SP运营商核心网架构设计NG MV P N(下一代组播 V P N)技术深入分析
作者：互联网
我们经常听到MPLS V*P*N，但是对MV P N(Multicast V* P* N-组播V*P*N)了解的很少，实际上M*V*P*N已经出来20年了，在IE-LAB的SP运营商网络技术课程体系中，M V P N做为SP的高阶课程在SP的全栈课中有最深入的主题探讨。同时M V P N也是CCDE认证的前期知识储备必不可少的技术点。
RFC 2547是定义一个可扩展的架构，允许运营商为企业客户提供Layer 3 单播路由和转发服务。实际上这个就是MPLS ***，而M***是在MPLS Layer 3 ***的基本上，为客户提供组播服务，有两个发展阶段：Rosen Model和Next Generation M***(简称NG M***)。
l Rosen Model M***从2000年就开发出来了，它需要运营商的核心也运行PIM，数据平面是GRE，实际上是将C-Mcast(客户的组播包)封装进P-Mcast(运营商核心的组播包)中。
l NG M***则对M***做了更多的定义，比如core tree的建立方式有PIM(Rosen也属于这种)、MLDP、P2MP-TE、IR、BIER；core tree的类型也分为Default MDT、Data MDT和Partitioned MDT。NG M***的最优的地方在于，在M***中增加了LSM(labeled switch multicast – 以标签方式转发组播)的方式，意思是可以将C-Mcast报文可以封装进标签中进行传输。这种以标签方式转发组播包的好处是可以与单播公用MPLS的核心控制平面和数据平面，而不需要在核心中部署PIM，这样可以部署更快捷，而且不需要在核心周期性的维护状态，减少资源消耗，还可以做FRR(Fast RestoRation – 快速恢复)等。
这篇文章我们主要讨论NG M***中，C-Signaling在Overlay中传输的比较。那么首先什么是C-Signaling呢？从字面翻译就是客户的信令，说白了就是客户网络中接收者(Receiver)发送(*,G)或(S,G)加入共享树或源树等的报文。那什么是C-Overlay Signaling呢？实际上就是客户的信令在运营商中使用PIM、MLDP等协议构建的Overlay中传递的方式。
从上图我们可以看到，M***对客户来说是透明的，客户CE与运营商PE之间运行的是普通的PIM，不需要任何修改，信令传到运营商后，有4种方式：PIM in Overlay，BGP in Overlay，Static，In-band。其中Static是用于P2MP-TE的，In-band是将PIM的信令转成MLDP中Opaque value。有兴趣的同学可以做实验或查MLDP相关的RFC。我们这次主要讨论的是PIM in Overlay和BGP in Overlay，实验环境为Default MDT，MLDP MP2MP Core Tree，实验拓扑中R9为源，R5为RP，R8为接收者加入239.1.1.1，如下图：
我们先按NG M*** profile 1：Default MDT - MLDP MP2MP - PIM C-mcast Signaling的基本配置配好，基本配置如下，需要在所有PE上配置：
这时我们从源去ping下组播组239.1.1.1，可以ping通
好，我们来看下C-Signaling，默认的C-Signaling在Overlay中传输方式是PIM in Overlay，意思是将客户的信令PIM的(*,G)或(S,G)的报文变为运营商核心的PIM报文封装进core tree里面传给另一端客户。现在我们的core tree是以MLDP建立的MP2MP Default MDT。虽然核心设备并没有运行PIM，但是PE-R7路由器会将接收者R8发送的(*,G)和(S,G) join/prune消息直接封装进标签进行传输。
我们可以在R7的e0/2口抓包查看，能够看到R7在周期性的发送PIM join/prune消息
打开其中一个报文查看：
可以看到这个包是R7将接收者R8发往RP的(*,G) join和RPT置位的(S,G)的prune消息，封装进标签中，发送给R1(R1是连接RP的PE)。我们再打开另外一个报文查看：
可以看到这个包是R7将接收者R8发往源的(S,G) join消息封装进标签中，发送给R4(R4是连接源的PE)。
这些信令报文会周期性发送，在源不发组播流量后，源树会prune，但是共享树的(*,G) join消息会一直周期性的发送。这样实际上会浪费一些资源。所以后续又开发了BGP in Overlay，是将客户的(*,G) join/prune和(S,G) join/prune消息变成BGP ipv4 m***地址簇的NLRI，在Overlay网络里进行传输，下表是BGP IPv4 mpvn地址簇的NLRI和PTA的类型：
PIM in Overlay和BGP in Overlay方式对比是：
PIM是soft-state的，需要周期性的发送refresh消息，而BGP是hard-state的，是增量更新的，不需要周期性更新。另外BGP的扩展性要好的多，可以使用与BGP ipv4 unicast地址簇和BGP ***v4 unicast地址簇相同的逻辑拓扑。
因为篇幅原因，BGP in Overlay具体配置和实验过程，将在SP CCIE的视频课程中更新。M***组播***的技术探讨我们下期继续。
标签：架构设计,组播,join,PIM,Overlay,SP,BGP,MV,MLDP 来源： https://blog.51cto.com/11042505/2477865