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网络学习提升必看 PIM SM+MSDP+MBGP综合实验

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发表于 2021-3-25 15:27:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
实验目的:

使用PIM SM+MSDP+MBGP  实现组播流量跨域的发送与接收。
场景描述:
在如图环境中, 有2个AS,AS10 和AS20

                               
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每一台路由器身后都有一个环回口loopback 0, 两个AS内都运行OSPF1 area 0 , 只宣告内网接口, 不宣告连接外网的接口,全部宣告进area 0,
AS 10内R1-2之间运行IBGP,AS20内R3 与R4/5 建立IBGP邻居关系,
AS间R2-3直连建立EBGP 邻居关系。

实现需求:
信源MCS1和MCS2 分别发送不同的组播流量, PC1和PC2仅切换本地加入的不同的组号就可以选择接收不同的信源流量。
需要用到的协议:
MBGP:Multi protocol BGP
Multiprotocol Extensions for BGP-4,MBGP,也称为BGP-4+.   BGP-4的多协议的扩展。
  我们之前学习到的BGP是基于IPv4/6的单播BGP,不管是IPv4还是vpnv4, 都是单播流量, 而BGP, 可以传递组播流量,通过建立组播BGP邻居就可以传递组播的路由条目, 同样, 这个BGP 仅仅是用来传递控制平面的路由条目的, 不是用来传递数据流量的,而这里所讨论的BGP的组播路由条目, 也不是真的就像单播那样的路由条目,确切的来说,是转发条目, 是用来做RPF校验的,通过修改组播的RPF接口来影响组播流量路径的转发,由于组播BGP是在原有基础上做的扩展, 并不是新的协议, 所以, 原来的13步缘路原则,属性的修改还是适用的, 当然, 启用方法, 就是在组播的ipv4/6 family 中激活对应的邻居关系,通告对应信源所在的网段。
MSDP:Multicast Source Discovery Protocol 
MSDP描述了一种连接多 PIM-SM域的机制。每种PIM-SM域都使用自己独立的RP(Rendezvous Point),它并不依赖于其它域内的RP。PIM-SM域内的MSDP路由器与其它域内的MSDP对等体之间存在一种MSDP对等关系,这种关系通过TCP连接形成,在其中控制信息进行交换。
接收端域:只带接受端的域可以获取数据而不用全局通告组成员。MSDP可以和其它非PIM-SM协议一起使用。

msdp描述了多个pim-sm域互连的机制,用于发现其它pim-sm域内的组播源信息。它允许不同域的rp共享其组播源信息,并要求域内组播路由协议必须是pim-sm。  配置了msdp对等体的rp将其域内的活动组播源信息通过sa(source active,活动源)消息通告给它的所有msdp对等体,这样,一个pim-sm域内的组播源信息就会被传递到另一个pim-sm域。  msdp对等体可以建立在不同域的rp或同一域的多个rp之间,也可以建立在rp与普通路由器之间或者普通路由之间。msdp对等体之间使用tcp连接。

msdp使得一个pim-sm域不需要依赖另一个pim-sm域内的rp,因为在得到另一个pim-sm域内的组播源信息之后,一个pim-sm域里的接收者可以不通过另一pim-sm域里的rp而直接加入到这个域内组播源的spt上。

MSDP 的使用方式有点像BGP, MSDP也是使用TCP建立邻居的, 也有MSDP 邻居概念,所以可以非直连跨设备建立邻居关系。

其实MSDP单独承载组播是没有问题的.因为在MSDP的SA消息当中就存在了(S,G)的表项,也就是说组播的信息是可以通过MSDP来传递的,既然能传递(S,G)那么自然也就不需要MBGP的支持了.但是这个只是跨域组播的一方面.
实际上跨域组播大概有两种实现方式:

1,MSDP对等体链.(纯MSDP的方式):
在同一PIM-SM域内,RP与ASBR之间,建立RP-“普通”型MSDP对等体。两个ASBR之间建立“普通”-“普通”型MSDP对等体。多对MSDP对等体首尾相连,貌似一条“锁链”。之所以要这样建立MSDP的对等体,是因为两个ASBR之间跑的是普通的BGP,无法用来承载组播的(S,G)信息,那么就需要通过SA消息来承载(S,G)信息,两个ASBR之间就是通过SA的消息来传递组播信息的。


                               
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2,MSDP+MBGP:
在两个PIM-SM域的RP之间配置MBGP对等体,且不配置单播路由功能。建立MSDP对等体的接口地址与建立MBGP对等体的接口地址相同。不同于MSDP对等体链,由于使用了MBGP,(S,G)的信息可以承载于MBGP上,所以当RP1做组播update的时候,RP2会通过MBGP直接得到(S,G)的表项。从而可以直接建立MSDP对等体组。

                               
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IGMP :因特网组管理协议
PIM:协议无关组播
这里, 我们用到的是PIM 的SM 模式, 是稀疏模式,由于PIM  DM密集模式特别消耗带宽资源, 所以不适合大规模部署,还有一个原因是MSDP 协议要求跨域组播必须使用PIM SM 模式
这两个协议大家并不陌生, 这个协议是运行在最后一跳路由器和接收者之间的,当接收者要接收一个组播组的流量的时候, 就会发送report 报文, 最后一跳路由器的PIM DR收到这个report 就会发送(*,G)join给PIM SM的RP路由器, 这样从RP到接收者之间的RPT共享树就建立完成了,当信源有流量发送就会发送给RP, RP就会把流量沿着RPT树转发下来,最后一跳路由器再做RPT到SPT的树形结构切换,流量就正常转发了。
         
配置过程:
1. 按照如果所示接口配置IP地址, 宣告进OSPF并检查连通性,配置过程略,   
2.启用PIM,全局启用组播路由功能, 所有接口下都运行PIM  SM 模式,
R2 为AS 10中的RP, R3 为AS 20的RP
RP上的配置:
[R2-pim]display this  
[V200R003C00]
pim
c-bsr priority 10
c-bsr LoopBack0
c-rp LoopBack0
非RP上的配置
[R1-pim]display this  
pim
c-bsr LoopBack0
c-rp priority 10
c-rp LoopBack0
在AS 的边界, 配置PIM BSR 边界:
[R2-GigabitEthernet0/0/1]display this  
[V200R003C00]
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 23.1.1.2 255.255.255.0  
pim bsr-boundary
pim sm
#
[R3-GigabitEthernet0/0/1]display this  
[V200R003C00]
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 23.1.1.3 255.255.255.0  
pim bsr-boundary
pim sm
  • 在接收者PC1/2 所连接的路由器接口上配置IGMPv2
配置完成之后, 分别在AS10/20内, 测试本AS的信源发送流量, 接收者接收本AS信源的流量, 是没有问题的。
因为这里不存在跨组播域传递组播流量。
路由器上可以显示(*,G)和(S,G)表项。

                               
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4.运行BGP协议, BGP和OSPF 暂时不做双向导入操作,只是单独运行,
R1-2之间IBGP, R2-3之间EBGP,直连建邻居, R3-4,R3-5之间IBGP,直连建邻居,
除了建立IPv4 单播邻居之外, 也建立ipv4 组播邻居
[R2]display  current-configuration section bgp
[V200R003C00]
#
bgp 10
router-id 2.2.2.2
peer 12.1.1.1 as-number 10  
peer 23.1.1.3 as-number 20  
#
ipv4-family unicast
undo synchronization
peer 12.1.1.1 enable
  peer 12.1.1.1 next-hop-local
  peer 23.1.1.3 enable
#
ipv4-family multicast
undo synchronization
peer 12.1.1.1 enable
peer 23.1.1.3 enable
[R3]display current-configuration section bgp
[V200R003C00]
#
bgp 20
router-id 3.3.3.3
peer 23.1.1.2 as-number 10  
peer 34.1.1.4 as-number 20  
peer 35.1.1.5 as-number 20  
#
ipv4-family unicast
undo synchronization
peer 23.1.1.2 enable
peer 34.1.1.4 enable
peer 34.1.1.4 reflect-client
peer 34.1.1.4 next-hop-local  
peer 35.1.1.5 enable
peer 35.1.1.5 reflect-client
peer 35.1.1.5 next-hop-local  
#
ipv4-family multicast
undo synchronization
peer 23.1.1.2 enable
peer 34.1.1.4 enable
peer 35.1.1.5 enable
同时看其他路由器也要回指邻居关系,然后检查邻居关系建立情况:

                               
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从邻居建立的关系来看, 目前ipv4单播和组播邻居都没有问题,
5.BGP中通告组播路由:
分别在R2/3上通告信源和接收者所在的网段路由信息
#
bgp 10
ipv4-family multicast
network 10.1.1.0 255.255.255.0  
network 10.1.4.0 255.255.255.0  
bgp 20
ipv4-family multicast
network 10.1.2.0 255.255.255.0  
network 10.1.3.0 255.255.255.0
6。RP之间建立MSDP 邻居关系
[R2-msdp]display this  
[V200R003C00]
msdp
originating-rp GigabitEthernet0/0/1
peer 23.1.1.3 connect-interface GigabitEthernet0/0/1
[R3-msdp]display this  
[V200R003C00]
msdp
originating-rp GigabitEthernet0/0/1
peer 23.1.1.2 connect-interface GigabitEthernet0/0/1
查看MSDP邻居关系:

                               
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7.检查效果:
分别在MSC1/2 上播放不同的视频, 在PC1/2上通过修改所加入的组号来接收指定信源发过来的流量
MCS1:224.1.1.1
MCS2:224.1.1.2

                               
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通过查看R2-3之间交互的MSDP报文, 可以看到, 每个RP 会主动通告自己域内的信源IP地址和对应的组播组信息
通过测试,可以发现,PC1/2 可以正常接收指定信源发送过来的组播流量, 但是接收者和信源的IPv4 地址是不通的, 所以单播和组播的转发表项是独立的, 不是说组播表项依靠单播表项的,
             实验环境:&#128206IM_SM+MSDP+MBGP.zip
     由于我们通告的信源和接收者的路由是在BGP的组播地址簇内的,所以信源到接收者之间跨域的单播路由是不通的, 但是由于同一个域内有OSPF,所以同一个域内信源到接收者是通的。
组播路由表:

                               
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如果不通告组播地址段, 其他路由器如何发送join报文呢?所以需要在BGP的组播地址簇中通告信源和接收者所在的网段。

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发表于 2021-4-28 11:39:18 | 显示全部楼层
不愧是辉哥
板凳 2021-4-28 11:39:18 回复 收起回复
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