IP : Multidifusión IP

Reconstrucción de entradas multidifusión con CGMP y cambios de topología en el árbol de expansión

16 Enero 2016 - Traducción Automática
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Contenido


Introducción

Este documento discute cómo han ocurrido los trabajos del Cisco Group Management Protocol (CGMP) sobre el Switches del Cisco Catalyst y el Routers de Cisco IOS� con respecto a la reconstrucción de las entradas de multidifusión para el CGMP después de un cambia la topología del árbol de expansión.

prerrequisitos

Requisitos

Cisco recomienda tener conocimientos de estos temas:

  • operación básica de switches, routers y multidifusión

  • operación básica de atravesar - árbol, CGMP, y Internet Group Management Protocol (IGMP)

Componentes Utilizados

La información que contiene este documento se basa en las siguientes versiones de software y hardware.

  • Versión 12.1(9)EA1c del Catalyst 3550

  • Versión 12.0(5)WC3b del Catalyst 2900/3500XL

  • III versión 12.1(11b)EW del Catalyst 4000 Supervisor Engine

  • Versión 7.2(2) del Catalyst 4000 Supervisor Engine I/II

  • Cisco IOS Software Release 12.1(11b)EX del motor del Catalyst 6500 Supervisor

  • Versión 7.2(2) del Catalyst OS (CatOS) del Catalyst 6500

  • Versión CatOS del Catalyst 5500 4.5(13a)

La información que contiene este documento se creó a partir de los dispositivos en un ambiente de laboratorio específico. Todos los dispositivos que se utilizan en este documento se pusieron en funcionamiento con una configuración verificada (predeterminada). Si la red está funcionando, asegúrese de haber comprendido el impacto que puede tener cualquier comando.

Convenciones

Consulte Convenciones de Consejos TécnicosCisco para obtener más información sobre las convenciones del documento.

Cambios de CGMP y topología

Esta sección describe paso a paso qué ocurre y qué problemas pueden presentarse cuando un cambia la topología del árbol de expansión se detecta en un VLA N donde el CGMP se utiliza para refrenar el tráfico Multicast de la inundación en todos los puertos. Mientras que este ejemplo muestra, la red discutida en este documento consiste en un router, un Switch, y cuatro PC:

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  • puerto 1 — PC receptora 1

  • puerto 2 — PC receptora 2

  • puerto 3 — receptor PC 3

  • puerto 4 — no es receptor PC 4

  • puerto 5 - otro switch (sin receptores o routers en este switch)

  • port 48 — router del IOS de Cisco ejecutando IGMP y CGMP

Con el fin de este documento, se asume que el receptor PC utiliza el IGMP y el Switch ejecuta el CGMP. El router del Cisco IOS ejecuta el IGMP y el CGMP, que recibe una secuencia de multidifusión de un servidor de video en una diversa interfaz. Esta interfaz envía al grupo de multidifusión IP 239.100.100.100.

Estado estable

Una vez que se inician todos los dispositivos y el receptor PC ha enviado sus mensajes de incorporación IGMP para el grupo 239.100.100.100, todos son agregados por el CGMP a la capa correspondiente a 2 grupos representados por la dirección MAC 01-00-5e-64-64-64.

Esta lista muestra qué puertos, resaltados en intrépidos, en el Switch reciben la secuencia de multidifusión que vengan a través del router del Cisco IOS.

  • puerto 1 — PC receptora 1

  • puerto 2 — PC receptora 2

  • puerto 3 — receptor PC 3

  • puerto 4 — no es receptor PC 4

  • puerto 5 - otro switch (sin receptores o routers en este switch)

  • puerto 48 — Router del Cisco IOS que ejecuta el IGMP y el CGMP

Nota: Agregan al router del Cisco IOS también al grupo de multidifusión, pero puesto que es la fuente, no recibe sus propios paquetes.

En cada intervalo de la interrogación, el router del Cisco IOS envía una consulta general IGMP (que se envíe al grupo de multidifusión 224.0.0.1, y por lo tanto inundado al resto de componentes). Cuando sucede esto, todos los receptores comienzan a construir un informe IGMP para el grupo de 239.100.100.100. Los receptores envían este informe de nuevo al grupo de multidifusión IP 239.100.100.100, con una dirección MAC de la capa 2 de 01-00-5E-64-64-64. Puesto que esto se envía al grupo de dirección, todos los receptores reciben los informes que son enviados por otros receptores así como el informe devuelto por el primer receptor. Esto acciona el otro receptor PC para cancelar su informe para este grupo. Esto significa que se envía para este grupo sólo un mensaje adjunto de CGMP con la dirección MAC de origen de la computadora que respondió en primer lugar. Esto continúa durante un largo periodo del tiempo, y todo el receptor PC recibe el broadcast de video.

Durante y después del cambio de topología

En este momento, el otro Switch acciona un cambio de la topología en la red. Según la especificación CGMP sobre la recepción del cambio de la topología, el Switch borra todas las entradas de multidifusión que había aprendido con el CGMP. El tráfico Multicast del router se inunda a todos los puertos en el Switch.

Esta lista muestra qué puertos, resaltados en intrépidos, en el Switch reciben la secuencia de multidifusión que vengan a través del router del Cisco IOS:

  • puerto 1 — PC receptora 1

  • puerto 2 — PC receptora 2

  • puerto 3 — receptor PC 3

  • puerto 4 — no es receptor PC 4

  • puerto 5 - otro switch (sin receptores o routers en este switch)

  • puerto 48 — Router del Cisco IOS que ejecuta el IGMP y el CGMP

Mientras que el tráfico se inunda a todos los puertos, el receptor PC no nota ninguna diferencia, y continúan recibiendo el broadcast de video. Sin embargo, puesto que el tráfico se inunda a todos los puertos, el PC 4, que no es un receptor, y el otro Switch ahora también reciben la secuencia de multidifusión, aunque no la han pedido. Esto continúa hasta que el router IOS de Cisco envía su consulta periódica general IGMP nuevamente. El valor predeterminado para esto es de 60 segundos en los routers del IOS de Cisco (configurados con un intervalo de consulta IP IGMP).

Dos preguntas generales sobre IGMP después de la notificación de cambio de topología

Cuando el router del Cisco IOS envía su primera consulta general IGMP, todo el receptor PC comienza a construir su informe IGMP para el grupo de 239.100.100.100. Una de ellas (en este documento, la PC 3) es la primera en enviar su informe IGMP. Dado que aún no se ha creado una entrada de multidifusión en el switch, todas las PC la reciben y las otras PC receptoras cancelan sus informes IGMP. El router del IOS de Cisco recibe el informe y envía el mensaje de incorporación CGMP subsiguiente con la dirección de origen del receptor PC 3.

El switch construye una entrada multidifusión nuevamente para el grupo 01-00-5e-64-64-64 y le agrega el puerto 3, dado que ésta es la dirección de origen en el paquete de incorporación del protocolo CGMP. Dado que el puerto 5 es un puerto de router de multidifusión, también se agrega al grupo de multidifusión. Por lo tanto, sólo el receptor PC 3 recibe la secuencia de video mientras que la secuencia de video de PC 1 y PC 2 permanece inamovible.

Esta lista muestra qué puertos, resaltados en intrépido, en el Switch reciben la secuencia de multidifusión que viene a través del router del Cisco IOS:

  • puerto 1 — PC receptora 1

  • puerto 2 — PC receptora 2

  • puerto 3 — receptor PC 3

  • puerto 4 — no es receptor PC 4

  • puerto 5 - otro switch (sin receptores o routers en este switch)

  • port 48 — router del IOS de Cisco ejecutando IGMP y CGMP

En el final de un intervalo de consulta de IGMP, el router del Cisco IOS envía otra consulta general IGMP. Luego de recibir la consulta, todas las PC de recepción crean un informe para el grupo 239.100.100.100. Esta vez, sin embargo, los informes de los otros PC son recibidos solamente por PC receptora 3 y el router del Cisco IOS. (El puerto de router se agrega automáticamente a cada grupo de multidifusión.)

Dado que los receptores PC 1 y PC 2 no ven un informe de algún otro receptor, ambos envían sus informes. El router Cisco IOS posteriormente envía un mensaje de incorporación CGMP con la dirección MAC de origen de las respectivas PC y, por lo tanto, se agregan y comienzan a recibir la secuencia de multidifusión nuevamente a través del router Cisco IOS.

Esta lista muestra qué puertos, resaltados en intrépido, en el Switch reciben la secuencia de multidifusión que viene a través del router del Cisco IOS:

  • puerto 1 — PC receptora 1

  • puerto 2 — PC receptora 2

  • puerto 3 — receptor PC 3

  • puerto 4 — no es receptor PC 4

  • puerto 5 - otro switch (sin receptores o routers en este switch)

  • port 48 — router del IOS de Cisco ejecutando IGMP y CGMP

La configuración está de nuevo al estado estable original y todo trabaja correctamente otra vez. Ésta es una ruptura de qué ha ocurrido:

  1. Un cambio de la topología ocurre.

    Consejo: Cuando el portfast no se habilita en un puerto de host, un host se reinicia cada vez, o conectado/desconectado a/desde el puerto, un cambio en el estatus de los links acciona un Topology Change Notification en el VLA N. Si el debugging del CGMP se habilita a la hora del cambio de la topología, se visualiza este mensaje del debug:

    CGMP SHIM: got short age timer
  2. Inundar el comienzo a todos los puertos.

  3. Se envía la primera consulta general IGMP.

  4. Inundar las paradas.

  5. No todos los receptores reciben la secuencia de multidifusión.

  6. Se envía la segunda consulta general IGMP.

  7. Todos los receptores se agregan y reciben la secuencia de multidifusión otra vez.

Mejoras de CGMP

Desde entonces tener una pérdida del minuto (el intervalo de consulta de IGMP predeterminado) de una secuencia de multidifusión para un PC no es siempre aceptable, ha habido algunas mejoras hechas para el ambo el Routers y Switches que ejecutan el CGMP.

Comunicación entre el switch y el router

Puesto que el Routers es dispositivos de la capa 3 y por lo tanto no sabe generalmente sobre atravesar - árbol y los cambios de la topología que ocurren, han una necesidad del Switches en la red de alertar al router de este cambio de la topología. Un mensaje de ausencia global IGMP se define para dirigir esto.

Este mensaje de abandono global IGMP es una ausencia IGMP que puede transmitir un switch pidiéndole que abandone al grupo 0.0.0.0.

Para asegurarse de que no sobrecarguen al router con los mensajes de ausencia global IGMP, sólo el switch de la raíz en atravesar - el dominio del árbol es responsable de enviar este mensaje de ausencia global IGMP cuando el cambio de la topología ha terminado.

Comportamiento del router

Cuando el router recibe este mensaje de ausencia global IGMP en una interfaz que funcione con el Cisco IOS Software, reconoce que un cambia la topología del árbol de expansión ha ocurrido en esa interfaz y toma estas medidas para intentar y para limitar la pérdida de tráfico Multicast para los receptores de multidifusión:

  1. Envía mensajes de unión por lotes CGMP después de haber recibido el mensaje de salida global IGMP. El router envía un mensaje de incorporación CGMP con su propia dirección MAC como la dirección de origen del usuario para cada grupo de multidifusión que tiene en su caché IGMP para esa interfaz. Enviando estos mensajes de autoincorporación de CGMP, el Switches CGMP crea automáticamente una entrada para cada grupo con solamente el puerto de router en él.

    Esta lista muestra la red usada en este documento, después de que el lote CGMP se una a. Solamente han agregado al router del Cisco IOS al grupo de multidifusión, tal y como se muestra en de intrépido.

    Nota: Mientras que en los ejemplos anteriores en este documento, los puertos que reciben tráfico del router de multidifusión fueron mostrados en intrépido, este ejemplo muestra todos los puertos que se agreguen en el Switch al grupo de multidifusión.

    • puerto 1 — PC receptora 1

    • puerto 2 — PC receptora 2

    • puerto 3 — receptor PC 3

    • puerto 4 — no es receptor PC 4

    • puerto 5 - otro switch (sin receptores o routers en este switch)

    • port 48 — router del IOS de Cisco ejecutando IGMP y CGMP

  2. Envía una consulta IGMP general. Todos los receptores reciben esta consulta general IGMP, y construyen un informe para cada grupo que se han unido a. Dado que el switch CGMP ya ha construido una entrada multidifusión para cada uno de los grupos con sólo el router como receptor, todos los informes son enviados únicamente al router. El router envía los mensajes de incorporación subsiguientes CGMP para agregar todos los receptores a los grupos correspondientes.

    Después de todo los receptores han devuelto su informe IGMP y el router ha enviado los mensajes de incorporación correspondientes CGMP, todos los receptores debe haber sido agregado de nuevo al grupo de multidifusión.

  3. Después de 10 segundos (MAX-respuesta-tiempo predeterminado IGMP), otra consulta general IGMP se envía para aseegurarse que todos los receptores están agregados. Este paso se repite algunas veces para asegurarse de que todos los receptores vuelvan a unirse al grupo de multidifusión.

    Todos los puertos que se deben haber agregado al grupo de multidifusión han estado, tal y como se muestra en de intrépido en este ejemplo:

    • puerto 1 — PC receptora 1

    • puerto 2 — PC receptora 2

    • puerto 3 — receptor PC 3

    • puerto 4 — no es receptor PC 4

    • puerto 5 - otro switch (sin receptores o routers en este switch)

    • port 48 — router del IOS de Cisco ejecutando IGMP y CGMP

Comportamiento de switch de Catalyst

Dentro de la variedad de switches Catalyst, existen algunas diferencias de comportamiento. Cada Switch que es con capacidad para CGMP hace según lo descrito en la sección de los Cambios de topología y CGMP de este documento. Las mejoras para CGMP, no obstante, no están implementadas en todas las plataformas. Esta tabla provee una lista de switches Catalyst y la manera en que reaccionan frente al CGMP:

  Switch CGMP Router CGMP Envía el Abandono global con la Raíz del Protocolo de árbol de expansión (STP)
Catalyst 6500 que funciona con el Cisco IOS Software N S S
Catalyst 6500 que ejecuta CatOS N N N
Catalyst 5500, Catalyst 2926/2926G S N S
Catalyst 4000 Supervisor Engine I/II, Catalyst 2948G/2980G, Catalyst 4912G S N S
Supervisor Engine III/IV del Catalyst 4000/4500 N S S
Catalyst 2900XL/3500XL S N S
Catalyst 2940 N N N
Catalyst 2950 N N N
Catalyst 2970 N N N
Catalyst 3550 N S S
Catalyst 3750 N S S

Nota: En el Catalyst 4000/4500 con Supervisor Engine III/IV, se puede configurar el comportamiento respecto de los cambios de topología y CGMP. Publique este comando para configurar el Catalyst 4000 para enviar o para no enviar un mensaje de ausencia global IGMP cuando no es la raíz del árbol de expansión:

  • ip igmp snooping tcn query solicit

Nota: Publique esta forma del “no” del comando para inhabilitarlo:

  • ip igmp snooping tcn query solicit

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