組播在IPTV中的設(shè)計及配置

■ 山東 崔冬梅 劉偉

整個組播傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔容^簡單，總平臺部署在省公司，通過省干OTN環(huán)網(wǎng)將組播及ICC單播信號通過不同通道分別傳輸至地市，在本地部署了DCM將省公司傳輸?shù)膹?fù)合流轉(zhuǎn)成單節(jié)目流，同時DCM也起到一個信號隔離的作用。目前DCM輸出200多套高標(biāo)清節(jié)目及9套4K節(jié)目源，總帶寬流量約2GB，后期可根據(jù)用戶數(shù)據(jù)分析將熱門頻道及4K節(jié)目使用組播傳輸，其余的使用單播傳輸。

DCM輸出組播信號進(jìn)匯聚組播交換機(jī)，再通過市縣OTN環(huán)網(wǎng)傳輸至各縣公司，每個縣公司都部署了一臺組播交換機(jī)，OLT單獨(dú)一路上行至縣組播交換機(jī)，與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)分開上行，本地接入網(wǎng)使用pon接入，本地頻道在縣公司組播交換機(jī)上插入。在組播調(diào)試的過程中，我們先期使用了二層組播進(jìn)行傳輸，后又改成較為穩(wěn)定的三層組播，以下是調(diào)試過程及遇到問題后的處理方法。

DCM的配置

DCM我們選用的是Cisco的設(shè)備，DCM的配置相對簡單但比較繁瑣，需要仔細(xì)，主要配置三個方面的內(nèi)容：一是IP設(shè)置，即設(shè)置上下游設(shè)備的互聯(lián)地址；二是收流配置，設(shè)置所有的組播源地址，在configuration里的igmp里進(jìn)行設(shè)置，IGMP配置完成，選擇Service選項，可以查看收到的相應(yīng)TS流；三是節(jié)目輸出配置，在Service里選擇左邊相應(yīng)輸入節(jié)目左鍵拖到相應(yīng)輸出Port口，雙擊相應(yīng)TS流，進(jìn)入組播地址配置，包括輸出組播地址及端口號。通過以上三步，即可完成DCM的基本配置。

交換機(jī)的配置

1.交換機(jī)二層組播的配置

DCM輸出的信號直接使用二層組播傳輸至組播交換機(jī)及OLT，這種方式對于交換機(jī)及OLT的配置較為簡單，交換機(jī)及OLT上啟用IGMP協(xié)議，具體的配置如下：

vlan batch 350

創(chuàng)建組播VLAN

multicast routingenable

全局開啟組播

igmp-snooping enable

二層組播使能

igmp-snooping sendquery enable

配置快速響應(yīng)二層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓δ?/p>

acl number 2000

創(chuàng)建名為2000的ACL，232的組播組地址默認(rèn)是SSM指定源，該ACL是指定一個空的范圍為SSM范圍，即所有組播組都不屬于SSM范圍，此時交換機(jī)可以正常把232的組播組當(dāng)做ASM任意源來使用。

vlan 350

igmp-snooping enable

組播VLAN下開啟igmpsnooping

igmp-snooping ssmpolicy 2000

VLAN下應(yīng)用ACL

igmp-snooping querier enable

使能IGMP Snooping查詢器功能

multicast-vlan enable

使能組播VLAN功能

interface XGigabitEthernet0/0/9

此接口為縣區(qū)分公司互聯(lián)口，接口為trunk模式，透傳組播VLAN350

undo negotiation auto

關(guān)閉端口自適應(yīng)

description chengwang-huaweiolt

端口添加描述

port link-type trunk

端口狀態(tài)為trunk

port trunk allow-pass vlan 350

端口允許VLAN350通過

interface XGigabitEthernet0/0/22

22口與24口為DCM互聯(lián)端口

port media type copper

undo negotiation auto

port link-type access

port default vlan 350

igmp-snooping staticrouter-port vlan 350

配置接口為靜態(tài)路由器端口，目的是使接口長期穩(wěn)定的轉(zhuǎn)發(fā)IGMP Report/Leave報文到上游IGMP查詢器。

以下為縣區(qū)組播交換機(jī)的配置

vlan batch 350

創(chuàng)建組播VLAN

multicast routingenable

全局開啟組播

igmp-snooping enable

二層組播使能

acl number 2100

創(chuàng)建名為2100的ACL

vlan 350

multicast dropunknown

組播VLAN下設(shè)置未知組播丟棄

igmp-snooping enable

開啟組播snooping功能

igmp-snooping ssmpolicy 2100

在VLAN下應(yīng)用訪問控制列表

interface XGigabitEth ernet0/0/1

進(jìn)入端口設(shè)置

port link-type trunk

端口模式為trunk

undo port trunk allow-pass vlan 1

不允許VLAN1通過

port trunk allow-pass vlan 350

端口透傳VLAN350

二層組播配置上比較簡單，但是在我們配置階段，因為缺少那條空ACL，導(dǎo)致交換機(jī)上所有的端口流量都與上行口的流量一致，即使下層的OLT沒有組播終端的情況也是一樣。

2.交換機(jī)三層組播的配置

三層組播的思路是市組播交換機(jī)與DCM之間定義接口地址，市縣組播交換機(jī)之間走PIM，縣公司組播交換機(jī)下聯(lián)走IGMP。配置如下：

vlan batch 10 to 11 101 to 112

創(chuàng)建VLAN,其中VLAN10和11為交換機(jī)與DCM互聯(lián)VLAN嗎101-112為與縣公司互聯(lián)VLAN

multicast routingenable

全局開啟組播路由

multicast loadsplitting source-group

組播組負(fù)載分擔(dān)

acl number 2100

定義空ACL，可實(shí)現(xiàn)二層組播按需拉流

interface Vlanif1

將VLAN1關(guān)閉，避免環(huán)路及廣播風(fēng)暴

interface Vlanif10

給VLAN10定義地址

ip address 150.*.*.5 255.255.248.0

DCM輸出口1地址為150.*.*.1

pim sm

開啟組播路由協(xié)議PIM

igmp enable

開啟IGMP協(xié)議，方便使用VLC拉流

interface Vlanif11

給VLAN11定義地址

ip address 192.*.*.2 255.255.255.0

DCM輸出口3地址為192.*.*.1

pim sm

開啟組播路由協(xié)議PIM

igmp enable

開啟IGMP協(xié)議，方便使用VLC拉流

interface Vlanif101

以下為縣公司互聯(lián)VLAN定義互聯(lián)地址

ip address 10.*.*.1 255.255.255.248

為VLAN101定義IP地址

pim sm

開啟組播路由協(xié)議PIM

ospf network-type p2p

定義OSPF工作模式為P2P，便于快速收斂

interface Eth-Trunk3

為縣區(qū)定義trunk組

description yanzhou

為trunk組添加描述

port link-type access

定義trunk組模式為access

port default vlan 103

定義accessVLAN

interface XGigabitEth ernet0/0/10

將端口加入trunk組

undo negotiation auto

description yanzhou

eth-trunk 3

interface LoopBack1

設(shè)置loopback地址

ip address *.*.*.*255.255.255.255

ospf 1 router-id 10.*.*.1

設(shè)置OSPF

default-routeadvertise always

發(fā)布一條0.0.0.0/0.0.0.0的路由到域內(nèi)其他路由器。其他路由器學(xué)習(xí)到這條默認(rèn)路由后,下一跳就是指向發(fā)布這條路由的路由器。

area 0.0.0.0

定義域

network *.*.*.*0.0.0.0

將loopback地址發(fā)布

network 10.*.*.0 0.0.0.7

將縣公司互聯(lián)地址段發(fā)布

network 150.*.*.0 0.0.15.255

將DCM互聯(lián)的兩個網(wǎng)段發(fā)布

network 192.*.*.0 0.0.0.255

Pim

全局PIM下定義匯聚組播源

static-rp 1.1.1.1

定義自己為靜態(tài)RP

ssm-policy 2100

PIM下使能ACL

縣區(qū)組播交換機(jī)配置：

vlan batch 149 350 101

350是組播VLAN，101是與市公司互聯(lián)VLAN，149是縣區(qū)頻道接入VLAN

multicast routingenable

全局開啟組播路由

multicast loadsplitting source

組播負(fù)載分擔(dān)

igmp-snooping enable

全局開啟igmp

acl number 2100

定義空ACL

interface Vlanif149

定義縣區(qū)頻道接入VLAN

ip address 192.168.*.1 255.255.255.0

給VLAN定義地址

pim sm

開啟PIM

igmp enable

開啟igmp

vlan 350

定義組播vlan

igmp-snooping enable

在vlan下開啟igmp

igmp-snooping ssmpolicy 2100

在vlan下綁定ACL

vlan 101

定義與市公司互聯(lián)vlan

description shi_zubo

添加vlan描述

interface Vlanif350

定義vlan350的IP地址，以保證VLAN處于激活狀態(tài)

ip address 192.168.*.1 255.255.255.0

igmp enable

開啟IGMP

interface Vlanif101

ip address 10.*.*.2 255.255.255.248

定義互聯(lián)地址

pim sm

開啟三層組播協(xié)議PIM

ospf network-type p2p

定義OSPF模式為P2P

interface eth-trunk1

定義上聯(lián)trunk組為access

description shi_zubo_9kou

port link-type access

port default vlan 101

interface GigabitEthe rnet0/0/1

將端口加入trunk組

Eth-trunk1

interface XGigabitEth ernet0/0/2 定義下聯(lián)口模式

port link-type access

port default vlan 350

interface LoopBack1

設(shè)置loopback地址

ip address 2.2.2.2 255.255.255.255

pim sm

開啟pim

igmp enable

在loopback下使能igmp

igmp static-group 226.2.7.1 inc-step-mask 0.0.0.1 number 350

定義組播源輸出地址組

igmp static-group 232.100.0.1 inc-stepmask 0.0.0.1 number 200

ospf 1 router-id 2.2.2.2

定義OSPF

area 0.0.0.0

network *.*.*.*0.0.0.0

發(fā)布loopback地址

network 10.*.*.0 0.0.0.7

發(fā)布互聯(lián)地址段

network 192.168.*.0 0.0.0.255

發(fā)布本地頻道網(wǎng)段，以便市公司取縣區(qū)頻道組播流

Pim

進(jìn)入全局PIM下

static-rp 1.1.1.1

定義靜態(tài)組播匯聚點(diǎn)為市公司組播交換機(jī)

ssm-policy 2100

綁定ACL

接入網(wǎng)OLT上配置二層組播即可，因廠家不同，配置方法也不同，但是大同小異，這里就不再一一介紹。

故障排查及后期網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

DCM、交換機(jī)及OLT通過以上的配置后，全市的IPTV組播框架基本搭建起來了，但是在配置及使用過程中，也出現(xiàn)配置失敗及直播卡頓的問題，目前我們的IPTV還沒有大規(guī)模鋪開，只是在部分OLT上下發(fā)了組播進(jìn)行測試，在測試過程中出現(xiàn)的故障大概總結(jié)了以下幾點(diǎn)：

1.部分節(jié)目卡頓

在IPTV運(yùn)行過程中，出現(xiàn)過很多節(jié)目都卡頓的現(xiàn)象，排查思路一是查看交換機(jī)端口流量是否過高，二是使用筆記本在不同的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行拉流，最后故障點(diǎn)是DCM輸出口流量溢出所致，每個DCM的輸出口流量為1G，當(dāng)時沒有做好規(guī)劃，加的組播節(jié)目過多，刪除部分頻道后正常。

2.組播流下發(fā)失敗

組播流下發(fā)失敗一般也是自上而下逐級排查，排查交換機(jī)配置時首先需要排查單播的配置，因為組播是建立在單播之上的，先排查互聯(lián)地址及組播VLAN的MAC地址學(xué)習(xí)情況，再通過dis ospf peer查看ospf鄰居關(guān)系建立情況，以上單播情況都正常時，最后再通過dis pim routing table來查看組播路由地址表，只要形成了(S,G)表項，說明組播流在組播交換機(jī)下發(fā)正常，需要進(jìn)一步排查OLT的配置。只有（*,G）表項說明設(shè)備只收到組播組請求報文,沒有收到源端的報文，需進(jìn)一步排查組播源。

筆者單位使用的OLT大部分是瑞斯康達(dá)的EPON，基本上都支持組播傳輸，在使用過程中出現(xiàn)過不少組播下發(fā)不成功的情況，如主控硬件版本太老需更換，上聯(lián)口從千兆改萬兆重啟才能生效，組播流幾分鐘就中斷倒換主控可解決，OLT與其他品牌ONU兼容問題以及配置問題等等，目前這些問題也在逐一解決中。

3.網(wǎng)管及后期設(shè)備備份優(yōu)化

網(wǎng)絡(luò)雖然已初步建立，因前期用戶不多，安全播出壓力不大，但是隨著用戶的增多，如何使網(wǎng)絡(luò)更加穩(wěn)定可靠是網(wǎng)絡(luò)管理最重要的事情，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化及管理主要從設(shè)備備份及統(tǒng)一網(wǎng)管兩個方面入手，核心設(shè)備如組播交換機(jī)及DCM目前都是單臺設(shè)備在運(yùn)行，存在單點(diǎn)故障隱患，下一步需增加備份。設(shè)備狀態(tài)及告警信息網(wǎng)管我們主要是從兩個途徑進(jìn)行：一是第三方統(tǒng)一網(wǎng)管軟件，主要是監(jiān)控設(shè)備通斷及端口利用率，并可投入值班機(jī)房大屏進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控；二是建立了日志服務(wù)器，將交換機(jī)的告警信息細(xì)化，如ARP攻擊、地址沖突等。

通過配置交換機(jī)的二層組播及三層組播，我們的技術(shù)人員掌握了組播的一些基本理論知識，下一步的工作除了對設(shè)備進(jìn)行合理網(wǎng)管、提高技術(shù)人員快速定位故障的能力外，就是如何優(yōu)化我們的配置，揚(yáng)長避短，充分發(fā)揮組播在IPTV中的優(yōu)勢作用。