IP組播-MLD Snooping技術(shù)介紹-D

1、，IP組播-MLD Snooping技術(shù)介紹技術(shù)介紹IP 組播目 錄i目 錄 HYPERLINK l _bookmark0 MLD Snooping HYPERLINK l _bookmark0 1 HYPERLINK l _bookmark0 MLD Snooping協(xié)議簡(jiǎn)介 HYPERLINK l _bookmark0 1 HYPERLINK l _bookmark0 MLD Snooping原理 HYPERLINK l _bookmark0 1 HYPERLINK l _bookmark0 MLD Snooping基本概念 HYPERLINK l _bookmark0 1 HYPERLI

2、NK l _bookmark2 MLD Snooping工作機(jī)制 HYPERLINK l _bookmark2 3 HYPERLINK l _bookmark3 MLD Snooping Proxying HYPERLINK l _bookmark3 4 HYPERLINK l _bookmark4 交換機(jī)對(duì)IPv6 組播協(xié)議報(bào)文的特殊處理規(guī)則 HYPERLINK l _bookmark4 5技術(shù)介紹IP 組播MLD Snooping PAGE 6MLD SnoopingMLD Snooping 協(xié)議簡(jiǎn)介MLD Snooping 是 Multicast Listener Discovery S

3、nooping（組播偵聽者發(fā)現(xiàn)協(xié)議窺探）的簡(jiǎn)稱。它是運(yùn)行在二層設(shè)備上的 IPv6 組播約束機(jī)制，用于管理和控制 IPv6 組播組。MLD Snooping 原理運(yùn)行 MLD Snooping 的二層設(shè)備通過對(duì)收到的 MLD 報(bào)文進(jìn)行分析，為端口和 MAC 組播地址建立起映射關(guān)系，并根據(jù)這樣的映射關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā) IPv6 組播數(shù)據(jù)。如 HYPERLINK l _bookmark0 圖 1所示，當(dāng)二層設(shè)備沒有運(yùn)行MLD Snooping時(shí)，IPv6 組播數(shù)據(jù)報(bào)文在二層被廣播；當(dāng)二層設(shè)備運(yùn)行了MLD Snooping后，已知IPv6 組播組的組播數(shù)據(jù)報(bào)文不會(huì)在二層被廣播，而在二層被組播給指定的接收者。圖

4、1 二層設(shè)備運(yùn)行 MLD Snooping 前后的對(duì)比MLD Snooping 通過二層組播將信息只轉(zhuǎn)發(fā)給有需要的接收者，可以帶來以下好處：減少了二層網(wǎng)絡(luò)中的廣播報(bào)文，節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)帶寬；增強(qiáng)了IPv6 組播信息的安全性；為實(shí)現(xiàn)對(duì)每臺(tái)主機(jī)的單獨(dú)計(jì)費(fèi)帶來了方便。MLD Snooping 基本概念MLD Snooping 相關(guān)端口如 HYPERLINK l _bookmark1 圖 2所示，Router A連接組播源，在Switch A和Switch B上分別運(yùn)行MLD Snooping，Host A和Host C為接收者主機(jī)（即IPv6 組播組成員）。圖 2 MLD Snooping 相關(guān)端口Rou

5、ter ASwitch AEth1/1Eth1/2Eth1/3ReceiverHost ASourceEth1/1Eth1/2ReceiverHost BRouter port Member portSwitch BHost CIPv6 multicast packetsHost D結(jié)合 HYPERLINK l _bookmark1 圖 2，介紹一下MLD Snooping相關(guān)的端口概念：路由器端口（Router Port）：交換機(jī)上朝向三層組播設(shè)備（DR 或 MLD 查詢器）一側(cè)的端口， 如 Switch A 和 Switch B 各自的 Ethernet1/1 端口。交換機(jī)將本設(shè)備上的所有

6、路由器端口都記錄在路由器端口列表中。成員端口（Member Port）：又稱 IPv6 組播組成員端口，表示交換機(jī)上朝向 IPv6 組播組成員一側(cè)的端口，如 Switch A 的 Ethernet1/2 和 Ethernet1/3 端口，以及 Switch B 的 Ethernet1/2 端口。交換機(jī)將本設(shè)備上的所有成員端口都記錄在 MLD Snooping 轉(zhuǎn)發(fā)表中。本文中提到的路由器端口都是指交換機(jī)上朝向組播路由器的端口，而不是指路由器上的端口。如不特別指明，本文中提到的路由器/成員端口均包括動(dòng)態(tài)和靜態(tài)端口。在運(yùn)行了 MLD Snooping 的交換機(jī)上，所有收到源地址不為 0:0 的 M

7、LD 普遍組查詢報(bào)文或 IPv6 PIM Hello 報(bào)文的端口都將被視為動(dòng)態(tài)路由器端口。MLD Snooping 動(dòng)態(tài)端口老化定時(shí)器表 1 MLD Snooping 動(dòng)態(tài)端口老化定時(shí)器定時(shí)器說明超時(shí)前應(yīng)收到的報(bào)文超時(shí)后交換機(jī)的動(dòng)作動(dòng)態(tài)路由器端口老化定時(shí)器交換機(jī)為其每個(gè)動(dòng)態(tài)路由器端口都啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)器，其超時(shí)時(shí)間就是動(dòng)態(tài)路由器端口老化時(shí)間源地址不為 0:0 的 MLD 普遍組查詢報(bào)文或IPv6 PIM Hello 報(bào)文將該端口從路由器端口列表中刪除動(dòng)態(tài)成員端口老化定時(shí)器當(dāng)一個(gè)端口動(dòng)態(tài)加入某IPv6 組播組時(shí)， 交換機(jī)為該端口啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)器，其超時(shí)時(shí)間就是動(dòng)態(tài)成員端口老化時(shí)間MLD 成員關(guān)系報(bào)告報(bào)

8、文將 該 端 口 從 MLD Snooping 轉(zhuǎn)發(fā)表中刪除MLD Snooping 端口老化機(jī)制只針對(duì)動(dòng)態(tài)端口，靜態(tài)端口永不老化。MLD Snooping 工作機(jī)制運(yùn)行了 MLD Snooping 的交換機(jī)對(duì)不同 MLD 動(dòng)作的具體處理方式如下：本節(jié)中所描述的增刪端口動(dòng)作均只針對(duì)動(dòng)態(tài)端口，靜態(tài)端口只能通過相應(yīng)的配置進(jìn)行增刪。普遍組查詢MLD 查詢器定期向本地網(wǎng)段內(nèi)的所有主機(jī)與路由器（FF02:1）發(fā)送 MLD 普遍組查詢報(bào)文，以查詢?cè)摼W(wǎng)段有哪些 IPv6 組播組的成員。在收到 MLD 普遍組查詢報(bào)文時(shí)，交換機(jī)將其通過 VLAN 內(nèi)除接收端口以外的其它所有端口轉(zhuǎn)發(fā)出去，并對(duì)該報(bào)文的接收端口做如

9、下處理：如果在路由器端口列表中已包含該動(dòng)態(tài)路由器端口，則重置其老化定時(shí)器。如果在路由器端口列表中尚未包含該動(dòng)態(tài)路由器端口，則將其添加到路由器端口列表中，并啟動(dòng)其老化定時(shí)器。報(bào)告成員關(guān)系以下情況，主機(jī)會(huì)向 MLD 查詢器發(fā)送 MLD 成員關(guān)系報(bào)告報(bào)文：當(dāng) IPv6 組播組的成員主機(jī)收到 MLD 查詢報(bào)文后，會(huì)回復(fù) MLD 成員關(guān)系報(bào)告報(bào)文。如果主機(jī)要加入某個(gè) IPv6 組播組，它會(huì)主動(dòng)向 MLD 查詢器發(fā)送 MLD 成員關(guān)系報(bào)告報(bào)文以聲明加入該 IPv6 組播組。在收到 MLD 成員關(guān)系報(bào)告報(bào)文時(shí)，交換機(jī)將其通過 VLAN 內(nèi)的所有路由器端口轉(zhuǎn)發(fā)出去，從該報(bào)文中解析出主機(jī)要加入的 IPv6 組播

10、組地址，并對(duì)該報(bào)文的接收端口做如下處理：如果不存在該 IPv6 組播組所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，則創(chuàng)建轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，將該端口作為動(dòng)態(tài)成員端口添加到出端口列表中，并啟動(dòng)其老化定時(shí)器；如果已存在該 IPv6 組播組所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，但其出端口列表中不包含該端口，則將該端口作為動(dòng)態(tài)成員端口添加到出端口列表中，并啟動(dòng)其老化定時(shí)器；如果已存在該 IPv6 組播組所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，且其出端口列表中已包含該動(dòng)態(tài)成員端口，則重置其老化定時(shí)器。交換機(jī)不會(huì)將 MLD 成員關(guān)系報(bào)告報(bào)文通過非路由器端口轉(zhuǎn)發(fā)出去，因?yàn)楦鶕?jù)主機(jī)上的 MLD 成員關(guān)系報(bào)告抑制機(jī)制，如果非路由器端口下還有該 IPv6 組播組的成員主機(jī)，則這些主機(jī)在收到

11、該報(bào)告報(bào)文后便抑制了自身的報(bào)告，從而使交換機(jī)無法獲知這些端口下還有該 IPv6 組播組的成員主機(jī)。離開組播組當(dāng)主機(jī)離開 IPv6 組播組時(shí)，會(huì)通過發(fā)送 MLD 離開組報(bào)文，以通知組播路由器自己離開了某個(gè) IPv6 組播組。當(dāng)交換機(jī)從某動(dòng)態(tài)成員端口上收到 MLD 離開組報(bào)文時(shí)，首先判斷要離開的 IPv6 組播組所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)是否存在，以及該 IPv6 組播組所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)的出端口列表中是否包含該接收端口：如果不存在該 IPv6 組播組對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，或者該 IPv6 組播組對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)的出端口列表中不包含該端口，交換機(jī)不會(huì)向任何端口轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文，而將其直接丟棄；如果存在該 IPv6 組播組對(duì)應(yīng)的

12、轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，且該 IPv6 組播組對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)的出端口列表中包含該端口，交換機(jī)會(huì)將該報(bào)文通過 VLAN 內(nèi)的所有路由器端口轉(zhuǎn)發(fā)出去。同時(shí)，由于并不知道該接收端口下是否還有該 IPv6 組播組的其它成員，所以交換機(jī)不會(huì)立刻把該端口從該 IPv6 組播組所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)的出端口列表中刪除，而是重置其老化定時(shí)器。當(dāng) MLD 查詢器收到 MLD 離開組報(bào)文后，從中解析出主機(jī)要離開的 IPv6 組播組的地址，并通過接收端口向該 IPv6 組播組發(fā)送 MLD 特定組查詢報(bào)文。交換機(jī)在收到 MLD 特定組查詢報(bào)文后，將其通過 VLAN 內(nèi)的所有路由器端口和該 IPv6 組播組的所有成員端口轉(zhuǎn)發(fā)出去。對(duì)于 MLD

13、 離開組報(bào)文的接收端口（假定為動(dòng)態(tài)成員端口），交換機(jī)在其老化時(shí)間內(nèi)：如果從該端口收到了主機(jī)響應(yīng)該特定組查詢的 MLD 成員關(guān)系報(bào)告報(bào)文，則表示該端口下還有該 IPv6 組播組的成員，于是重置其老化定時(shí)器；如果沒有從該端口收到主機(jī)響應(yīng)該特定組查詢的 MLD 成員關(guān)系報(bào)告報(bào)文，則表示該端口下已沒有該 IPv6 組播組的成員，則在其老化時(shí)間超時(shí)后，將其從該 IPv6 組播組所對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)的出端口列表中刪除。MLD Snooping Proxying通過在邊緣設(shè)備上配置 MLD Snooping Proxying（MLD Snooping 代理）功能，可以減少其上游設(shè)備收到的 MLD 報(bào)告報(bào)文和離開報(bào)

14、文的數(shù)量，有效提高其上游設(shè)備的整體性能。配置了 MLD Snooping Proxying 功能的設(shè)備（稱為 MLD Snooping 代理設(shè)備），在其上游設(shè)備看來，相當(dāng)于一臺(tái)主機(jī)；而在其下游主機(jī)看來，則相當(dāng)于一臺(tái)查詢器。盡管在其上游設(shè)備看來，MLD Snooping 代理設(shè)備相當(dāng)于一臺(tái)主機(jī)，但主機(jī)上的 MLD 成員關(guān)系報(bào)告抑制機(jī)制在 MLD Snooping 代理設(shè)備上并不會(huì)生效。圖 3 MLD Snooping Proxying 組網(wǎng)圖如 HYPERLINK l _bookmark4 圖 3所示，作為MLD Snooping代理設(shè)備的Switch A，對(duì)其上游設(shè)備Router A來說是一臺(tái)

15、主機(jī)， 代理下游主機(jī)向Router A發(fā)送報(bào)告報(bào)文和離開報(bào)文；而對(duì)其下游的主機(jī)來說則是一臺(tái)查詢器，代理Router A向下游主機(jī)發(fā)送普遍組查詢報(bào)文和特定組查詢報(bào)文，維護(hù)組成員關(guān)系。MLD Snooping代理設(shè)備對(duì)MLD報(bào)文的處理方式如 HYPERLINK l _bookmark4 表 2所示。表 2 MLD Snooping 代理設(shè)備對(duì) MLD 報(bào)文的處理方式MLD 報(bào)文類型處理方式普遍組查詢報(bào)文收到普遍組查詢報(bào)文后，向本 VLAN 內(nèi)除接收端口以外的所有端口轉(zhuǎn)發(fā)；同時(shí)根據(jù)本地維護(hù)的組成員關(guān)系生成報(bào)告報(bào)文，并向所有路由器端口發(fā)送特定組查詢報(bào)文收到針對(duì)某IPv6 組播組的特定組查詢報(bào)文時(shí)，若該

16、組對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)中還有成員端口，則向所有路由器端口回復(fù)該組的報(bào)告報(bào)文報(bào)告報(bào)文從某端口收到某IPv6 組播組的報(bào)告報(bào)文時(shí)，若已存在該組對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，且其出端口列表中已包含該動(dòng)態(tài)成員端口，則重置其老化定時(shí)器；若已存在該組對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，但其出端口列表中不包含該端口，則將該端口作為動(dòng)態(tài)成員端口添加到出端口列表中，并啟動(dòng)其老化定時(shí)器；若尚不存在該組對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，則創(chuàng)建轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，將該端口作為動(dòng)態(tài)成員端口添加到出端口列表中，并啟動(dòng)其老化定時(shí)器，然后向所有路由器端口發(fā)送該組的報(bào)告報(bào)文離開報(bào)文從某端口收到某IPv6 組播組的離開報(bào)文后，向該端口發(fā)送針對(duì)該組的特定組查詢報(bào)文。只有當(dāng)刪除某IPv6 組播組對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)中的最后一個(gè)成員端口時(shí)，才會(huì)向所有路由器端口發(fā)送該組的離開報(bào)文交換機(jī)對(duì) IPv6 組播協(xié)議報(bào)文的特殊處理規(guī)則支持 MLD Snooping 功能的交換機(jī)使能了三層 IPv6 組播路由后，在不同的情況下對(duì)各種 IPv6 組播協(xié)議報(bào)文的處理有所差異。具體規(guī)則如下：如果交換機(jī)上只使能了 MLD，或同時(shí)使能了 MLD 和 IP