ip组播靠管理

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IP组播靠管理,目前，不少金业或政府部门，通过自建或租用线路，开发属于自己的宽带IP城域网，并在1其上开展视频会议等应用。一般来说，搭建一个星型网络，进行点对点的TCP/IP数据包传输，并非难事，只要能Ping通对方就行，因为TCP/IP提供可靠传输，接收方如果没有收到数据包，发送方会垂发这些包。但是在组播方式下，采用的是不可靠的UDP传输，发送方没有重发数据包的机制，如果传输环境不进行优化，或者网络交换机的配置不很合理，就很容易造成数据包的延时或丢失，导致传输视频会议的图像时，在接收端出现马赛克、停顿,其至黑屏等现象。因此，笔者愿把自己总结出的一些纽播应用的管理经验与读者共亨。一、网络概况笔者所在的地级市，下辖9个县，我们利用IPoverOptical技术，组建了覆盖全市的光纤千兆1P城域网，在该网络上利川组播技术，成功地召开了多次交互式视频会议，网上川八还可以实吋收看CCTV-5转播的视频新闻和世界杯足球赛等。该网络选用了美国Foundry公司的产品，其中在地级市的核心交换机采用Biglron8000,而在9个县中，冇5个单位的汇接层交换机为Biglron4000,另外4个单位的汇接层交换机为Netlron,这些型号的交换机都是笫三层交换机。至于各个单位的接入层交换机则有多种型号，包括3Com、Cisco、Intel和华为等。以上这些产品组成了以Biglron8000为中心的树型网络，这种网络结构止好与政府部门的分级管理模式相符合。二、组播协议组播技术是根据路由器卜-游是否有组播成员來决定是否转发数据包的，这样，支持纽播协议的网络，由于只在路由有分支的节点复制数据包，与传统单播协议在源端复制示，再一一发送出去的方式比较，不但大人节省了带宽资源，还减轻了源端及中间路由器节点处理垂复分组的负担，缩短了通信所需的处理吋间，大大提高了网络工作的效率。IP网上的组播有以卜-三个常用的协议。1.Internet群组管理协议(IGMP)该协议被主机用來通知直连的路山器，提出貝体组播地址，申请加入或离开一个组播组。发送者则要确定一个合适的地址，这个地址代表一个主组，然后，纽播数据包通过普通的IP地址以UDP广播方式传送到提出申请的主机所在了网内的各主机用户。2.独立组播协议(PIM)该协议实现对各种组播应用的支持，有密集模式PIM-DM和稀疏模式PIM-SM两种。在Foundry产品上，加载PIM会自动启用IGMP。3.距离欠量组播路由协议(DVMRP)T该协议属于密集模式，它根据白己的算法建立组播路由表。在Foundry产品上，加载DVMRP也会自动启用IGMPo要想在IP网络上召开交互式视频会议或发布视频新闻，就需要利用IP网络组播的密集模式，并几启动PIM或DVMRP协议。在Foundry产品上启动这些协议时，不同的VLAN 配置方法可产生不同的效果。三、重在管理在管理方面，我们做了以卜-工作。1.划分VLAN划分VLAN（虚拟局域网）是为了控制广播包的扩散。对于我们的视频会议应用，采用MPEG2标准，rfl于设备相对独立，与网上其他桌面用户之间不存在信息交流，所以我们在全市范围内共10台三层交换机上专门开辟了一-个VLAN24,并给定一个单独的网段，不设网关。Foundry的802.1p/q标准标记允许建立跨越交换机边界的虚拟局域网，于是VLAN24跨越了不同的交换机，使得尽管这10台三层交换机最远距离为90km以上，还能处在同一VLAN内，避免了-•些不相T广播包的干扰，大大提高了接收端处理数据的效率。对于视频新闻，采用MPEG1标准，由于接收方是城域网上的普通用户，所以只在源端设定一个独立的VLAN25o冃前在网上运行的视频新闻冇2套系统，一套采用McdiaPlaycr7.1,另一套釆用专用的客户端软件。2.设置优先级网络管理员利用可选服务质量，通过IEEE802.1p/q虚拟局域网标记和优先级别分配，将QoS的优点延伸到交换机边界。Foundry的Biglron交换机支持8个等级（0〜7）的优先级，这8个优先级被分为4纽，在默认状态下，最高级别的优先级可请求到80%的带宽。对于VLAN24来说，就需要为它设置最高级别的优先级（第7级）。3.配置组播协议在视频会议系统调试吋，山于没有配置好组播协议，整个城域网存在着丢失数据包较多的现象，我们先用HP公司的Nctpcrf软件对网络点对点状态下的TCP连接与UDP连接性能（包括丢包率）进行测试，测试时网络所传递的数据最为11.29Mbps,远人于视频会议的数据流量（6Mbps）,测试结果表明没有任何丢包，而口交换机CPU的使用率也很低（Netlron为4%,Biglron800（）为1%）。后来，又邀请第三方用美国Fluke公司的EnteipriseLANMeter683测试仪对全网进行更为严密的检测，结论为该网络是稳定和健壮的。以上测试结果说明网络交换性能良好，那么为什么在整个视频会议系统调试吋，却会出T包现象呢?我们仔细检查了组播协议的配置。对于VLAN24来说，由于所冇参加视频会议的设备均处在同一个虚拟局域网内，不盂要组播路由，只需在最靠近组播源的三层交换机上加载IGMP即可。实际应用屮，我们就在核心层交换机Biglron8000中属于VLAN24的intve24上启用了DVMRP,由它來自动加载IGMP;在5个汇接层交换机Biglron4000±不再启用DVMRP,否则就要引起混乱，造成组播数据包的丢失;但是由于Biglron和Netlron±的DVMRP版木不同，所以在另外4个汇接层交换机Netlron上仍然需要启用DVMRP。对于VLAN25來说，由于接收方是城域网上的所有普通用户，他们与组播源分别属于不同的VLAN和不同的1P子网，所以需耍在所有VLAN的虚拟端口上启川组播路FtT协议， 包括千兆口上用于级联的VLAN。实际应用中，我们在每个VLAN(不包括VLAN24)的虚拟端口上都启用了PIM。经过多次试验，我们发现：(l)PIM使用IPROUTE中的路由信息，jfl]DVMRP则根据它口己的算法，另外生成一个路由表;(2)在同一交换机上，不同白勺VLAN如果冇的使用P1M,冇的使川DVMRP,贝IJ这些VLAN中的主机不能加入同一组地址;⑶在同一交换机上，不同VLAN、不同子网的主机在相同的PIM或DVMRP的支持下，可以加入同一•组地址;(4)在同一交换机上，同一VLAN卜的不同子网的主机可以公用一个PIM或DVMRP;(5)同一VLAN下的不同了网，只冇地址最小的网段能进入DVMRP的路由表中。1.协调交换机的互连不同型号的交换机相连时，需要协调好彼此的配置，否则会影响组播数据的传输。例如,英中一个县级单位的汇接层交换机是Biglron4000,如果视频会议终端与它直接相连，则能正常工作;如果在Biglron4000与视频会议终端Z间加入一台接入层交换机，型号为Intel530,结果图像传输不正常，有严重丢帧现象。经过仔细分析，发现是两台交换机的配置没有协调好，后来开通了Intel530交换机的双工功能，图像传输即恢复正常。2.检查端口流量在视频会议的调试初期，地级单位控制中心上的解码设备收到了很多额外的数据包，仔细检查与这些解码设备直连的接入层交换机Fastlron上各个端口的流量后，发现当在城域网上进行视频传输时，Fastlron会打开组播协议，如果此时纟F1播纟F1里没有接收设备，则Fastlron会将其接收到的组播数据包广播给每一个端口,直到冇接收设备加入到组播组时，Fastlron才停止广播，把数据包只发给已加入组播组的端口。这是因为Foundry的Fastlron屈丁•接入层设备，是笫2层交换机，当交换机检测进入的数据流，并且检查目的MAC地址以确定如何转发这个数据流吋，由于目的MAC地址是一个组播地址，在交换表中没冇该数据流应该转发到何处的条忖，所以这个视频流就简单地被发送到其所有的端口。要解决这个问题有以卜•方法：(1)第2层交换机对以窥探IGMP查询和报告消息以了解组播组成员的端口对应关系，这使得交换机可以动态跟踪组播组成员，不过，窥探每个组播数据包和控制包会消耗交换机很多的处理能力，并会因此降低交换机的转发性能、增加包转发延时;(2)在打开MFastlron直接相连的编解码设备吋，按照先开接收设备，后开视频发送的顺序操作，这种方法的缺点是工作人员往往山于疏忽而造成误操作;(3)将只有二层交切能的Fastlron换成三层交换机Netlron,[tr丁•后者的价格比前者贵很多，所以这种方法会造成浪费。实际应用中，对视频传输软件进行改进，每当需要发送视频组播包时，先用软件模拟一个接收设备，提出中请，加入组播组，这样就不会引发Fastlron的广播，从根本上解决这个问题。6.优化传输环境在视频会议系统的调试初期，另一个造成数据包丢失的原因是有些三层交换机光纤端口的校验码(FCS)值较人，这会引起频繁启用握手信号，影响正常数据的传输。由于产生FCS错误的原因主要冇坏的网卡及驱动、电磁干扰，及英他线路噪声、超负荷工作的路由和网桥、传输线缆超标等，所以有针对性地检查了一些光纤的光功率，有几条光纤的功率已将到交换机接受范围的临界，于是将这几条光纤的尾纤和跳线接头用无水酒精擦洗干净，重新接上后再进行测试，一切正常。 7.管理组播地址根据Internet地址分配机构的规定，应用系统中可采用的组播地址范围是：224.0」.0〜238.255.255.255o在实际应用中，我们一般都采用静态设置，如在视频会议系统中设置好组播地址，以后永远不变，这种方式虽然比较简单，在F1前视频会议系统使用不多时没有问题，但是如果有两个此类会议系统同时运行，或使用相同组播地址的不同系统同时运行(山于没有统一管理组播地址，开发商互相不知道)，那么就会出现无法解决的地址冲