT 將組播數(shù)據(jù)向下轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng) Receiver 收到來(lái)自 Source 的組播數(shù)據(jù)后， 直接加入以 Source 為根的 SPT。Anycast RP 的意義如下：RP 路徑最優(yōu)：組播源向距離最近的 RP 進(jìn)行注冊(cè)，建立路徑最優(yōu)的 SPT；接收者向距離最近的 RP 發(fā)起加入，建立路徑最優(yōu)的 RPT。RP 間的負(fù)載分擔(dān)：每個(gè) RP 上只需維護(hù) PIM-SM 域內(nèi)的部分源/組信息、轉(zhuǎn)發(fā)部分的組播數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了 RP 間的負(fù)載分擔(dān)。RP 間的冗余備份：當(dāng)某 RP 失效后，原先在該 RP 上注冊(cè)或加入的組播源或接收者會(huì)自動(dòng)選擇就近的 RP 進(jìn)行注冊(cè)或加入操作，從而實(shí)現(xiàn)了 RP 間的冗余備份。 注意：必須為