vk_logo twitter_logo facebook_logo googleplus_logo youtube_logo telegram_logo telegram_logo

Экстремальный мультикаст 29

Дата публикации: 28.04.2014
Количество просмотров: 7338

Как это работает

Коммутаторы Extreme для хранения мультикаст таблицы могут использовать  как L2-таблицу (FDB), так и L3-таблицу (RIB). Причем ранее, на предыдущих моделях чипов, использовалась только L3-таблица для мультикаст кеша, независимо от того L2 он или L3. На коммутаторах х440 и старше для поиска используется в первую очередь FDB или FDB и RIB.

Коммутация L2 мультикаста: после получения мультикаст пакета, по паре МАС-адрес и номеру VLAN ищется L2 мультикаст таблица, результатом будет индекс на таблицу. Мультикаст таблица возвращает битовую карту исходящих портов для пакета.

L3 мультикаст: После получения мультикаст-пакета, L3 хост таблица ищется по адресу источника, группе и номеру vlan (S,G,V) или по группе, номеру vlan (*, G, V). Соответствующая запись содержит индекс на таблицы мультикаст групп. Результатом L3_IP мультикаст таблицы будет L2 битовая карта портов, в которые пакет должен быть завернут.

Модуль multicast manager имеет кеш и базу данных с индексированными S,G,V. Он взаимодействует с HAL для записи/редактирования/удаления мультикаст содержимого в мультикаст кеша в ASIC.

Алгоритм поиска в кеше может быть изменен на один из следующих:

  • source-group-vlan - используется только RIB (L3 multicast lookup) с поиском по юсS,G,V, это режим по умолчанию.

  • group-vlan - используется только RIB (L3 multicast lookup) с поиском по *,G,V.

  • mac-vlan - используется FDB, поиск по групповым МАС-адресам и номерам VLAN, для L2 мультикаста.

  • mixed-mode - используется и FDB и RIB для мультикаста. Логика сохранения в аппаратный кеш такова:

    • При необходимости пересылки мультикаста между VLAN, запись кешируется в RIB, например для PIM, MVR, PVLAN.

    • Любые IPv4/IPv6 адреса, подпадающие под маски МАС-адреса 01:00:5e:00:00:xx, 33:33:00:00:00:xx, 33:33:00:00:01:xx или 33:33:ff:xx:xx:xx, сохраняются в RIB.

    • L2-записи кеша ((IGMP Snooping/PIM snooping/MLD snooping), не подпадающие под маски МАС-адреса 01:00:5e:00:00:xx, 33:33:00:00:00:xx, 33:33:00:00:01:xx или 33:33:ff:xx:xx:xx, сохраняются в FDB.

Любое изменение конфигурации поиска вызывает сброс кеша, и остановку мультикаст-трафика, до момента, пока система вновь не выучит подписки.

Мультикаст-процесс EXOS поддерживает записи кеша "S, G, V", и взаимодействует с HAL в обычном порядке. EXOS hardware abstraction layer (HAL) применяет логику сохранения записей кеша в аппаратные таблицы описанную выше. Если нужно сохранить запись кеша в аппаратную таблицу L2, HAL получает МАС-адрес на основе стандартной логики и устанавливает эту запись MAC в таблице L2.

Для передачи мультикаст-трафика не проверяется отображение (мапинг) мультикаст IP-адреса в МАС-адрес. Если режим поиска настроен как "Mac-VLAN» или «mixed-mode", модуль ядра изменяется для проверки отображения, если пакету не удается пройти через мапинг, то он отбрасывается.

IPMC Compression

Для того чтобы увеличить емкость мультикаст таблицы, в EXOS реализован функционал IPMC Compression, который позволяет сохранять, когда исходящие порты одинаковы, несколько <S,G,V> (or <*,G,V>) IP мультикаст FDB записей в одну и ту же таблицу адреса мультикаст группы. При повторном получении L2 мультикаст записи, компрессия используется заново. В этом случае, несколько записей <MAC,VLAN> многоадресной FDB можно использовать на один индекс L2MC, если исходящие порты записей кэша одинаковы.

Что с этим делать?

Одну из проблем, чаще других попадающуюся, можно описать одной строкой из логов:

<Warn:Kern.IPv4Mc.Warning> IPv4 multicast entry not added. Hardware L3 Table full.

Зная выше описанные принципы работы можно решить эту проблему и многие другие несколькими способами:

1) Мы можем изменить режим работы мультикаст-кеша с source-group-vlan на mac-vlan (или перевести в mixed-mode). Этим мы изменим место хранения кеша с L3 table на FDB. При наличии свободного места в ней, это решит проблему, однако станет невозможным использовать на коммутаторе мультикаст-маршрутизацию.

Для коммутатора х670 данное решение выглядит достаточно привлекательным, т.к. он обладает в значительной степени большей L2 table, чем L3 table.

Начиная с ExOS 15.3:

configure forwarding ipmc lookup-key [group-vlan | source-group-vlan | mac-vlan |

mixed-mode]

До ExOS 15.3:

configure igmp snooping forwarding-mode [group-vlan | source-group-vlan]

Посмотреть состояние можно командой:

show forwarding configuration

2) L3 table хранится в LPM (Longest Prefix Match) таблице коммутатора и делит ее c RIB. По умолчанию большая часть LPM в коммутаторах зарезервирована под RIB. Объем резерва можно посмотреть командой:

show iproute reserved-entries

Например, фактически у нас маршрутов в пределах 700, снизим ограничение до 1000, тем самым освободив память для хранения мультикаст групп:

configure iproute reserved-entries 1000

3) Записи в памяти хешируются, по умолчанию в сrс32, можно изменить его на сrc16, что так же даст большую вместимость, но повысится процент потерь.

configure forwarding hash-algorithm crc16

Теперь вы знаете, что делать, если у вас появилась такая запись в логе коммутатора:

X670# <Warn:Kern.IPv4Mc.Warning> IPv4 multicast entry not added. Hardware L3 Table full.

Замечание

Опция igmp router-alert.

По умолчанию ExOS принимает и обрабатывает igmp пакеты в соответствии с опцией router-alert в пакете. Так должны работать все нормальные коммутаторы.

По стандарту IETF требуется принятие и обработка IGMPv2 и IGMPv3 пакетов только тогда когда установлена эта опция. Поэтому если в сети установлен D-link или другие коммутаторы вендоров со своим видением стандартов, лучше включить:

configure igmp router-alert receive-required on
configure igmp router-alert transmit on

От редакции: если у вас есть чем поделиться с коллегами по отрасли, приглашаем к сотрудничеству
Ссылка на материал, для размещения на сторонних ресурсах
/articles/article/25353/ekstremalnyiy-multikast.html

Комментарии:(29) комментировать

28 апреля 2014 - 12:58
Robot_NagNews:
#1

Материал:
Коммутаторы Extreme для хранения мультикаст таблицы могут использовать как L2-таблицу (FDB), так и L3-таблицу (RIB). Причем ранее, на предыдущих моделях чипов, использовалась только L3-таблица для мультикаст кеша, независимо от того L2 он или L3.

Полный текст


28 апреля 2014 - 12:58
Saab95:
#2

Неужели еще кто-то использует мультикаст для вещания IPTV?


28 апреля 2014 - 13:08
zi_rus:
#3

это провокационный вопрос, может вызвать начало срача


28 апреля 2014 - 13:13
Дятел:
#4

Конечно, используют. Все телеканалы отдаются на М9 мультикастом. И головные станции его принимают стандартно...


28 апреля 2014 - 13:23
-Ars-:
#5

Просмотр сообщенияSaab95 (28 апреля 2014 - 11:58) писал:

Неужели еще кто-то использует мультикаст для вещания IPTV?



Есть такие незначительных размеров компании, как, например Бритиш Телеком, Телефоника - которые используют мультикаст для вещания IPTV. И, что характерно, у них все работает даже без использования Микротика нигде :-p


28 апреля 2014 - 16:10
Saab95:
#6

Просто по мультикасту можно осуществлять только эфирное вещание, сервисы вроде видео по запросу, отложенного просмотра и т.п., реализуются юникастом.

Кроме всего, IPTV смотрит малое число абонентов, и ради них загружать все каналы передачи данных мультикастом не имеет смысла, с использованием юникаста нагрузка на оборудование может стать намного меньше - люди же смотрят разные каналы и суммарный трафик, передаваемый по сети, уменьшается.


28 апреля 2014 - 16:13
karpa13a:
#7

Вот тут я бы поспорил. в зависимости от количества юзеров на ветке.
вообщем "не всё так однозначно")


28 апреля 2014 - 16:16
snvoronkov:
#8

Просмотр сообщенияSaab95 (28 апреля 2014 - 15:10) писал:

Кроме всего, IPTV смотрит малое число абонентов, и ради них загружать все каналы передачи данных мультикастом не имеет смысла, с использованием юникаста нагрузка на оборудование может стать намного меньше - люди же смотрят разные каналы и суммарный трафик, передаваемый по сети, уменьшается.


Марш в педивикию читать про малтикаст и IGMP!


28 апреля 2014 - 16:17
Sergey Gilfanov:
#9

Просмотр сообщенияkarpa13a (28 апреля 2014 - 15:13) писал:

Вот тут я бы поспорил. в зависимости от количества юзеров на ветке.


<задумчиво рассматривая ту технологию, что торрент-tv использует>. Юникастом или хитрым вариантом L3-7 мультикаста считать будем?


28 апреля 2014 - 16:24
snvoronkov:
#10

Просмотр сообщенияSergey Gilfanov (28 апреля 2014 - 15:17) писал:

<задумчиво рассматривая ту технологию, что торрент-tv использует>. Юникастом или хитрым вариантом L3-7 мультикаста считать будем?


Это "Малтисоурс" ;-))).


Обсудить на форуме

Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Зарегистрироваться