查看IP组播快速入门配置指南

简介

本文档介绍如何为各种网络场景配置组播的基础知识。

先决条件

要求

Cisco 建议您了解以下主题：

• 互联网协议(IP)组播。

使用的组件

本文档不限于特定的软件和硬件版本。

本文档中的信息都是基于特定实验室环境中的设备编写的。本文档中使用的所有设备最初均采用原始（默认）配置。如果您的网络处于活动状态，请确保您了解所有命令的潜在影响。

规则

有关文档规则的详细信息，请参阅 Cisco 技术提示规则。

背景信息

IP 多播是一种可以减少流量的带宽节约技术，因为它可以将单个数据流同时传输到数千个公司接收方和家庭。利用多播的应用程序包括视频会议、公司通信、远程教育和软件分发、股票行情和新闻。

密集模式

Cisco 建议您在可能的情况下（尤其是对于新部署），使用独立于协议的多播 (PIM) 稀疏模式（尤其是自动 RP）。然而，如果想要使用密集模式，则在需要处理组播数据流的每个接口上配置ip multicast-routing全局命令和ip pim sparse-dense-mode接口命令。本文中的所有配置的通用要求是配置全局组播，并在接口上配置 PIM。从 Cisco IOS® 软件版本 11.1 起开始，可以配置 ip pim dense-mode 和 ip pim sparse-mode 接口命令，同时配置 ip pim sparse-dense-mode 命令。在此模式中，如果组采用密集模式，接口则被视为密集模式。如果组处于稀疏模式（例如，如果 RP 已知），接口被视为稀疏模式。

注：本文档示例中的“源”表示组播流量的源，“接收方”表示组播流量的接收方。

如果组处于密集模式，则接口被视为密集模式

ip multicast-routing 

interface ethernet0 
ip address <address> <mask>
ip pim sparse-dense-mode  

interface serial0 
ip address <address> <mask>
ip pim sparse-dense-mode

ip multicast-routing 

interface serial0 
ip address <address> <mask>
ip pim sparse-dense-mode 

interface ethernet0 
ip address <address> <mask>
ip pim sparse-dense-mode 

一个 RP 时的稀疏模式

在本示例中，路由器 A 是 RP，通常是离源最近的路由器。静态RP配置要求PIM域中的所有路由器都配置了samei p pim rp-address命令。您能配置多个 RP，但每个特定组中可能只能有一个 RP。

可以有多个RP，但每个特定组只能有一个RP

ip multicast-routing 
ip pim rp-address 10.1.1.1
 

interface ethernet0 
ip address <address> <mask>
ip pim sparse-dense-mode 

interface serial0 
ip address 10.1.1.1 255.255.255.0 
ip pim sparse-dense-mode 

ip multicast-routing 
ip pim rp-address 10.1.1.1 


interface serial0 
ip address <address> <mask>
ip pim sparse-dense-mode 

interface ethernet0 
ip address <address> <mask>
ip pim sparse-dense-mode 

多个 RP 时的稀疏模式

在本示例中，源 A 发送到 224.1.1.1、224.1.1.2 和 224.1.1.3。源 B 发送到 224.2.2.2、224.2.2.3 和 224.2.2.4。您可以将一个路由器（RP 1 或 RP 2）作为所有组的 RP。但是，如果您希望不同的RP处理不同的组，则需要配置所有路由器以包括RP可以服务的组。这种类型的静态RP配置要求PIM域中的所有路由器配置相同的ip pim rp-address address acl命令。还可以使用自动 RP 来实现相同的设置，这样更容易进行配置。

源A发送到224.1.1.1、224.1.1.2和224.1.1.3；源B发送到224.2.2.2、224.2.2.3和224.2.2.4。

ip multicast-routing 
 
ip pim RP-address 10.1.1.1 2
ip pim RP-address 10.2.2.2 3 
 
access-list 2 permit 224.1.1.1 
access-list 2 permit 224.1.1.2 
access-list 2 permit 224.1.1.3
access-list 3 permit 224.2.2.2 
access-list 3 permit 224.2.2.3 
access-list 3 permit 224.2.2.4

ip multicast-routing
  
ip pim RP-address 10.1.1.1 2 
ip pim RP-address 10.2.2.2  3
 
access-list 2 permit 224.1.1.1 
access-list 2 permit 224.1.1.2 
access-list 2 permit 224.1.1.3 
access-list 3 permit 224.2.2.2 
access-list 3 permit 224.2.2.3 
access-list 3 permit 224.2.2.4 

ip multicast-routing 
ip pim RP-address 10.1.1.1  2 
ip pim RP-address 10.2.2.2  3
 

access-list 2 permit 224.1.1.1 
access-list 2 permit 224.1.1.2 
access-list 2 permit 224.1.1.3 
access-list 3 permit 224.2.2.2 
access-list 3 permit 224.2.2.3 
access-list 3 permit 224.2.2.4 

一个 RP 时的自动 RP

自动 RP 要求您配置 RP，宣告它们作为 RP 和映射代理的可用性。RP 使用 224.0.1.39 发送其通告。RP 映射代理可监听来自 RP 的通告数据包，然后在发送到 224.0.1.40 的发现信息中发送 RP-to-group 映射。这些发现消息由剩余路由器用于其RP到组映射。您能够使用一个充当映射代理的 RP，或者您能配置多 RP 和多个映射代理，以提供冗余。

注意，当您选择一个接口，从该接口查找RP公告来源，Cisco建议时您使用回环等接口，而不要使用物理接口。此外，还可以使用交换VLAN接口(SVI)。如果使用 VLAN 接口通告 RP 地址，则以下命令中的 interface-type 选项应包含 VLAN 接口和 VLAN 编号：ip pim [vrf vrf-name] send-rp-announce {interface-type interface-number | ip-address} scope ttl-value命令必须包含VLAN接口和VLAN编号。例如，该命令类似于ip pim send-rp-announceVlan500 scope 100。如果选择物理接口，您需要该接口始终保持连接。但实际情况并非始终如此，一旦物理接口断开，路由器将不再作为 RP 发出通告。使用始终保持连接且从不会断开的环回接口，可以确保 RP 继续通过所有可用的接口通告自己作为 RP。即使其一个或多个物理接口发生故障，也是如此。环回接口必须启用PIM并通过内部网关协议(IGP)进行通告，或者必须通过静态路由到达。

环回接口必须启用PIM并通过内部网关协议进行通告或通过静态路由可到达

ip multicast-routing 
 
ip pim send-rp-annouce loopback0 scope 16

ip pim send-rp-discover

 scope 16 

interface loopback0
ip address <address> <mask>
ip pim sparse-dense-mode 
 
interface ethernet0 
ip address <address> <mask>
ip pim sparse-dense-mode 

interface serial0 
ip address <address> <mask>
ip pim sparse-dense-mode 

ip multicast-routing 


interface ethernet0 
ip address <address> <mask>
ip pim sparse-dense-mode 

interface serial0 
ip address <address> <mask>
ip pim sparse-dense-mode 

多个 RP 时的自动 RP

本示例中的访问控制列表允许 RP 只用作您想要组的 RP。如果未配置任何访问列表，则 RP 可用作所有组的 RP。如果两个RP宣布它们可用作同一组的RP，映射代理会使用“最高IP地址优先”规则解决这些冲突。

当两个 RP 均为该组进行通告时，您可以使用环回地址配置每个路由器，以便影响哪个路由器是特定组的 RP。将更高的IP地址放在首选RP上，然后使用环回接口作为通告数据包的源；例如，ip pim send-RP-announceloopback0。使用多个映射代理时，每个代理都将同一组通告到与 224.0.1.40 发现组发生映射的 RP 上。

将较高的IP地址放在首选RP上

ip multicast-routing
 
interface loopback0
ip address <address> <mask>
ip pim sparse-dense-mode  
 
ip pim send-RP-announce loopback0 scope 16 group-list 1
ip pim send-RP-discovery scope 16 

access-list 1 permit 239.0.0.0 0.255.255.255 

ip multicast-routing
 
interface loopback0
ip address <address> <mask>
ip pim sparse-dense-mode 
 
ip pim send-RP-announce loopback0 scope 16 group-list 1
ip pim send-RP-discovery scope 16 


access-list 1 deny 239.0.0.0 0.255.255.255 
access-list 1 permit 224.0.0.0 10.255.255.255 

DVMRP

您的Internet服务提供商(ISP)可能会建议您创建到ISP的距离矢量组播路由协议(DVMRP)隧道，以便访问Internet中的组播主干(mbone)。配置 DVMRP 隧道所需的最低命令如下所示：

interface tunnel0  
ip unnumbered <any pim interface>
tunnel source <address of source>
tunnel destination <address of ISPs mrouted box> 
tunnel mode dvmrp  
ip pim sparse-dense-mode

通常，ISP让您通过隧道连接到运行“mrouted”(DVMRP)的UNIX计算机。如果 ISP 让您建立隧道到另一台 Cisco 设备，则使用默认 GRE 隧道模式。

如果想要生成可供 mbone 上的其他人查看的多播数据包，而不是接收多播数据包，您需要通告来源子网。如果您的组播源主机地址是 172.16.108.1，您需要向 mbone 通告该子网的存在。默认情况下，直连网络使用度量值 1 通告。

如果您的信息源不是使用 DVMRP 隧道直接连接到路由器，请在接口 tunnel0 下进行以下配置：

ip dvmrp metric 1 list 3  
access-list 3 permit  172.16.108.0 0.0.0.255

注意：您必须在此命令中包含访问列表，以防止将整个单播路由表通告给mbone。

如果设置类似于此处所示的设置，并且您想要通过域传播DVMRP路由，请在路由器A和B的serial0接口上配置ip dvmrp unicast-routingcommand。该操作提供DVMRP路由到PIM邻居的转发，然后这些邻居具有用于反向路径转发(RPF)的DVMRP路由表。DVMRP 获知的路由的 RPF 优先级高于所有其他协议（直接连接的路由除外）。

通过域传播DVMRP路由

MBGP

多协议边界网关协议(MBGP)是传送两组路由的基本方法：一组用于单播路由，一组用于组播路由。MBGP 提供必要的控制，决定允许流过多播数据包的位置。PIM 使用与多播路由关联的路由，以便生成数据分布树。MBGP 提供 RPF 路径，而不是创建多播状态。仍然需要 PIM，以便转发多播数据包。

仍需要PIM才能转发组播数据包

ip multicast-routing 


interface loopback0 
ip pim sparse-dense-mode 
ip address 192.168.2.2 255.255.255.0 


interface serial0 
ip address 192.168.100.1 255.255.255.0 


interface serial1 
ip pim sparse-dense-mode 
ip address 192.168.200.1 255.255.255.0 


router bgp 123 
network 192.168.100.0 nlri unicast 
network 192.168.200.0 nlri multicast 
neighbor 192.168.1.1 remote-as 321 nlri unicast multicast 
neighbor 192.168.1.1 ebgp-multihop 255 
neighbor 192.168.100.2 update-source loopback0 
neighbor 192.168.1.1 route-map setNH out 


route-map setNH permit 10 
match nlri multicast 
set ip next-hop 192.168.200.1 


route-map setNH permit 20 

ip multicast-routing 


interface loopback0 
ip pim sparse-dense-mode 
ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 


interface serial0 
ip address 192.168.100.2 255.255.255.0 


interface serial1 
ip pim sparse-dense-mode 
ip address 192.168.200.2 255.255.255.0 


router bgp 321 
network 192.168.100.0 nlri unicast 
network 192.168.200.0 nlri multicast 
neighbor 192.168.2.2 remote-as 123 nlri unicast multicast 
neighbor 192.168.2.2 ebgp-multihop 255 
neighbor 192.168.100.1 update-source loopback0 
neighbor 192.168.2.2 route-map setNH out 


route-map setNH permit 10 
match nlri multicast 
set ip next-hop 192.168.200.2 


route-map set NH permit 20 

如果您的单播和组播拓扑是一致的（例如，它们通过同一链路），则配置的主要区别在于nlri unicast multicast命令。示例如下所示：

network 192.168.100.0 nlri unicast multicast

为 MBGP 使用一致的拓扑结构有一个优点 - 即使流量流经相同的路径，也可为单播 BGP 和多播 BGP 应用不同的策略。

MSDP

组播源发现协议(MSDP)连接多个PIM-SM域。每个PIM-SM域使用自己的独立RP，并且不必依赖其他域中的RP。MSDP 允许域从其他域中发现多播源。如果您也与 MSDP 对等体具有 BGP 对等关系，则必须为 MSDP 和 BGP 使用相同的 IP 地址。当 MSDP 进行对等 RPF 检查时，MSDP 期望 MSDP 对等地址与 BGP/MBGP 提供的地址相同（在 SA 消息中的 RP 上进行路由表查找时）。然而，如果 MSDP 对等体之间有一条 BGP/MBGP 路径，您便不需要运行带有 MSDP 对等体的 BGP/MBGP。如果没有BGP/MBGP路径和多个MSDP对等体，您必须使用ip msdp default-peer命令。下面的示例显示 RP A 是其所在域的 RP，而 RP B 是其所在域的 RP。

组播源发现协议(MSDP)连接多个PIM-SM域

ip multicast-routing 


ip pim send-RP-announce loopback0 scope 16 group-list 1
ip pim send-RP-discovery scope 16 

ip msdp peer 192.168.100.2 
ip msdp sa-request 192.168.100.2 

interface loopback0
ip address <address> <mask>
ip pim sparse-dense-mode 
 
interface serial0 
ip address 192.168.100.1 255.255.255.0 
ip pim sparse-dense-mode 

ip multicast-routing 

ip pim send-RP-announce loopback0 scope 16 group-list 1
ip pim send-RP-discovery scope 16 


ip msdp peer 192.168.100.1 
ip msdp sa-request 192.168.100.1 

interface loopback0
ip address <address> <mask>
ip pim sparse-dense-mode 
 
interface serial0 
ip address 192.168.100.2 255.255.255.0 
ip pim sparse-dense-mode 

末节组播路由

残域多播路由允许您将远程/残域路由器作为 IGMP 代理。这些末节路由器不是完全参与PIM，而是将IGMP消息从主机转发到上游组播路由器。

末节路由器将IGMP消息从主机转发到上游组播路由器

int s0 
ip pim sparse-dense-mode 
ip pim neighbor-filter 1 


access-list 1 deny 192.168.140.1

需要 ip pim neighbor-filter 命令，以便路由器 1 不会把路由器 2 用作 PIM 邻居。如果是在稀疏模式下配置路由器 1，则无需配置相邻的过滤器。路由器 2 不能在稀疏模式下运行。当处于密集模式下时，残域多播源会充斥到主干路由器。

ip multicast-routing 
int e0 
ip pim sparse-dense-mode 
ip igmp helper-address 192.168.140.2 


int s0 
ip pim sparse-dense-mode 

卫星链路的 IGMP UDLR

单向链路路由 (UDLR) 提供了一种方法，可在单向卫星链路上将组播数据包转发到带有反向信道的 stub 网络。这类似于残域多播路由。没有此功能，上行链路路由器不能动态了解哪个 IP 组播组地址会在单向链路上转发，因为下行链路路由器不能送回任何地址。

单向链路路由(UDLR)提供转发组播数据包的方法

ip multicast-routing 


interface Ethernet0 
description Typical IP multicast enabled interface 
ip address 172.16.12.1 255.0.0.0 
ip pim sparse-dense-mode 


interface Ethernet1 
description Back channel which has connectivity to downlink-rtr 
ip address 172.16.11.1 255.0.0.0 
ip pim sparse-dense-mode 


interface Serial0 
description Unidirectional to downlink-rtr 
ip address 10.0.0.1 255.0.0.0 
ip pim sparse-dense-mode 
ip igmp unidirectional-link 
no keepalive 

ip multicast-routing 


interface Ethernet0 
description Typical IP multicast enabled interface 
ip address 172.16.14.2 255.0.0.0 
ip pim sparse-dense-mode 
ip igmp helper-address udl serial0 


interface Ethernet1 
description Back channel which has connectivity to downlink-rtr 
ip address 172.16.13.2 255.0.0.0 
ip pim sparse-dense-mode 


interface Serial0 
description Unidirectional to uplink-rtr 
ip address 10.0.0.2 255.0.0.0 
ip pim sparse-dense-mode 
ip igmp unidirectional-link 
no keepalive 

PIMv2 BSR

如果网络中的所有路由器都运行PIMv2，则可以配置BSR而不是自动RP。BSR 和自动 RP 非常相似。BSR 配置要求您配置 BSR 候选（类似于 RP-Announce in Auto-RP）和 BSR（类似于 Auto-RP Mapping Agents）。要配置BSR，请执行以下步骤：

1. 在候选 BSR 上配置：

   ip pim bsr-candidate interface hash-mask-len pref

   其中，interface 包含候选 BSR IP 地址。建议（但并非必需）为所有候选 BSR 使用相同的 hash-mask-Len。将选择具有最大 pref 值的候选 BSR 作为此域的 BSR。

   命令用法示例如下所示：

   ip pim bsr-candidate ethernet0 30 4

   PIMv2 BSR 收集候选 RP 信息，并散发与每组前缀关联的 RP 设置信息。为避免单一故障点，可以在域中将多个路由器配置为候选 BSR。

   根据配置的首选项值，将在候选 BSR 之间自动选择 BSR。要充当候选 BSR，路由器必须已连接且位于网络的主干区域，而不是网络的拨号区域。

2. 配置候选 RP 路由器。以下示例显示整个管理域地址范围的候选 RP（在接口 ethernet0 上）：

   access-list 11 permit 239.0.0.0 0.255.255.255
   ip pim rp-candidate ethernet0 group-list 11

CGMP

要配置组管理协议(CGMP)，请在面向交换机的路由器接口上配置以下内容：

ip pim sparse-dense-mode 
ip cgmp

然后，在交换机上进行以下配置：

set cgmp enable

IGMP 侦听

Catalyst 5000版本4.1提供互联网组管理协议(IGMP)监听。IGMP 监听需要 Supervisor III 卡。除配置 PIM 外，在路由器上配置 IGMP 监听无需进行其他配置。IGMP 监听仍然需要使用路由器才能提供 IGMP 查询。

下面的示例显示如何在交换机上启用 IGMP 监听：

Console> (enable) set igmp enable  
IGMP Snooping is enabled.  
CGMP is disabled. 

如果您尝试启用IGMP，但CGMP已启用，您将看到以下内容：

Console> (enable) set igmp enable  
Disable CGMP to enable IGMP Snooping feature. 

PGM

实际通用组播(PGM)是应用程序的一种可靠组播传输协议，要求把自由复制的有序组播数据从多个源传输到多个接收器。PGM 保证，组中的一台接收器可以接收传输和重发的所有数据包，或者能够检测无法恢复的数据包丢失。

没有 PGM 全局命令。可以使用 ip pgm 命令为每个接口配置 PGM。必须在配置了 PIM 接口的路由器上启用多播路由。

MRM

组播路由监控器(MRM)有助于在大型组播路由基础设施中自动检测故障。MRM 设计用于近乎实时地向网络管理员发出多播路由问题警报。

MRM有两个组件：MRM测试器和MRM管理器。MRM Tester 是发送器或接收器。

Cisco IOS 软件版本 12.0(5)T 及更高版本中提供 MRM。只有MRM测试程序和管理程序需要运行支持MRM的Cisco IOS版本。

组播路由监控器(MRM)有助于在大型组播路由基础设施中自动检测故障

interface Ethernet0 
  ip mrm test-sender 

interface Ethernet0 
  ip mrm test-receiver 

ip mrm manager test1 
 manager e0 group 239.1.1.1 
 senders 1 
 receivers 2 sender-list 1 


 access-list 1 permit 10.1.1.2 
 access-list 2 permit 10.1.4.2 

Test Manager 上的 show ip mrm manager 命令的输出如下所示：

Test_Manager# show ip mrm manager 
   Manager:test1/10.1.2.2 is not running  Beacon interval/holdtime/ttl:60/86400/32 Group:239.1.1.1, UDP port test-packet/status-report:16384/65535 Test sender: 10.1.1.2 Test receiver: 10.1.4.2

使用下面显示的命令启动测试。测试管理器将控制消息发送到测试发送器和测试接收器上，详见测试参数配置。测试接收器加入组并监控从测试发送器发送的测试数据包。

Test_Manager# mrm start test1 
 *Feb  4 10:29:51.798: IP MRM test test1 starts ......  
Test_Manager#

要显示 Test Manager 的状态报告，请输入以下命令：

Test_Manager# show ip mrm status  

IP MRM status report cache:  
Timestamp        Manager          Test Receiver   Pkt Loss/Dup (%)       Ehsr  
*Feb  4 14:12:46 10.1.2.2         10.1.4.2        1            (4%)      29  
*Feb  4 18:29:54 10.1.2.2         10.1.4.2        1            (4%)      15  
Test_Manager#

输出显示，接收方在特定时间发送了二个状态报告（每条线路各一个）。每个报告都包含时间间隔窗口内（默认间隔为一秒钟）的一次丢包。“Ehsr”值显示来自测试发送器的下一个估计序列号值。如果测试接收器看到重复的数据包，则将在“Pkt Loss/Dup”列中显示负数。

要停止测试，请输入以下命令：

Test_Manager# mrm stop test1 
*Feb  4 10:30:12.018: IP MRM test test1 stops  
Test_Manager# 

在测试运行时，MRM发送方以默认间隔200毫秒将RTP数据包发送到配置的组地址。接收器采用相同的默认间隔监控（期待）相同的数据包。如果接收器在默认窗口检测到数据包每隔五秒会丢失，它将发送报告到 MRM 管理器。如果在管理器上发出 show ip mrm status 命令，则可显示来自接收器的状态报告。

故障排除

当您在网络中实施 IP 多播时，发现的一些最常见问题包括：由于 RPF 故障或 TTL 设置的原因，路由器无法转发多播流量。有关这些问题及其他常见问题、症状和解决方法的详细讨论，请参阅 IP 多播故障排除指南。

相关信息

• IP 组播故障排除指南
• 使用CLI工具排除组播网络故障
• IP组播支持
• 思科技术支持和下载