組播在IPTV中的設計及配置

■ 山東 崔冬梅 劉偉

整個組播傳輸的網絡拓撲比較簡單，總平臺部署在省公司，通過省干OTN環網將組播及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將省公司傳輸的復合流轉成單節目流，同時DCM也起到一個信號隔離的作用。目前DCM輸出200多套高標清節目及9套4K節目源，總帶寬流量約2GB，后期可根據用戶數據分析將熱門頻道及4K節目使用組播傳輸，其余的使用單播傳輸。

DCM輸出組播信號進匯聚組播交換機，再通過市縣OTN環網傳輸至各縣公司，每個縣公司都部署了一臺組播交換機，OLT單獨一路上行至縣組播交換機，與互聯網業務分開上行，本地接入網使用pon接入，本地頻道在縣公司組播交換機上插入。在組播調試的過程中，我們先期使用了二層組播進行傳輸，后又改成較為穩定的三層組播，以下是調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的設備，DCM的配置相對簡單但比較繁瑣，需要仔細，主要配置三個方面的內容：一是IP設置，即設置上下游設備的互聯地址；二是收流配置，設置所有的組播源地址，在configuration里的igmp里進行設置，IGMP配置完成，選擇Service選項，可以查看收到的相應TS流；三是節目輸出配置，在Service里選擇左邊相應輸入節目左鍵拖到相應輸出Port口，雙擊相應TS流，進入組播地址配置，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。

交換機的配置

1.交換機二層組播的配置

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

vlan batch 350

創建組播VLAN

multicast routingenable

全局開啟組播

igmp-snooping enable

二層組播使能

igmp-snooping sendquery enable

配置快速響應二層網絡拓撲變化功能

acl number 2000

創建名為2000的ACL，232的組播組地址默認是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，此時交換機可以正常把232的組播組當做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

此接口為縣區分公司互聯口，接口為trunk模式，透傳組播VLAN350

undo negotiation auto

關閉端口自適應

description chengwang-huaweiolt

端口添加描述

port link-type trunk

端口狀態為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

配置接口為靜態路由器端口，目的是使接口長期穩定的轉發IGMP Report/Leave報文到上游IGMP查詢器。

以下為縣區組播交換機的配置

vlan batch 350

創建組播VLAN

multicast routingenable

全局開啟組播

igmp-snooping enable

二層組播使能

acl number 2100

創建名為2100的ACL

vlan 350

multicast dropunknown

組播VLAN下設置未知組播丟棄

igmp-snooping enable

開啟組播snooping功能

igmp-snooping ssmpolicy 2100

在VLAN下應用訪問控制列表

interface XGigabitEth ernet0/0/1

進入端口設置

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，導致交換機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.交換機三層組播的配置

三層組播的思路是市組播交換機與DCM之間定義接口地址，市縣組播交換機之間走PIM，縣公司組播交換機下聯走IGMP。配置如下：

vlan batch 10 to 11 101 to 112

創建VLAN,其中VLAN10和11為交換機與DCM互聯VLAN嗎101-112為與縣公司互聯VLAN

multicast routingenable

全局開啟組播路由

multicast loadsplitting source-group

組播組負載分擔

acl number 2100

定義空ACL，可實現二層組播按需拉流

interface Vlanif1

將VLAN1關閉，避免環路及廣播風暴

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

開啟組播路由協議PIM

igmp enable

開啟IGMP協議，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

開啟組播路由協議PIM

igmp enable

開啟IGMP協議，方便使用VLC拉流

interface Vlanif101

以下為縣公司互聯VLAN定義互聯地址

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

設置loopback地址

ip address *.*.*.*255.255.255.255

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

設置OSPF

default-routeadvertise always

發布一條0.0.0.0/0.0.0.0的路由到域內其他路由器。其他路由器學習到這條默認路由后,下一跳就是指向發布這條路由的路由器。

area 0.0.0.0

定義域

network *.*.*.*0.0.0.0

將loopback地址發布

network 10.*.*.0 0.0.0.7

將縣公司互聯地址段發布

network 150.*.*.0 0.0.15.255

將DCM互聯的兩個網段發布

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RP

ssm-policy 2100

PIM下使能ACL

縣區組播交換機配置：

vlan batch 149 350 101

350是組播VLAN，101是與市公司互聯VLAN，149是縣區頻道接入VLAN

multicast routingenable

全局開啟組播路由

multicast loadsplitting source

組播負載分擔

igmp-snooping enable

全局開啟igmp

acl number 2100

定義空ACL

interface Vlanif149

定義縣區頻道接入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

ip address 192.168.*.1 255.255.255.0

igmp enable

開啟IGMP

interface Vlanif101

ip address 10.*.*.2 255.255.255.248

定義互聯地址

pim sm

開啟三層組播協議PIM

ospf network-type p2p

定義OSPF模式為P2P

interface eth-trunk1

定義上聯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 定義下聯口模式

port link-type access

port default vlan 350

interface LoopBack1

設置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

發布loopback地址

network 10.*.*.0 0.0.0.7

發布互聯地址段

network 192.168.*.0 0.0.0.255

發布本地頻道網段，以便市公司取縣區頻道組播流

Pim

進入全局PIM下

static-rp 1.1.1.1

定義靜態組播匯聚點為市公司組播交換機

ssm-policy 2100

綁定ACL

接入網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。

故障排查及后期網絡優化

DCM、交換機及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，也出現配置失敗及直播卡頓的問題，目前我們的IPTV還沒有大規模鋪開，只是在部分OLT上下發了組播進行測試，在測試過程中出現的故障大概總結了以下幾點：

1.部分節目卡頓

在IPTV運行過程中，出現過很多節目都卡頓的現象，排查思路一是查看交換機端口流量是否過高，二是使用筆記本在不同的節點進行拉流，最后故障點是DCM輸出口流量溢出所致，每個DCM的輸出口流量為1G，當時沒有做好規劃，加的組播節目過多，刪除部分頻道后正常。

2.組播流下發失敗

組播流下發失敗一般也是自上而下逐級排查，排查交換機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，先排查互聯地址及組播VLAN的MAC地址學習情況，再通過dis ospf peer查看ospf鄰居關系建立情況，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下發正常，需要進一步排查OLT的配置。只有（*,G）表項說明設備只收到組播組請求報文,沒有收到源端的報文，需進一步排查組播源。

筆者單位使用的OLT大部分是瑞斯康達的EPON，基本上都支持組播傳輸，在使用過程中出現過不少組播下發不成功的情況，如主控硬件版本太老需更換，上聯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.網管及后期設備備份優化

網絡雖然已初步建立，因前期用戶不多，安全播出壓力不大，但是隨著用戶的增多，如何使網絡更加穩定可靠是網絡管理最重要的事情，網絡優化及管理主要從設備備份及統一網管兩個方面入手，核心設備如組播交換機及DCM目前都是單臺設備在運行，存在單點故障隱患，下一步需增加備份。設備狀態及告警信息網管我們主要是從兩個途徑進行：一是第三方統一網管軟件，主要是監控設備通斷及端口利用率，并可投入值班機房大屏進行實時監控；二是建立了日志服務器，將交換機的告警信息細化，如ARP攻擊、地址沖突等。

通過配置交換機的二層組播及三層組播，我們的技術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備進行合理網管、提高技術人員快速定位故障的能力外，就是如何優化我們的配置，揚長避短，充分發揮組播在IPTV中的優勢作用。