1、IPv6解決方案可控組播技術白皮書（2021）IPv6解決方案可控組播技術白皮書關鍵詞：組播，可控組播，IPV6摘 要：IP組播技術的出現使得對特定數據的分發能夠大大的節約帶寬。但使用組 播技術的同時，如何進行有效的安全控制也是目前組播技術研究的一個方向。本文描述了在 IPv6環境下的一種可控組播的技術及其部署方案。縮略語清單：縮略語 PIM PIM DM PIM SM MLD MLD Snooping 英文全名 Protocol Independent Multicast Protocol Independent Multicast Dense Mode Protocol Independe

2、nt Multicast Sparse Mode Multicast Listener Discovery Multicast Listener Discovery Snooping中文解釋 協議無關組播 協議無關組播一密集模式協議無關組播一 稀疏模式組播偵聽者發現協議組播偵聽者發現協議窺探Copyright ? 2021杭州華三通信技術有限公司第1頁，共15頁IPv6解決方案可控組播技術白皮書公開目錄1 2組播技術概述3IPv6組播技術介紹32. 1 2. 2 2. 3 2. 4 2. 5 3IPv6組播地址3IPv6組播MAC地址4組播組管理協議 5MLD Snooping 技術8組播路由

3、協議與組播轉發11H3C可控組播技術123. 1 3. 2 3. 3 3. 4組播源控制12組播接收者控制13用戶組播權限部署及計費14典型應用場景154總結152021-5-7第2頁，共15頁IPv6解決方案可控組播技術白皮書公開1組播技術概述組播是指在IP網絡中將數據包以盡力傳送的形式發送到某個確定的節點集合（即組 播組），其基本思想是：源主機（即組播源）只發送一份數據，其目的地址為組播 組地址：組播組中的所有接收者都可收到同樣的數據拷貝，并旦只有組播組內的主機可以接 收該數據，而其它主機則不能收到。組播技術有效地解決了單點發送、多點接收的問題，實現了 IP網絡中點到多點的高效數據傳送，能

4、夠大量節約網絡帶寬、降低網絡負載。作為一種與單播和廣播并列 的通信方式，組播的意義不僅在于此。更重要的是，可以利用網絡的組播特性方便地提 供一些新的增值業務，如在線直播、網絡電視、遠程教育、遠程醫療、網絡電臺、實時 視頻會議等互聯網的信息服務領域。2 IPv6組播技術介紹組播技術的實現需要解決以下幾方面問題：?組播源向一組確定的接收者發送信息，而如何來標識這組確定的接收者？ ？接收 者通過加入組播組來實現對組播信息的接收，而接收者是如何動態地加入或離開組播組的？?組播報文在網絡中是如何被轉發并最終到達接收者的？2. 1 IPv6組播地址在IPv6中，使用組播組地址來確定一個組播組的接收者。一個

5、節點可能屬于多個組播組。發往組播地址的報文被組播地址標識的所有接口接收。圖1 IPv6組播地址格式IPv6組播地址的格式如上圖所示，其中各字段的含義如下：2021-5-7第3頁，共15頁IPv6解決方案可控組播技術白皮書公開(1) OxFF：最高8比特為11111111,標識此地址為組播地址。(2) Flags： 4比特。如圖2所示，Flags字段中各位的取值如下：圖2 Flags字段格式?最高位為保留位，必須為Oe? R bit：取0表示非內嵌RP的組播地址；取1則表示內嵌RP的組播地址，此時P、T位都必須置10? P bit：取0表示非基于單播前綴的組播地址；取1則表示基于單播前綴的組播地

6、址，此時T位也必須置1。? T bit：取0表示永久分配組播地址；取1則表示非永久分配的組播地址。(3) Scope： 4比特，用于標識此組播組的應用范圍，其取值及含義如表1所示。表1 Scope字段的取值及其含義(4) Group ID： 112比特，組播組標識號。用來在由Scope字段所指定的范圍內唯 一標識組播組，該標識可能是永久分配的或臨時的，這由Flags字段的T位決定。2.2 IPv6組播MAC地址IPv6組播MAC地址的高16位為0x3333,低32位為IPv6組播地址的低32位。如下 圖所示，是IPv6組播地址FF1E: :F30E:101的MAC地址映射舉例。2021-5-7

7、第4頁，共15頁IPv6解決方案可控組播技術白皮書公開圖3 IPv6組播MAC地址如上圖所示，IPv6的組播MAC地址為將128 bit的IPv6組播地址的低32bit： F30E0101直接映射到了 MAC地址的低32bit中。2. 3組播組管理協議組成員關系管理是指在路由器/交換機上建立直聯網段內的組成員關系信息，具體說, 就是管理各接口/端口下有哪些組播組的成員。在IPv6中使用MLD協議作為組播組管理協議，MLD是運行于主機和與主機直連的路由 器之間，其實現的功能是雙向的：一方面，主機通過MLD報告通知路由器希望接收某個特 定組播組的信息：另一方面，路由器通過MLD查詢周期性地查詢局域網內的組播組成員是 否處于活動狀態，實現所連網段組成員關系的收集與維護。通過MLD協議，在路由器中記 錄的信息是某個組播組是否在本地有組成員，而不是組播組與主機之間的對應關系。目前ULD有以下兩個版本：MLDvl (RFC 2710)對應 IGMP v2 MLDv2 (RFC 3810)對應 IGMP v32. 3. 1 MLDvl原理簡介MLDvl主要基于查詢和響應機制完成對IPv6組播組成員的管理。？查詢器選舉機制當一個網段內有多臺IPv6組播路由器時，由于它們都能從主機那里收到MLD成員關 系報告報文(Multicast Listener Report Message),因此