基于PIM-DM+IGMP的组播实验配置

前面我们将IGMP协议和PIM-DM协议理论知识都学完了，现在开始进入实践，毕竟只有完成实践是最好的检验方式。IGMP是用于感知组播组成员，而PIM-DM是用于在域内构建组播分发树的的协议，本次实验使用这两项技术进行分析与实践。

## 一、拓扑结构
拓扑说明与一些注意事项。组播主要用于一些组播流量、IP电话、IPTV等，在ensp支持使用vlc播放器进行组播推流，因此首先需要安装vlc播放器。

![VLC](/media/202408/2024-08-01_132703_0743150.5921250086575041.png)

然后将工具配置在ensp中，设置--工具设置--VLC选择安装完成后的软件路径。

![工具设置](/media/202408/2024-08-01_132718_9711830.5885413475199386.png)

拓扑：

![组播实验拓扑](/media/202408/2024-08-01_132735_7241150.6285782330453585.png)

这里只有一个组播源因此**IGMP使用默认v2**即可，AR2、3、4使用交换机连接触发断言机制，连接组播组成员的接口**开启igmp**，组播转发网络的接口都启用**PIM DM**，所有设备都在**OSPF 1 的Area 0** 区域，所有路由器**开启组播路由功能**。

## 二、基础网络配置
包括IP与路由互通配置，保证组播组成员与组播源能够互相ping通。

组播源设置使用MCS，设置ip地址以及组播组地址

![组播源](/media/202408/2024-08-01_132751_3170140.4379774684016735.png)

![组播组设置](/media/202408/2024-08-01_132806_5338760.5749188120655335.png)

AR1:
```ssh
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 10.0.1.2 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 10.0.2.1 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/2
 ip address 10.0.3.1 255.255.255.0 
#
ospf 1 
 area 0.0.0.0 
  network 10.0.1.0 0.0.0.255 
  network 10.0.2.0 0.0.0.255 
  network 10.0.3.0 0.0.0.255
```

AR2:
```ssh
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 10.0.6.2 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 10.0.2.2 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/2
 ip address 172.16.0.254 255.255.255.0 
#
ospf 1 
 area 0.0.0.0 
  network 10.0.2.0 0.0.0.255 
  network 10.0.6.0 0.0.0.255 
  network 172.16.0.0 0.0.0.255
```

AR3:
```ssh
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 10.0.6.3 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/2
 ip address 10.0.3.3 255.255.255.0 
#
ospf 1 
 area 0.0.0.0 
  network 10.0.3.0 0.0.0.255 
  network 10.0.6.0 0.0.0.255
```

AR4:
```ssh
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 10.0.6.4 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 10.0.7.4 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/2
 ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 
#
ospf 1 
 area 0.0.0.0 
  network 10.0.6.0 0.0.0.255 
  network 10.0.7.0 0.0.0.255 
  network 192.168.1.0 0.0.0.255
```

AR5:
```ssh
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 10.0.7.5 255.255.255.0 
#
ospf 1 
 area 0.0.0.0 
  network 10.0.7.0 0.0.0.255
```

测试网络连通性：

![PC连通性](/media/202408/2024-08-01_132826_6934770.765538348573576.png)

## 三、组播配置
其实组播配置也不难。
- 所有路由器开启组播路由功能
- 组播转发网络接口开启PIM DM
- 连接组播组成员的接口开启igmp enable

这里先把配置配上，然后组播源再开始播放视频推流进行抓包查看现象。

```ssh
# AR1
multicast routing-enable            # 全局开启组播路由功能
#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 10.0.1.2 255.255.255.0 
 pim dm                             # 启用PIM DM模式
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 10.0.2.1 255.255.255.0 
 pim dm
#
interface GigabitEthernet0/0/2
 ip address 10.0.3.1 255.255.255.0 
 pim dm
 
# AR2
multicast routing-enable            # 全局开启组播路由功能
#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 10.0.6.2 255.255.255.0 
 pim dm
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 10.0.2.2 255.255.255.0 
 pim dm
#
interface GigabitEthernet0/0/2
 ip address 172.16.0.254 255.255.255.0 
 igmp enable                          # 开启igmp功能，默认为igmp v2

# AR3
multicast routing-enable            # 全局开启组播路由功能
#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 10.0.6.3 255.255.255.0 
 pim dm
#
interface GigabitEthernet0/0/2
 ip address 10.0.3.3 255.255.255.0 
 pim dm
 
# AR4
multicast routing-enable            # 全局开启组播路由功能
#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 10.0.6.4 255.255.255.0 
 pim dm
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 10.0.7.4 255.255.255.0 
 pim dm
#
interface GigabitEthernet0/0/2
 ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 
 igmp enable

# AR5
multicast routing-enable            # 全局开启组播路由功能
#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 10.0.7.5 255.255.255.0 
 pim dm
```
配置完成后暂时是没有什么表项和现象的，因为组播源没有开启播放，没有组播流量触发全网泛洪，组播组成员没有加组无法形成igmp组表项和igmp路由表项。

## 四、开启组播功能
可以在下面的接口开启抓包观察下现象。

![开启抓包](/media/202408/2024-08-01_132847_0759360.21383144028939616.png)

首先可以观察到连接组播组成员的接口发送的普遍组查询报文，每隔60s左右发送一次，向下行接口发往224.0.0.1.

![igmpv2查询报文](/media/202408/2024-08-01_132903_7443890.09379524715950127.png)

![报文详情](/media/202408/2024-08-01_132919_0356980.19503034663851415.png)

组播源配置：设置完成路径和组播组ip，点击一下组播组MAC地址自动生成，最后点击运行。

![组播源设置](/media/202408/2024-08-01_132933_3683240.010010146787600704.png)

![播放视频](/media/202408/2024-08-01_132950_8565190.06409691750925717.png)

![报文](/media/202408/2024-08-01_133014_0671100.13450832540541968.png)

通过抓包查看到组播源向组播组224.1.1.1通过UDP推送流量。

在AR2的G0/0/0口查看到了断言报文以及状态刷新报文，通过查看发现AR2和AR3都发送了断言报文，但是由于AR3的IP地址优先，因此AR3下行接口作为winner发送状态刷新报文。

![AR2抓包](/media/202408/2024-08-01_133031_9969950.6650723599135067.png)

组播组成员加组：

![PC加组](/media/202408/2024-08-01_133047_9149650.9422930195838839.png)

![成功接收到组播流量](/media/202408/2024-08-01_133104_5296170.7195567568765121.png)

通过抓包查看到组播组成员发送的组成员关系报告，需要加入源为10.0.1.1的组播组224.1.1.1.

![报文1](/media/202408/2024-08-01_133121_6703750.3116283895495573.png)

![报文详情](/media/202408/2024-08-01_133135_9898020.20408597179027077.png)

AR4查看igmp组表项和igmp路由表项。

![AR4查看表项](/media/202408/2024-08-01_133153_7460450.9814374834139801.png)

![组播路由表](/media/202408/2024-08-01_133210_4870630.7012991654708695.png)

![组播实现](/media/202408/2024-08-01_133235_0603080.1514402704868525.png)

这里还有一个剪枝报文的前面没有抓包到，算了。由于组播转发网络开启PIM DM，每个路由器都会维护PIM路由表项即使不转发组播流量，然后从第一跳组播路由器会定期发送状态刷新报文全网泛洪。

组播分发树SPT：

![最终SPT](/media/202408/2024-08-01_133301_6812610.19597459127694894.png)