GGTT RedIRIS (IRIS-mmedia) RGMP (Router-port Group Management Protocol)

GGTT RedIRISGGTT RedIRIS(IRIS-mmedia)(IRIS-mmedia)

RGMPRGMP(Router-port Group Management Protocol)(Router-port Group Management Protocol)

Palma de Mallorca, 3 de Noviembre de 2003Palma de Mallorca, 3 de Noviembre de 2003Francisco Cruz: Francisco Cruz: [email protected]@di.uc3m.es

Universidad Carlos III de MadridUniversidad Carlos III de Madrid

Situación actualSituación actual

Redes en las universidades de gran ancho de Redes en las universidades de gran ancho de banda Intranet/Internet (ATM, Giga)banda Intranet/Internet (ATM, Giga)

Puesto de acceso de usuario de 10/100 Puesto de acceso de usuario de 10/100 conmutadosconmutados

Aparición de nuevos servicios y aplicaciones Aparición de nuevos servicios y aplicaciones Necesidad de activación de tráfico multicast en Necesidad de activación de tráfico multicast en

nuestras redes para dar cabida a estas nuestras redes para dar cabida a estas aplicaciones aplicaciones

Situación actual II: Situación actual II: topología típicatopología típica

ATMDefinición de LECs

VTP Server Gb

Switch ATM/Gb

Router IP

trunk trunktrunk

Cliente vtp

Vlan1,2,3,..

Router IP

Router IP

Multicast: nivel 2Multicast: nivel 2

Los conmuntadores incorporan una tabla Los conmuntadores incorporan una tabla (Content-Addressable Memory: CAM) para ver (Content-Addressable Memory: CAM) para ver la dirección MAC destino, para determinar la dirección MAC destino, para determinar porque puerto deben enviar el tráfico.porque puerto deben enviar el tráfico.

Los conmutadores deben saber qué Los conmutadores deben saber qué direcciones destinos (MAC) están conectados direcciones destinos (MAC) están conectados a cada puerto.a cada puerto.

Esto lo hacen “escuchando” las direcciones Esto lo hacen “escuchando” las direcciones fuente provenientes de cada puerto.fuente provenientes de cada puerto.

Multicast: Nivel 2Multicast: Nivel 2

Cuando un conmutador recibe una trama que no Cuando un conmutador recibe una trama que no está identificada, lo reenvía por todos los puertos está identificada, lo reenvía por todos los puertos esperando que llegue a su destino, esto sucede:esperando que llegue a su destino, esto sucede: La MAC destino todavía no es conocida por el La MAC destino todavía no es conocida por el

conmutador (no problema, en cuanto emita el equipo conmutador (no problema, en cuanto emita el equipo quedará registrada).quedará registrada).

La MAC destino es una dirección broadcast o La MAC destino es una dirección broadcast o multicast (en este caso el conmutador no sabe multicast (en este caso el conmutador no sabe distinguir que equipos están asociados a un grupo distinguir que equipos están asociados a un grupo determinado y realiza un “flooding de la trama”)determinado y realiza un “flooding de la trama”)


PIM

Multicast

Problema: El nivel 2 suele hacerFlooding de las tramas multicast

Generalmente los conmutadores tratanLas tramas multicast como tráficodesconocido o broadcast, realizandoFlood por todos los puertos

Se pueden configurar entradas estáticasespecificando qué puertos del conmutadordeberían recibir qué grupos multicast.

Sería deseable que se pudiera realizaruna configuración dinámica de estainformación

Multicast: sin controlMulticast: sin control

Multicast: con controlMulticast: con control

Nivel 2: SolucionesNivel 2: Soluciones

Controlar el ancho de bandaControlar el ancho de banda: tiene el problema de : tiene el problema de que se pueden descartar paquetes importantes en que se pueden descartar paquetes importantes en el funcionamiento y la integridad de la propia red: el funcionamiento y la integridad de la propia red: ej protocolos de señalización que utilizan multicast ej protocolos de señalización que utilizan multicast (MOSPF)(MOSPF)

Extender la MAC para multicastExtender la MAC para multicast: mantener una lista : mantener una lista de los puertos y sus grupos asociadosde los puertos y sus grupos asociados

IGMP Snooping (Internet Group Management Protocol)IGMP Snooping (Internet Group Management Protocol) CGMP (Control Group Management Protocol)CGMP (Control Group Management Protocol) GMRP (GARP Multicast Registration Protocol)GMRP (GARP Multicast Registration Protocol) RGMP (Router-port Management Protocol)RGMP (Router-port Management Protocol)


Problemática de tratamiento del tráfico Problemática de tratamiento del tráfico multicast por parte de los equipos de multicast por parte de los equipos de comunicaciones (conmutadores)comunicaciones (conmutadores)

Posibles soluciones:Posibles soluciones: IGMP SnoopingIGMP Snooping.. CGMPCGMP (Cisco Group Management Protocol). (Cisco Group Management Protocol). GMRPGMRP (GARP (Generic Attribute (GARP (Generic Attribute

Registration Protocol) Multicast Registration Registration Protocol) Multicast Registration Protocol)Protocol)

Nivel 2: IGMP SnoopingNivel 2: IGMP Snooping

Requiere que el conmutador escuche algunos Requiere que el conmutador escuche algunos paquetes de nivel 3 (los mensajes IGMP Join/leave) paquetes de nivel 3 (los mensajes IGMP Join/leave) que se envían entre el ordenador y el routerque se envían entre el ordenador y el router

Cuando el conmutador escucha un “igmp host report” Cuando el conmutador escucha un “igmp host report” añade a su tabla multicast asociada el puerto de ese añade a su tabla multicast asociada el puerto de ese ordenador.ordenador.

Cuando el conmutador escucha un “igmp leave” borra Cuando el conmutador escucha un “igmp leave” borra esa entrada para ese host esa entrada para ese host

Nivel 2: IGMP SnoopingNivel 2: IGMP Snooping

PIM

IGMP

IGMP

Los conmutadores entiende IGMP.

Los paquetes IGMP son interceptados por un HWespecífico.

Los conmutadores deben de examinar el contenidode los mensajes IGMP para determinar qué puertosquieren qué tráficoIGMP Membership ReportsIGMP Live

Nivel 2: CGMPNivel 2: CGMP Protocolo de control de nivel de enlace desarrollado por CISCO Protocolo de control de nivel de enlace desarrollado por CISCO

para informar a los conmutadores de reenvío de paquetes.para informar a los conmutadores de reenvío de paquetes. CGMP se debe configurar en los routers (interfaces) y en los CGMP se debe configurar en los routers (interfaces) y en los

comnutadores.comnutadores. El tráfico saldrá sólo en aquellos puertos del conmutador donde El tráfico saldrá sólo en aquellos puertos del conmutador donde

haya receptores para ese tráficohaya receptores para ese tráfico Los puertos conectados al router recibirán todo el tráfico multicast.Los puertos conectados al router recibirán todo el tráfico multicast. el ordenador envía el “IGMP membership report”, este mensaje el ordenador envía el “IGMP membership report”, este mensaje

pasa el conmutador y llega al router (que tiene activado el cgmp en pasa el conmutador y llega al router (que tiene activado el cgmp en ese interface).ese interface).

El router crea un “CGMP join” hacia el conmutador que añade una El router crea un “CGMP join” hacia el conmutador que añade una entrada en la CAM para ese puerto y ese grupo.entrada en la CAM para ese puerto y ese grupo.

El conmutador sólo debe escuchar los mensajes (join y leave) El conmutador sólo debe escuchar los mensajes (join y leave) CGMP del router.CGMP del router.

CGMP: funcionamientoCGMP: funcionamiento

IGMP Report

DST MAC=01005e010203

SRC MAC=0080c7a21093

DST IP=224.1.2.3

SRC IP=192.168.1.1

Group address=224.1.2.3

CGMP join

Unicast source address

0080c7a21093

Group destination address

01005e010203

Conexión física

IGMP report

CGMP join


Debe de ejecutarse en los routers y en los conmutadores

Los routers envían paquetes CGMP a los conmutadoresa la dirección 0100:0cdd:dddd

El paquetes CGMP contiene: Tipo de campo: Join o Live Dirección MAC del cliente IGMP Dirección multicast del grupo

Los conmutadores utilizan la información CGMP paraañadir o eliminar una entrada para una dirección MAC multicast específica

Nivel 2: GMRPNivel 2: GMRP

Protocolo de control de tráfico multicast a nivel 2 Protocolo de control de tráfico multicast a nivel 2 equivalente a IGMP Snooping y CGMP.equivalente a IGMP Snooping y CGMP.

Definido por el IEEE 802.1Definido por el IEEE 802.1 Realiza el registro y el borrado de los grupos multicast Realiza el registro y el borrado de los grupos multicast

en el nivel 2en el nivel 2 Configurado en el ordenador y en el conmutador Configurado en el ordenador y en el conmutador Se generan peticiones de nivel 2 equivalentes a las Se generan peticiones de nivel 2 equivalentes a las

generadas a nivel 3 por IGMPgeneradas a nivel 3 por IGMP El conmutador recibe ambas y anota los puertos en El conmutador recibe ambas y anota los puertos en

cuestióncuestión

Problema!!!!Problema!!!!

Los backbone suelen consistir en routers y Los backbone suelen consistir en routers y conmutadores sin NINGÚN ordenadorconmutadores sin NINGÚN ordenador

Los tres protocolos anteriores se basan en el Los tres protocolos anteriores se basan en el protocolo IGMP para controlar el tráfico protocolo IGMP para controlar el tráfico multicast a nivel 2multicast a nivel 2

Cómo los routers no generan “IGMP host Cómo los routers no generan “IGMP host reports” no se pueden utilizan los protocolos reports” no se pueden utilizan los protocolos anterioresanteriores

Es necesario incluir un Es necesario incluir un nuevonuevo protocolo que protocolo que controle en tráfico multicast en el backbone de controle en tráfico multicast en el backbone de la redla red

RGMPRGMP((Router-Port Group Management Protocol)Router-Port Group Management Protocol)

Protocolo desarrollado por CISCOProtocolo desarrollado por CISCO Las especificaciones de este protocolo Las especificaciones de este protocolo

vienen definidas en el RFC 3488vienen definidas en el RFC 3488

RGMPRGMP((Router-Port Group Management Protocol)Router-Port Group Management Protocol)

Al igual que CGMP, RGMP debe estar corriendo Al igual que CGMP, RGMP debe estar corriendo en los routers y en los conmutadores.en los routers y en los conmutadores.

Un router indica que está interesado en recibir Un router indica que está interesado en recibir un determinado tráfico y envía un mensaje de un determinado tráfico y envía un mensaje de “RGMP join” para ese grupo.“RGMP join” para ese grupo.

El conmutador añade ese puerto a su tabla de El conmutador añade ese puerto a su tabla de envío para el grupo especificado (de manera envío para el grupo especificado (de manera parecida a lo que ocurría con los mensajes parecida a lo que ocurría con los mensajes “CGMP join”)“CGMP join”)

Cuando el router deja de estar interesado Cuando el router deja de estar interesado manda un menaje “RGMP leave” al conmutador manda un menaje “RGMP leave” al conmutador

RGMPRGMP

Funciona en equipos de CISCOFunciona en equipos de CISCO Catalys 5000/6000Catalys 5000/6000 Routers IOS: 12.2, 12.1E, 12.1T, 12.0S, 12.0STRouters IOS: 12.2, 12.1E, 12.1T, 12.0S, 12.0ST

Limitaciones del protocoloLimitaciones del protocolo Debe estar activado RGMP en los routers y los conmutadoresDebe estar activado RGMP en los routers y los conmutadores Tiene que estar activado IGMP sooping en los conmutadoresTiene que estar activado IGMP sooping en los conmutadores Sólo funciona para grupos con PIM-SPSólo funciona para grupos con PIM-SP Sólo un router RGMP por puerto en cada conmutadorSólo un router RGMP por puerto en cada conmutador

Los paquetes RGMP son enviados a la dirección Los paquetes RGMP son enviados a la dirección multicast 01-00-5e-00-00-19 (224.0.0.25 todos los multicast 01-00-5e-00-00-19 (224.0.0.25 todos los switchs) con TTL=1 (al igual que IGMP)switchs) con TTL=1 (al igual que IGMP)

Los mensajes se encapsulan en datagramas IP con Los mensajes se encapsulan en datagramas IP con número de protocolo 2 (igual que IGMP)número de protocolo 2 (igual que IGMP)

RGMPRGMP

Dirección de grupos para “hello” y “Bye” es la 0.0.0.0Dirección de grupos para “hello” y “Bye” es la 0.0.0.0 Hello -> se envía mensajes periódicamente. Le indica al conmutador que no Hello -> se envía mensajes periódicamente. Le indica al conmutador que no

envíe tráfico multicast al router a menos que éste (el router) envíe un mensaje envíe tráfico multicast al router a menos que éste (el router) envíe un mensaje “RGMP join” (siempre precede a un mensaje de “PIM Hello”“RGMP join” (siempre precede a un mensaje de “PIM Hello”

Bye -> cuando está desactivado en el router, todo el tráfico será envíado al Bye -> cuando está desactivado en el router, todo el tráfico será envíado al router por el conmutadorrouter por el conmutador

Dirección de grupos para “join” y “leave” (grupo específico)Dirección de grupos para “join” y “leave” (grupo específico) Join -> se deberá enviar todo el tráfico multicast con destino el grupo “G” (se Join -> se deberá enviar todo el tráfico multicast con destino el grupo “G” (se

envía junto con PIM Join)envía junto con PIM Join) Leave -> no se deberá enviar el tráfico con destino el grupo “G”Leave -> no se deberá enviar el tráfico con destino el grupo “G”

Un conmutador nunca envía paquetes RGMP, y un router ignora los Un conmutador nunca envía paquetes RGMP, y un router ignora los paquetes RGMPpaquetes RGMP

Un router nunca envía “join” a 224.0.0.x ni a 224.0.1.39 (cisco-rp-Un router nunca envía “join” a 224.0.0.x ni a 224.0.1.39 (cisco-rp-announce), 224.0.1.40 (cisco-rp-discovery), así que los conmutadores announce), 224.0.1.40 (cisco-rp-discovery), así que los conmutadores siempre reenvían ese tráfico a los routers con soporte RGMPsiempre reenvían ese tráfico a los routers con soporte RGMP

RGMPRGMP

Type:0xFF = Hello0xFE = Bye0xFD = Join 0xFC = LeaveReserved = todo a 0Checksum = el mismo que para IGMP (RFC 3228)Group AddressHello/bye = 0.0.0.0Join/Leave = grupo multicast

Cabecera IP

Se envían de los routers a los conmutadoresSource = dirección IP del interfacedel router que origina el mensaje RGMPDestination = 224.0.0.25

RGMPRGMP

Activación en un switchActivación en un switch set igmp enable *set igmp enable * set rgmpset rgmp

Activación en un routerActivación en un router ip multicast-routing *ip multicast-routing * Ip pim sparse mode *Ip pim sparse mode * ip rgmp (interface)ip rgmp (interface)

Sin RGMPSin RGMP

Con RGMPCon RGMP

RGMP (I)RGMP (I)

RGMP (II)RGMP (II)

RGMP (III)RGMP (III)

RGMP (IV)RGMP (IV)

GGTT RedIRIS (IRIS-mmedia) RGMP (Router-port Group Management Protocol)

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