Exemplo: Configuração do snooping do IGMP

Dispositivos de rede, como roteadores, operam principalmente no nível de pacote, ou Camada 3. Outros dispositivos de rede, como pontes ou switches LAN, operam principalmente no nível do quadro, ou Camada 2. A multicasting funciona principalmente no nível de pacote, Camada 3, mas há uma maneira de mapear endereços de grupo multicast IP de Camada 3 para endereços de grupo multicast MAC de Camada 2 no nível do quadro.

Os roteadores podem lidar com as informações de endereçamento de Camada 2 e Camada 3 porque o quadro e seus endereços devem ser processados para acessar o pacote encapsulado dentro. Os roteadores podem executar protocolos multicast de Camada 3, como PIM ou IGMP, e determinar onde encaminhar conteúdo multicast ou quando um host em uma interface se junta ou deixa um grupo. No entanto, pontes e switches LAN, como dispositivos de Camada 2, não devem ter acesso às informações multicast dentro dos pacotes que seus quadros transportam.

Como então são as pontes e outros dispositivos de Camada 2 para determinar quando um dispositivo em uma interface se junta ou deixa uma árvore multicast, ou se um host em uma LAN anexada quer receber o conteúdo de um determinado grupo multicast?

A resposta é que o dispositivo de Camada 2 implemente espionagem multicast. Bisbilhotamento multicast é um termo geral e se aplica ao processo de um dispositivo de Camada 2 "bisbilhotando" o conteúdo do pacote de Camada 3 para determinar quais ações são tomadas para processar ou encaminhar um quadro. Existem formas mais específicas de bisbilhotar, como bisbilhotar IGMP ou bisbilhotar PIM. Em todos os casos, a espionagem envolve um dispositivo configurado para funcionar na Camada 2 tendo acesso a informações de Camada 3 (pacote) normalmente "proibidas". Snooping torna a multicasting mais eficiente nesses dispositivos.

Snooping é uma maneira geral de dispositivos de Camada 2, como os roteadores de serviços ethernet da Série MX da Juniper Networks, implementarem uma série de procedimentos para "bisbilhotar" o conteúdo do pacote de Camada 3 para determinar quais ações devem ser tomadas para processar ou encaminhar um quadro. Formas mais específicas de espionagem, como o Protocolo de Associação de Grupos de Internet (IGMP) ou a espionagem do Protocol Independent Multicast (PIM), são usadas com multicast.

Os dispositivos de camada 2 (switches ou pontes de LAN) lidam com pacotes multicast e os quadros que os contêm da mesma forma que os dispositivos de Camada 3 (roteadores) lidam com as transmissões. Assim, um switch de Camada 2 processa um quadro de chegada com um endereço de controle de acesso de mídia de destino (MAC) multicast encaminhando uma cópia do pacote (quadro) em cada uma das outras interfaces de rede do switch que estão em um estado de encaminhamento.

No entanto, essa abordagem (enviar quadros multicast em todos os lugares que o dispositivo pode) não é o uso mais eficiente da largura de banda da rede, especialmente para aplicativos IPTV. IGMP bisbilhotando funções ao "bisbilhotar" os pacotes IGMP recebidos pelas interfaces do switch e construindo um banco de dados multicast semelhante ao que um roteador multicast constrói em uma rede de Camada 3. Usando este banco de dados, o switch pode encaminhar tráfego multicast apenas para interfaces downstream com receptores interessados, e essa técnica permite o uso mais eficiente da largura de banda da rede.

Você configura a espionagem de IGMP para cada ponte no roteador. Uma instância de ponte sem aprendizado qualificado tem apenas um domínio de aprendizado. Para uma instância de ponte com aprendizado qualificado, a espionagem funcionará separadamente em cada domínio de aprendizado na ponte. Ou seja, o bisbilhotamento de IGMP e o encaminhamento multicast prosseguirão de forma independente em cada domínio de aprendizado na ponte.

Essa discussão se concentra em instâncias de ponte sem aprendizado qualificado (aqueles que formam um domínio de aprendizado no dispositivo). Portanto, todas as interfaces mencionadas são interfaces lógicas da instância de ponte ou VPLS.

Vários conceitos relacionados são importantes ao discutir a espionagem do IGMP:

• Interfaces de instâncias de bridge ou VPLS são interfaces de roteador multicast ou interfaces laterais de host.

• A espionagem do IGMP oferece suporte ao modo proxy ou sem proxy.

Se uma interface IRB for usada como uma interface de saída em uma entrada de cache de encaminhamento multicast (conforme determinado pelo processo de roteamento), então a lista de interface de saída é expandida para um subconjunto da interface de Camada 2 na ponte correspondente. O subconjunto é baseado nas informações de associação multicast bisbilhoteiras, de acordo com a entrada de cache de encaminhamento multicast instalada pelo processo de espionagem para a ponte.

Se nenhuma espionagem estiver configurada, a lista de interface de saída IRB será expandida para todas as interfaces de Camada 2 na ponte.

O Junos OS não oferece suporte a espionagem IGMP em uma configuração VPLS em um switch virtual. Essa configuração é proibida na CLI.

A espionagem do IGMP divide as interfaces do dispositivo em interfaces de roteador multicast e interfaces laterais de host. Uma interface de roteador multicast é uma interface na direção de um roteador multicasting. Uma interface na ponte é considerada uma interface de roteador multicast se atender a pelo menos um dos seguintes critérios:

• Ela é configurada estaticamente como uma interface de roteador multicast na instância da ponte.

• As consultas de IGMP estão sendo recebidas na interface.

Todas as outras interfaces que não são interfaces de roteador multicast são consideradas interfaces do lado host.

Qualquer tráfego multicast recebido em uma interface de ponte com o snooping IGMP configurado será encaminhado de acordo com as seguintes regras:

• Qualquer pacote IGMP é enviado ao Mecanismo de Roteamento para processamento de espionagem.

• Outro tráfego multicast com endereço de destino 224.0.0/24 está inundado em todas as outras interfaces da ponte.

• Outro tráfego multicast é enviado para todas as interfaces de roteador multicast, mas apenas para aquelas interfaces laterais de host que têm hosts interessados em receber esse grupo multicast.

Sem um arranjo de proxy, a espionagem do IGMP não gera ou introduz consultas e relatórios. Ele só irá "bisbilhotar" os relatórios recebidos de todas as suas interfaces (incluindo interfaces de roteador multicast) para construir seu banco de dados de estado e grupo (S,G).

Sem um proxy, as mensagens IGMP são processadas da seguinte forma:

• Consulta — Todas as mensagens de consulta de IGMP gerais e específicas de grupo recebidas em uma interface de roteador multicast são encaminhadas para todas as outras interfaces (tanto interfaces multicast-router quanto interfaces laterais de host) na ponte.

• Relatório — os relatórios de IGMP recebidos em qualquer interface da ponte são encaminhados para outras interfaces de roteador multicast. A interface de recebimento é adicionada como uma interface para esse grupo se houver uma entrada de roteamento multicast para esse grupo. Além disso, um timer de grupo está definido para o grupo nessa interface. Se esse temporizador expirar (ou seja, não houve nenhum relatório para esse grupo durante o período de temporizantes de grupo IGMP), então a interface é removida como uma interface para esse grupo.

• Licença — as mensagens de licença IGMP recebidas em qualquer interface da ponte são encaminhadas em direção a outras interfaces de roteador multicast na ponte. A mensagem do Leave Group reduz o tempo necessário para que o roteador multicast pare de encaminhar tráfego multicast quando não há mais membros no grupo de host.

A espionagem por proxy reduz o número de relatórios IGMP enviados para um roteador IGMP.

Como proxy para suas interfaces do lado host, o IGMP que bisbilhota o modo proxy responde às consultas que recebe de um roteador IGMP em uma interface de roteador multicast. Nas interfaces do lado do host, a espionagem do IGMP no modo proxy se comporta como um roteador IGMP e envia consultas gerais e específicas de grupo nessas interfaces.

Todas as consultas geradas pela espionagem do IGMP são enviadas usando 0.0.0.0 como endereço fonte. Além disso, todos os relatórios gerados pela espionagem do IGMP são enviados com 0.0.0.0 como endereço fonte, a menos que haja um endereço fonte configurado para usar.

O modo proxy funciona de forma diferente em interfaces de roteador multicast do que em interfaces laterais de host.

Em interfaces de roteador multicast, em resposta às consultas de IGMP, a espionagem do IGMP no modo proxy envia relatórios contendo informações agregadas sobre grupos aprendidos em todas as interfaces do lado host da ponte.

Além de responder a consultas, a espionagem do IGMP no modo proxy encaminha todas as consultas, relatórios e folhas recebidas em uma interface de roteador multicast para outras interfaces de roteador multicast. A espionagem do IGMP mantém as informações de associação aprendidas nesta interface, mas não envia uma consulta específica para as mensagens de licença recebidas nesta interface. Ele simplesmente cronometra os grupos aprendidos nesta interface se não houver relatórios para o mesmo grupo dentro da duração do tempor interno.

Nenhum relatório é enviado em interfaces do lado do host pelo IGMP bisbilhotando no modo proxy. Os relatórios de processos de espionagem do IGMP recebidos nessas interfaces e enviam consultas específicas para o grupo em interfaces laterais de host quando ele recebe uma mensagem de licença na interface. As interfaces laterais do host não geram consultas gerais periódicas, mas encaminhamentos ou inundações de consultas gerais recebidas de interfaces de roteador multicast.

Se um grupo for removido de uma interface do lado host e esta for a última interface do lado host para esse grupo, uma licença é enviada para as interfaces de roteador multicast. Se um relatório de grupo for recebido em uma interface do lado host e esta for a primeira interface do lado host para esse grupo, um relatório é enviado a todas as interfaces de roteador multicast.

O IGMP bisbilhotando uma VLAN só é permitido para o vlan-id legado em todos os casos. Em outros casos, existe uma configuração de domínio de ponte específica que determina a configuração específica de VLAN para espionagem de IGMP.

Todas as declarações de espionagem do IGMP configuradas com a igmp-snooping declaração, com exceção da traceoptions declaração, podem ser qualificadas com a mesma declaração no nível de VLAN. Para configurar parâmetros de espionagem IGMP no nível de VLAN, inclua a vlan declaração:

Você pode incluir essa declaração nos seguintes níveis de hierarquia:

• [edit bridge-domains bridge-domain-name protocols igmp-snooping]

• [edit routing-instances routing-instance-name bridge-domains bridge-domain-name protocols igmp-snooping]

Este exemplo mostra como configurar a espionagem do IGMP. A espionagem do IGMP pode reduzir o tráfego desnecessário de aplicativos IP multicast.