# 组播路由配置

# 概述

# 组播

单播、组播、广播是计算机网络上三种基本的通信方式。

• 单播：单播是相互感兴趣的主机双方进行通信的方式，主机不能接收对其不感兴趣的其它主机发送的信息，属于点对点通信。
• 广播：广播是主机向子网内所有主机发送信息，子网内所有主机都能收到来自某台主机的广播信息，属于点对所有点的通信。
• 组播：组播则介于两者之间，是主机向一组主机发送信息，存在于某个组的所有主机都可以接收到信息，属于点对多点通信。

使用组播方式时，只有加入到该组播组的成员才能收到并处理该组播组的报文。对于不是该组播组的成员，要么不能接收到该组播组的报文，要么收到后直接丢弃。

组播 IP 地址用于标识一个 IP 组播组。组播报文的目的地址使用 D 类 IP 地址，D 类地址不能出现在 IP 报文的源 IP 地址字段里。其范围是从 224.0.0.0 到 239.255.255.255。

# 组播转发

实现 IP 组播通讯，需要解决两个问题：

• 组播成员如何加入组播组？
• 组播数据如何转发到对应接收者？

以下两类基本协议可以分别解决上述两个问题：

• 组成员管理协议。
• 组播路由协议。

组成员管理协议用于管理组播组成员的加入和离开。常用的组成员管理协议是 IGMP 协议，IGMP 是一种常用的管理 IPv4 组播组成员的 TCP/IP 协议，运行在组播网络末梢的组播设备与用户主机上，用于用户主机和其直连的组播设备之间建立并维护组播组成员关系。

组播成员通过组成员管理协议加入到组播组后，就会按需进行组播数据报文交互。组播设备在进行组播数据交互时需要依赖组播路由协议，通过维护组播路由表项，对数据报文进行转发。组播路由协议负责在组播网络中构建一个无环的组播分发树，即组播流量在组播网络中的传输路径。

常用的组播路由协议有 PIM-SM、PIM-DM、PIM-SSM。

PIM 是一种协议无关的域内组播路由协议。即为 IP 组播提供路由信息的可以是任意单播路由协议，如静态路由、RIP 和 OSPF 等。组播路由和单播路由无关，只是利用单播路由表生成组播路由信息。

# 实际场景

# PIM-SSM 协议案例

实现跨网段组播通信，需要有一台设备进行路由配置。

• 首选上位机（A）网卡 en4 配置 IP 为 192.168.0.200 和网关为 192.168.0.253，对应路由节点连接的 en4 的 IP 应配置为 192.168.0.253，网关地址为 192.168.0.1，设置 en4 为默认路由网卡。

  route add default dev en4
  

• 其次目标节点（C）网卡 en5 配置 IP 为 192.168.4.21 和网关为 192.168.4.253，对应路由节点连接的 en5 的 IP 应配置为 192.168.4.253，网关地址为 192.168.4.1，设置 en5 为默认路由网卡。

  route add default dev en5
  

• 最后在路由节点（B）开启 ipforward。

  ipforward 1
  

• 按照上文Quagga 配置内容，启动 Quagga。

• 启动 pim 组播路由守护进程。

  pimd &
  

• 使用 Telnet 工具通过路由节点（B） 的 IP 及 2611 端口号进入到 PIM 协议配置界面，密码是 zebra。

  Hello, this is Quagga (version 1.2.2).
  Copyright 1996-2005 Kunihiro Ishiguro, et al.
  
  
  User Access Verification
  
  Password: 
  

• 进入路由节点（B）的 PIM 协议配置界面后，首先输入以下指令启动config配置模式。

  pimd> enable
  pimd# configure terminal
  pimd(config)# 
  

• 按照下面指令配置路由节点（B）。

  ip multicase-routing
  interface en4
  ip pim ssm
  ip igmp
  ip igmp join 239.255.1.21 192.168.0.200
  ip igmp join 239.255.1.21 192.168.4.21
  ip multicase-routing
  interface en5
  ip pim ssm
  ip igmp
  ip igmp join 239.255.1.21 192.168.0.200
  ip igmp join 239.255.1.21 192.168.4.21
  

• 测试代码分为组播发送程序 multicast_send 及组播接收程序 multicast_recv，实现上位机向组播地址 239.255.1.21，端口号 9221 发送数据，而目标机通过组播地址 239.255.1.21，端口号 9221 接收数据。

• 在上位机端，运行组播发送程序。

  ./multicast_send en4 192.168.0.200
  

• 在目标机器，运行组播接收程序。

  ./multicast_recv en5 192.168.4.21
  

• 当接收端打印字符，则表示通过组播地址获取组播数据成功。