05-IPv6組播路由與轉發配置
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每個IPv6組播路由協議都有一個自身的路由表,綜合成一個總的IPv6組播路由表,由一係列(S,G)和(*,G)表項組成,即由組播源S向IPv6組播組G發送IPv6組播數據的IPv6組播路由信息。其中最優IPv6組播路由下發到IPv6組播轉發表中,控製IPv6組播數據的轉發。IPv6組播傳輸路徑上的設備根據IPv6組播轉發表轉發IPv6組播數據的同時還需執行RPF(Reverse Path Forwarding,逆向路徑轉發)機製確保IPv6組播數據沿正確路徑傳輸。
IPv6組播路由協議在創建和維護IPv6組播路由表項時,運用了RPF(Reverse Path Forwarding,逆向路徑轉發)檢查機製,以確保IPv6組播數據能夠沿正確的路徑傳輸,同時還能避免由於各種原因而造成的環路。
執行RPF檢查的過程如下:
(1) 首先,以“報文源”的IPv6地址為目的地址,分別從IPv6單播路由表和IPv6 MBGP路由表中各選出一條最優路由。
根據IPv6組播報文傳輸的具體情況不同,“報文源”所代表的具體含義也不同:
· 如果當前報文沿從組播源到接收者或RP(Rendezvous Point,彙集點)的SPT(Shortest Path Tree,最短路徑樹)進行傳輸,則以組播源為“報文源”進行RPF檢查。
· 如果當前報文沿從RP到接收者的RPT(Rendezvous Point Tree,共享樹)進行傳輸,或者沿從組播源到RP的組播源側RPT進行傳輸,則都以RP為“報文源”進行RPF檢查。
· 如果當前報文為BSR(Bootstrap Router,自舉路由器)報文,沿從BSR到各設備的路徑進行傳輸,則以BSR為“報文源”進行RPF檢查。
(2) 然後,從這些最優路由中再選出一條作為RPF路由。選取規則如下:
· 如果配置了按照最長匹配選擇路由,則:
¡ 選擇前綴長度最長的路由。
¡ 如果前綴長度相同,則選擇路由優先級最高的路由。
¡ 如果路由優先級也相同,則按照IPv6 MBGP路由、IPv6單播路由的順序進行選擇。
¡ 如果存在等價路由,則選擇下一跳的IPv6地址較大者。
· 如果沒有配置按照最長匹配選擇路由,則:
¡ 選擇路由優先級最高的路由。
¡ 如果路由優先級相同,則按照IPv6 MBGP路由、IPv6單播路由的順序進行選擇。
¡ 如果存在等價路由,則選擇下一跳的IP地址較大者。
RPF路由中包含有RPF接口和RPF鄰居的信息,不論RPF路由為IPv6單播路由還是IPv6 MBGP路由,該路由表項的出接口都是RPF接口,下一跳都是RPF鄰居。
(3) 最後,判斷報文實際到達的接口與RPF接口是否相同:
· 相同,RPF檢查通過。
· 不同,RPF檢查失敗。
對每一個收到的IPv6組播數據報文都進行RPF檢查會給設備帶來較大負擔,而利用IPv6組播轉發表可以解決這個問題。在建立IPv6組播路由和轉發表時,會把IPv6組播數據報文(S,G)的RPF接口記錄為(S,G)表項的入接口。當設備收到IPv6組播數據報文(S,G)後,查找IPv6組播轉發表:
· 如果IPv6組播轉發表中不存在(S,G)表項,則對該報文執行RPF檢查,將其RPF接口作為入接口,結合相關路由信息創建相應的表項,並下發到IPv6組播轉發表中:
¡ 若該報文實際到達的接口正是其RPF接口,則RPF檢查通過,向所有的出接口轉發該報文;
¡ 若該報文實際到達的接口不是其RPF接口,則RPF檢查失敗,丟棄該報文。
· 如果IPv6組播轉發表中已存在(S,G)表項,且該報文實際到達的接口與入接口相匹配,則向所有的出接口轉發該報文。
· 如果IPv6組播轉發表中已存在(S,G)表項,但該報文實際到達的接口與入接口不匹配,則對此報文執行RPF檢查:
¡ 若其RPF接口與入接口一致,則說明(S,G)表項正確,丟棄這個來自錯誤路徑的報文;
¡ 若其RPF接口與入接口不符,則說明(S,G)表項已過時,於是把入接口更新為RPF接口。如果該報文實際到達的接口正是其RPF接口,則向所有的出接口轉發該報文,否則將其丟棄。
圖1-1 RPF檢查過程
如圖1-1所示,假設網絡中IPv6單播路由暢通,未配置IPv6 MBGP。IPv6組播報文(S,G)沿從組播源(Source)到接收者(Receiver)的SPT進行傳輸。假定Device C上的IPv6組播轉發表中已存在(S,G)表項,其記錄的入接口為Port A:
· 如果該IPv6組播報文從接口Port A到達Device C,與(S,G)表項的入接口相匹配,則向所有的出接口轉發該報文。
· 如果該IPv6組播報文從接口Port B到達Device C,與(S,G)表項的入接口不匹配,則對其執行RPF檢查:通過查找IPv6單播路由表發現到達Source的出接口(即RPF接口)是Port A,與(S,G)表項的入接口一致。這說明(S,G)表項是正確的,該報文來自錯誤的路徑,RPF檢查失敗,於是丟棄該報文。
網絡中可能存在不支持IPv6組播協議的設備,從IPv6組播源發出的IPv6組播數據沿IPv6組播設備逐跳轉發,當下一跳設備不支持IPv6組播協議時,IPv6組播轉發路徑將被阻斷。而通過在處於IPv6單播網段兩端的IPv6組播設備之間建立隧道,則可以實現跨IPv6單播網段的IPv6組播數據轉發。
圖1-2 使用隧道傳輸IPv6組播數據
如圖1-2所示,在IPv6組播設備Device A和Device B之間建立隧道。Device A將IPv6組播數據封裝在IPv6單播報文中,通過IPv6單播設備轉發至隧道另一端的Device B,再由Device B將IPv6單播報文頭剝掉後繼續進行IPv6組播傳輸。
IPv6組播路由與轉發配置任務如下:
(1) 使能IPv6組播路由
(2) (可選)配置按照最長匹配選擇RPF路由
(3) (可選)配置 IPv6組播負載分擔
(4) (可選)配置IPv6組播轉發邊界
(5) (可選)配置緩存未知IPv6組播數據報文的最大數目
(6) (可選)配置跨VPN的IPv6組播轉發路由選路策略
在配置IPv6組播路由與轉發之前,需配置任一IPv6單播路由協議,實現域內網絡層互通。
在公網實例或VPN實例中配置各項三層IPv6組播功能之前,必須先在該實例中使能IPv6組播路由。
(1) 進入係統視圖。
system-view
(2) 使能IPv6組播路由,並進入IPv6 MRIB(Multicast Routing Information Base,組播路由信息庫)視圖。
ipv6 multicast routing [ vpn-instance vpn-instance-name ]
缺省情況下,IPv6組播路由處於關閉狀態。
在未配置按照最長匹配選擇RPF路由之前,RPF檢查以最優路由作為RPF路由。在配置按照最長匹配選擇RPF路由之後,RPF檢查將按照最長匹配選擇RPF路由。有關RPF路由選擇的詳細介紹,請參見“1.1.1 1. RPF檢查過程”。
system-view
(2) 進入IPv6 MRIB視圖。
ipv6 multicast routing [ vpn-instance vpn-instance-name ]
(3) 配置按照最長匹配選擇RPF路由。
longest-match
缺省情況下,選擇路由優先級最高的路由作為RPF路由。
用戶通過配置根據組播源或組播源組進行IPv6組播流量的負載分擔,可以優化存在多條IPv6組播數據流時的網絡流量。
(1) 進入係統視圖。
system-view
(2) 進入IPv6 MRIB視圖。
ipv6 multicast routing [ vpn-instance vpn-instance-name ]
(3) 配置對IPv6組播流量進行負載分擔。
load-splitting { source | source-group }
缺省情況下,不對IPv6組播流量進行負載分擔。
IPv6組播信息在網絡中的轉發並不是漫無邊際的,每個IPv6組播組對應的IPv6組播信息都必須在確定的範圍內傳遞。IPv6組播轉發邊界可以限製IPv6組播協議報文的收發,為指定範圍或Scope值的IPv6組播組劃定了邊界條件。如果IPv6組播報文的目的地址與邊界條件匹配,就停止轉發。當在一個接口上配置了IPv6組播轉發邊界後,將不能從該接口轉發IPv6組播報文(包括本機發出的IPv6組播報文),並丟棄該接口接收到的IPv6組播報文。
本配置不需要使能IPv6組播路由。
(1) 進入係統視圖。
system-view
(2) 進入接口視圖。
interface interface-type interface-number
(3) 配置IPv6組播轉發邊界。
ipv6 multicast boundary { ipv6-group-address prefix-length | scope { scope-id | admin-local | global | organization-local | site-local } }
缺省情況下,接口上未配置任何IPv6組播組的轉發邊界。
建立IPv6組播轉發表項需要一定時間,在這段時間內設備若收到(S,G)表項的IPv6組播數據報文,可以緩存該報文。如果需要緩存多個未知IPv6組播數據報文,可以通過本配置來設置對於同一個(S,G)表項,可緩存的最大未知IPv6組播數據報文數目。通過本配置還可以設置內存中緩存的未知IPv6組播數據報文的總數。
建議配置ipv6 multicast forwarding-table cache-unknown total的值要遠遠大於ipv6 multicast forwarding-table cache-unknown per-entry配置的值。
(1) 進入係統視圖。
system-view
(2) 設置對於同一個(S,G)表項,可緩存的最大未知IPv6組播數據報文數目。
ipv6 multicast forwarding-table cache-unknown per-entry per-entry-limit
缺省情況下,對於同一個(S,G)表項,可緩存的最大未知IPv6組播數據報文數目為1。
(3) 設置內存中緩存的未知IPv6組播數據報文的總數。
ipv6 multicast forwarding-table cache-unknown total total-limit
缺省情況下,內存中緩存的未知IPv6組播數據報文的總數量為1024。
配置跨VPN的IPv6組播轉發路由的RPF選路策略,可以實現組播源和組播接收者位於不同的VPN網絡之間的組播轉發。
源VPN和接收者VPN必須運行相同的PIM模式,目前支持PIM-SM和PIM-SSM。
隻支持一次跨VPN組播轉發,接收VPN不能同時作為源VPN。
采用PIM-SM方式,對於同一個組播組地址,隻能配置一條指定VPN實例的組播路由的RPF選路策略。
如果在接收者VPN中配置了跨VPN的IPv4組播路由的RPF選路策略,且該策略隻指定了組播組地址,那麼該VPN原先相同的VPN實例的組播流量轉發將中斷。
如果在RPF選路策略中指定了組播源,則需同時配置兩條RPF選路策略:
· 如果未指定組播組,那麼其中一條是以服務於有跨VPN需求的組播組的RP地址作為源地址,另一條是源VPN裏的組播源作為源地址。
· 如果指定了組播組,那麼其中一條是以服務於有跨VPN需求的組播組的RP地址作為源地址,有跨VPN需求的組播組作為組地址;另一條是源VPN裏的組播源作為源地址,有跨VPN需求的組播組作為組地址。且此時兩條策略中的組播組地址必須完全相同。否則不能實現跨VPN轉發。
普通三層組播同時支持源PE方案和接收者PE方案。
在源PE配置方案中,若采用PIM-SM模式,則接收者所在VPN的RP必須配在組播源側設備上與接收者所在VPN相同的VPN內。
(1) 進入係統視圖。
system-view
(2) 進入IPv6 MRIB實例視圖。
ipv6 multicast routing [ vpn-instance vpn-instance-name ]
(3) 跨VPN的IPv6組播路由的RPF選路策略。
ipv6 multicast extranet select-rpf { vpn-instance vpn-instance-name } { source ipv6-source-address prefix-length | group ipv6-group-address prefix-length }*
缺省情況下,沒有配置IPv6跨VPN組播路由的RPF選路策略。
執行reset命令清除IPv6組播路由表或IPv6組播轉發表中的信息,可能導致IPv6組播信息無法正常傳輸。
在完成上述配置後,在任意視圖下執行display命令可以顯示配置後IPv6組播路由與轉發的運行情況,通過查看顯示信息驗證配置的效果。
在用戶視圖下執行reset命令可以清除IPv6組播路由與轉發的統計信息。
表1-1 IPv6組播路由與轉發顯示和維護
操作 |
命令 |
顯示IPv6 MRIB維護的接口信息 |
display ipv6 mrib [ vpn-instance vpn-instance-name ] interface [ interface-type interface-number ] |
顯示IPv6組播邊界的信息 |
display ipv6 multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] boundary { group [ ipv6-group-address [ prefix-length ] ] | scope [ scope-id ] } [ interface interface-type interface-number ] |
顯示IPv6組播快速轉發表項信息 |
display ipv6 multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] fast-forwarding cache [ ipv6-source-address | ipv6-group-address ] * [ chassis chassis-number slot slot-number ] |
顯示IPv6組播轉發的事件統計信息 |
display ipv6 multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] forwarding event [ chassis chassis-number slot slot-number ] |
顯示IPv6組播轉發表的信息 |
display ipv6 multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] forwarding-table [ ipv6-source-address [ prefix-length ] | ipv6-group-address [ prefix-length ] | chassis chassis-number slot slot-number | incoming-interface interface-type interface-number | outgoing-interface { exclude | include | match } interface-type interface-number | statistics ] * |
顯示IPv6組播路由表的信息 |
display ipv6 multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] routing-table [ ipv6-source-address [ prefix-length ] | ipv6-group-address [ prefix-length ] | incoming-interface interface-type interface-number | outgoing-interface { exclude | include | match } interface-type interface-number ] * |
顯示IPv6組播源的RPF信息 |
display ipv6 multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] rpf-info ipv6-source-address [ ipv6-group-address ] |
清除IPv6組播快速轉發表中的轉發項 |
reset ipv6 multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] fast-forwarding cache { { ipv6-source-address | ipv6-group-address } * | all } [ chassis chassis-number slot slot-number ] |
清除IPv6組播轉發的事件統計信息 |
reset ipv6 multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] forwarding event |
清除IPv6組播轉發表中的轉發項 |
reset ipv6 multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] forwarding-table { { ipv6-source-address [ prefix-length ] | ipv6-group-address [ prefix-length ] | incoming-interface { interface-type interface-number } } * | all } |
清除IPv6組播路由表中的路由項 |
reset ipv6 multicast [ vpn-instance vpn-instance-name ] routing-table { { ipv6-source-address [ prefix-length ] | ipv6-group-address [ prefix-length ] | incoming-interface interface-type interface-number } * | all } |
· 清除IPv6組播路由表中的路由項後,IPv6組播轉發表中的相應表項也將隨之刪除。
· 清除IPv6組播轉發表中的轉發項後,IPv6組播路由表中的相應表項也將隨之刪除。
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