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摘要：该文首先对传统组播在扁平化网络中的局限性分析，然后对组播VLAN的实现进行介绍，最后给出了一个校园网中组播VLAN实现的配置实例。
关键词：校园网；QINQ；扁平化网络；组播
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）23-0034-02
Abstract： This paper will Analysis the limitation of traditional Multicast at first. Then will introduce Broadcast VLAN briefly， And an instance of how to config Multicast VLAN in campus Will be gaved at last.
Key words： campus network； QINQ； flattened network； multicast
作为一种与单播（Unicast）和广播（Broadcast）并列的通信方式，组播（Multicast）技术能够有效地解决单点发送、多点接收的问题，从而实现了网络中点到多点的高效数据传送，能够节约大量网络带宽、降低网络负载。
利用组播技术可以在校园网中方便地提供一些新的增值业务，包括在线直播、IPTV、课件点播、网络电台、实时视频会议等对带宽和数据交互的实时性要求较高的信息服务。
1 传统组播方式的局限性
传统IP网络中通常采用组播路由协议如PIM或DVMRP来实现组播。利用PIM或DVMRP在三层设备（路由器）中形成组播路由作为组播数据的传输路径。但是在扁平化（大二层）的园区网中，由于路由不复存在，所以也就无法通过组播路由协议来实现组播。
如图1所示，在使用传统的组播方式时，当属于不同VLAN的主机Host A、Host B和Host C同时点播同一组播组时，三层设备（Router A）需要把组播数据在每个用户VLAN（即主机所属的VLAN）内都复制一份发送给二层设备（Switch A），这样组播的优势根本无法体现。
在扁平化化网络环境下，除了核心路由器（或BRAS）工作三层方式外，其他的所有交换机都工作在二层方式（不含路由表），所以无法通过组播路由协议来实现组播树的修剪，只要交换机下任何一个VLAN中有1个用户参与组播，就要复制一份组播数据给该交换机。
我们知道校园网中VLAN众多，尤其是在QinQ的环境之下，极端情况时每一个用户都属于不同的VLAN。如果任何一个VLAN有1个用户参与组播就要复制一份组播数据到该VLAN所在的交换机，大型园区网环境下组播会对骨干网络造成流量压力可想而知。所以我们说，依赖组播路由实现的传统组播的优势在扁平化（大二层）网络环境中已不复存在。
2 组播VLAN实现原理
在这种情况下，组播VLAN技术应运而生。
组播VLAN通常采用子VLAN的方式来实现，如图2所示，接收者主机Host A、Host B和Host C分属不同的用户VLAN。在Switch A上配置VLAN 10为组播VLAN，将所有的用户VLAN都配置为该组播VLAN的子VLAN，并在组播VLAN内使能IGMP Snooping。
配置完成后，IGMP Snooping将在组播VLAN中对路由器端口进行维护，而在各子VLAN中对成员端口进行维护。这样，Router A只需把组播数据在组播VLAN内复制一份发送给Switch A即可，Switch A会将其分发给该组播VLAN内那些有接收者的子VLAN。
在组播VLAN部署前，路由器A需要向交换机A发动3份组播数据（有多少VLAN参与此组播，就会复制多少份数据）。而在组播VLAN部署以后，路由器A只需向交换机A发送一份组播数据，大大降低了组播数据对骨干带宽的占用，同时降低了交换机的转发负担。由于组播应用大多为带宽占用大的视频应用，所以组播的部署对网络性能的提升是非常显著的。
3 组播VLAN配置实例
如图3所示，VLAN 11和VLAN 22中的用户需要相同的组播流。此时可以在CE上创建另外一个VLAN 3作为组播VLAN，通过部署组播复制功能，使CE能从VLAN 3收到的一份组播数据向VLAN 11和VLAN 22均复制一份，那么在VLAN 11和VLAN 22中的用户就可以接收到组播数据流了。
通过在扁平化（大二层）网络中部署组播VLAN，在显著降低骨干带宽占用并降低交换设备的转发负担同时，还可为校园网提供如课件点播、视频直播、IPTV等更加丰富的网络应用。
参考文献：
[1] 周忠华. 有线无线统一认证的校园网扁平化设计[J].现代计算机，2014（3）：33-35.
[2] 吴乃忠. 基于扁平化架构的下一代高校校园网的建设研究[J]. 电子世界，2009（9）：26-28.
[3] 张代华. 基于扁平化和精细化管理的校园网基础平台建设[J]. 软件，2014（8）：59-61.
[4] 黄学松. 利用QinQ_PPPoE扁平化改造校园网[J]. 软件，2014（8）：59-61.
[5] 朱宗楠. IPOE在校园网中的应用[D]. 陕西：陕西师范大学， 2014：3-6.
[6] 史寿乐. 基于QinQ协议的校园网扁平化改造设计[D]. 安徽：安徽大学， 2014：32-33.
[7] 吴宇平. 校园网扁平化改造优化管理[J]. 中国教育信息化， 2013： 51-51.
[8] 邓宝林. 高校校园网改造工程的规划与设计[D]. 辽宁：大连理工大学， 2014.
[9] 杨敬民. 高校园区网扁平化方案研究[J]. 科技传播， 2014（7）： 223-224.
[10] 涂庆华. IPv6校园网扁平化部署[J]. 中国教育信息化，2012（6）： 54-56.
[11] 车兆东. 校园网网络优化及升级改造思路探讨[J]. 中国教育信息化，2012 （7）：21-25.
关键词：校园网；QINQ；扁平化网络；组播
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）23-0034-02
Abstract： This paper will Analysis the limitation of traditional Multicast at first. Then will introduce Broadcast VLAN briefly， And an instance of how to config Multicast VLAN in campus Will be gaved at last.
Key words： campus network； QINQ； flattened network； multicast
作为一种与单播（Unicast）和广播（Broadcast）并列的通信方式，组播（Multicast）技术能够有效地解决单点发送、多点接收的问题，从而实现了网络中点到多点的高效数据传送，能够节约大量网络带宽、降低网络负载。
利用组播技术可以在校园网中方便地提供一些新的增值业务，包括在线直播、IPTV、课件点播、网络电台、实时视频会议等对带宽和数据交互的实时性要求较高的信息服务。
1 传统组播方式的局限性
传统IP网络中通常采用组播路由协议如PIM或DVMRP来实现组播。利用PIM或DVMRP在三层设备（路由器）中形成组播路由作为组播数据的传输路径。但是在扁平化（大二层）的园区网中，由于路由不复存在，所以也就无法通过组播路由协议来实现组播。
如图1所示，在使用传统的组播方式时，当属于不同VLAN的主机Host A、Host B和Host C同时点播同一组播组时，三层设备（Router A）需要把组播数据在每个用户VLAN（即主机所属的VLAN）内都复制一份发送给二层设备（Switch A），这样组播的优势根本无法体现。
在扁平化化网络环境下，除了核心路由器（或BRAS）工作三层方式外，其他的所有交换机都工作在二层方式（不含路由表），所以无法通过组播路由协议来实现组播树的修剪，只要交换机下任何一个VLAN中有1个用户参与组播，就要复制一份组播数据给该交换机。
我们知道校园网中VLAN众多，尤其是在QinQ的环境之下，极端情况时每一个用户都属于不同的VLAN。如果任何一个VLAN有1个用户参与组播就要复制一份组播数据到该VLAN所在的交换机，大型园区网环境下组播会对骨干网络造成流量压力可想而知。所以我们说，依赖组播路由实现的传统组播的优势在扁平化（大二层）网络环境中已不复存在。
2 组播VLAN实现原理
在这种情况下，组播VLAN技术应运而生。
组播VLAN通常采用子VLAN的方式来实现，如图2所示，接收者主机Host A、Host B和Host C分属不同的用户VLAN。在Switch A上配置VLAN 10为组播VLAN，将所有的用户VLAN都配置为该组播VLAN的子VLAN，并在组播VLAN内使能IGMP Snooping。
配置完成后，IGMP Snooping将在组播VLAN中对路由器端口进行维护，而在各子VLAN中对成员端口进行维护。这样，Router A只需把组播数据在组播VLAN内复制一份发送给Switch A即可，Switch A会将其分发给该组播VLAN内那些有接收者的子VLAN。
在组播VLAN部署前，路由器A需要向交换机A发动3份组播数据（有多少VLAN参与此组播，就会复制多少份数据）。而在组播VLAN部署以后，路由器A只需向交换机A发送一份组播数据，大大降低了组播数据对骨干带宽的占用，同时降低了交换机的转发负担。由于组播应用大多为带宽占用大的视频应用，所以组播的部署对网络性能的提升是非常显著的。
3 组播VLAN配置实例
如图3所示，VLAN 11和VLAN 22中的用户需要相同的组播流。此时可以在CE上创建另外一个VLAN 3作为组播VLAN，通过部署组播复制功能，使CE能从VLAN 3收到的一份组播数据向VLAN 11和VLAN 22均复制一份，那么在VLAN 11和VLAN 22中的用户就可以接收到组播数据流了。
通过在扁平化（大二层）网络中部署组播VLAN，在显著降低骨干带宽占用并降低交换设备的转发负担同时，还可为校园网提供如课件点播、视频直播、IPTV等更加丰富的网络应用。
参考文献：
[1] 周忠华. 有线无线统一认证的校园网扁平化设计[J].现代计算机，2014（3）：33-35.
[2] 吴乃忠. 基于扁平化架构的下一代高校校园网的建设研究[J]. 电子世界，2009（9）：26-28.
[3] 张代华. 基于扁平化和精细化管理的校园网基础平台建设[J]. 软件，2014（8）：59-61.
[4] 黄学松. 利用QinQ_PPPoE扁平化改造校园网[J]. 软件，2014（8）：59-61.
[5] 朱宗楠. IPOE在校园网中的应用[D]. 陕西：陕西师范大学， 2014：3-6.
[6] 史寿乐. 基于QinQ协议的校园网扁平化改造设计[D]. 安徽：安徽大学， 2014：32-33.
[7] 吴宇平. 校园网扁平化改造优化管理[J]. 中国教育信息化， 2013： 51-51.
[8] 邓宝林. 高校校园网改造工程的规划与设计[D]. 辽宁：大连理工大学， 2014.
[9] 杨敬民. 高校园区网扁平化方案研究[J]. 科技传播， 2014（7）： 223-224.
[10] 涂庆华. IPv6校园网扁平化部署[J]. 中国教育信息化，2012（6）： 54-56.
[11] 车兆东. 校园网网络优化及升级改造思路探讨[J]. 中国教育信息化，2012 （7）：21-25.