Ejemplo: configuración de multidifusión IP automática sin túneles explícitos

La tunelización automática de multidifusión (AMT) facilita la conectividad dinámica de multidifusión entre redes habilitadas para multidifusión en islas de redes de solo unidifusión. Dicha conectividad permite que los proveedores de servicios, los proveedores de contenido y sus clientes participen en la entrega de tráfico de multidifusión, incluso si carecen de conectividad de multidifusión de extremo a extremo.

AMT es compatible con enrutadores de servicios Ethernet de la serie MX con concentradores de puertos modulares (MPC) que ejecutan Junos 13.2 o posterior. AMT también se admite en MPC basados en i-chip. AMT admite el reinicio correcto (GR), pero no admite el cambio de motor de enrutamiento ( GRES).

AMT establece dinámicamente túneles encapsulados en unidifusión entre los conocidos puntos de relé habilitados para multidifusión (relés AMT) y los puntos de red a los que solo se puede acceder a través de unidifusión (puertas de enlace AMT). La figura 1 muestra la conectividad de túnel de multidifusión automática.

El protocolo AMT proporciona descubrimiento y apretón de manos entre relés y puertas de enlace para establecer túneles dinámicamente sin necesidad de una configuración explícita por túnel.

Los relés AMT suelen ser enrutadores con conectividad IP multidifusión nativa que agregan un número potencialmente grande de túneles AMT.

La implementación de Junos OS admite las siguientes funciones de relé AMT:

• Tráfico de multidifusión IPv4 y encapsulación IPv4

• Fuentes notoriamente conocidas ubicadas en la red de multidifusión

• Prevención de ataques de denegación de servicio mediante el descarte rápido de paquetes de multidifusión que se obtienen a través de una puerta de enlace.

• Replicación por ruta al despliegue completo de todos los túneles AMT deseados

• La capacidad de recopilar estadísticas de interfaz normales en túneles AMT

No se admiten orígenes de multidifusión ubicados detrás de puertas de enlace AMT.

AMT admite el modo disperso PIM. AMT no admite el funcionamiento en modo denso.

Los proveedores de servicios de tránsito tienen un desafío en Internet porque muchos proveedores de servicios locales no están habilitados para multidifusión. El desafío es cómo atraer a los propietarios de contenido para que transmitan video y otro tráfico de multidifusión a través de sus redes troncales. El modelo de costo para los propietarios de contenido podría ser prohibitivamente alto si tienen que pagar por transmisiones de unidifusión para la mayoría de sus suscriptores.

Hasta que más proveedores locales estén habilitados para la multidifusión, hay una estrategia de transición propuesta por el Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet (IETF) e implementada en software de código abierto. Esta estrategia se denomina multidifusión IP automática sin túneles explícitos (AMT). AMT implica la configuración de relés en puntos de emparejamiento en redes de multidifusión a los que se puede acceder desde puertas de enlace instaladas en hosts conectados a redes de unidifusión.

Sin AMT, cuando un usuario que está conectado a una red de solo unidifusión desea recibir contenido de multidifusión, el propietario del contenido puede permitir que el usuario se una a través de la unidifusión. Sin embargo, el propietario del contenido incurre en un costo adicional porque el propietario necesita ancho de banda adicional para admitir los suscriptores de unidifusión.

AMT permite que cualquier host reciba multidifusión. En el extremo del cliente hay una puerta de enlace AMT que es un único host. Una vez que la puerta de enlace ha localizado una retransmisión AMT, que puede ser un host pero suele ser un enrutador, la puerta de enlace envía periódicamente mensajes del Protocolo de administración de grupos de Internet (IGMP) a través de un túnel UDP creado dinámicamente al relé. Los relés y puertas de enlace AMT cooperan para transmitir el tráfico de multidifusión procedente de la red de multidifusión a los sitios de usuario final. Los relés AMT reciben el tráfico de forma nativa y lo encapsulan en unidifusión en puertas de enlace. Esto permite a cualquier persona en Internet crear un túnel dinámico para descargar flujos de datos de multidifusión.

Con AMT, un proveedor de servicios habilitado para multidifusión puede ofrecer servicios de multidifusión a un propietario de contenido. Cuando un cliente del proveedor local de solo unidifusión desea recibir el contenido y se suscribe mediante una combinación AMT, el proveedor de tránsito habilitado para multidifusión puede transportar el contenido de manera eficiente al proveedor local solo para unidifusión, que lo envía al usuario final.

AMT es una excelente manera para que los proveedores de servicios de tránsito (que pueden obtener acceso al contenido, pero no tienen muchos usuarios finales) proporcionen un servicio de multidifusión a los propietarios de contenido, donde de otro modo no sería económicamente viable. También es una estrategia de transición útil para los proveedores de servicios locales que aún no tienen soporte de multidifusión en todos los equipos posteriores.

AMT también es útil para conectar dos proveedores de servicios habilitados para multidifusión que están separados por un proveedor de servicios de solo unidifusión.

Del mismo modo, AMT puede ser utilizado por proveedores de servicios locales cuyas redes están habilitadas para multidifusión para tunelizar el tráfico de multidifusión a través de dispositivos de borde heredados, como los multiplexores de acceso a la línea de suscriptor digital (DSLAM) que tienen capacidades limitadas de multidifusión.

Los detalles técnicos de la implementación de AMT son los siguientes:

• Se usa un protocolo de enlace de tres vías para unir grupos desde receptores de unidifusión para evitar ataques de suplantación de identidad y denegación de servicio (DoS).

• Una retransmisión AMT que actúa como servidor de replicación se une al grupo de multidifusión y traduce el tráfico de multidifusión en varias secuencias de unidifusión.

• El mecanismo de descubrimiento utiliza anycast, lo que permite descubrir el relé más cercano a la puerta de enlace en la topología de red.

• Una puerta de enlace AMT que actúa como cliente es un host que se une al grupo de multidifusión.

• Los límites de recuento de túneles en los relés pueden limitar el uso del ancho de banda y evitar la degradación del servicio.

AMT se describe en detalle en el borrador de draft-ietf-mboned-auto-multicast-10.txt de Internet, Multidifusión IP automática sin túneles explícitos (AMT).

AMT se usa para crear túneles de multidifusión dinámicamente entre redes habilitadas para multidifusión a través de islas de redes de solo unidifusión. Para ello, se realizan varios pasos secuencialmente.

1. La retransmisión AMT (normalmente un enrutador) anuncia un prefijo de dirección anycast y una ruta en la infraestructura de enrutamiento de unidifusión.

2. La puerta de enlace AMT (un host) envía mensajes de descubrimiento de relé AMT al relé AMT más cercano accesible a través de la infraestructura de solo unidifusión. Para reducir la posibilidad de ataques de reproducción o de diccionario, los mensajes de detección de retransmisión contienen un nonce criptográfico. Un nonce criptográfico es un número aleatorio que se usa solo una vez.

3. La retransmisión más cercana de la topología recibe el mensaje de descubrimiento de retransmisión AMT y devuelve el nonce del mensaje de detección en un mensaje de anuncio de retransmisión AMT. Esto permite que la puerta de enlace aprenda la dirección IP única del relé. El relé AMT ahora tiene una dirección para usar para todas las entradas posteriores (S, G) a las que se unirá.

4. La puerta de enlace AMT envía un mensaje de solicitud AMT a la dirección IP exclusiva del relé AMT para comenzar el proceso de unirse a la (S,G).

5. La retransmisión AMT envía una consulta de pertenencia AMT a la puerta de enlace.

6. La puerta de enlace de AMT recibe el mensaje de consulta de AMT y envía un mensaje de actualización de membresía de AMT que contiene los mensajes de unión IGMP.

7. La retransmisión AMT envía un mensaje de unión al origen para construir un árbol de multidifusión nativo en la infraestructura de multidifusión nativa.

8. A medida que se reciben paquetes del origen, la retransmisión AMT replica los paquetes en todas las interfaces de la lista de interfaces salientes, incluido el túnel AMT. A continuación, el tráfico de multidifusión se encapsula en mensajes de datos de multidifusión AMT de unidifusión.

9. Para mantener el estado en la retransmisión de AMT, la puerta de enlace de AMT envía actualizaciones periódicas de la membresía de AMT.

10. Una vez establecido el túnel, el estado del túnel AMT se actualiza con cada mensaje de actualización de pertenencia enviado. El tiempo de espera para los mensajes de actualización es de 240 segundos.

11. Cuando la puerta de enlace AMT abandona el grupo, la retransmisión AMT puede liberar recursos asociados al túnel.

Tenga en cuenta los siguientes detalles operativos:

• El relé AMT crea una pseudointerfaz AMT (interfaz de túnel). Las interfaces de túnel AMT se implementan como interfaces lógicas genéricas de encapsulación UDP (UD). Estas interfaces lógicas tienen el formato identificador ud-fpc/pic/port.unit.

• Todos los paquetes de multidifusión (datos y control) se encapsulan en paquetes de unidifusión. La encapsulación UDP se utiliza para todos los paquetes de datos y control AMT que utilizan el número de puerto UDP reservado por la IANA (2268) para AMT.

• El relé AMT mantiene una lista de receptores para cada sesión de multidifusión. El relé mantiene el estado de multidifusión para cada puerta de enlace que se ha unido a un grupo o par (S,G) determinado.

En este ejemplo se muestra cómo configurar el protocolo de túnel automático de multidifusión (AMT) para facilitar la conectividad dinámica de multidifusión entre redes habilitadas para multidifusión a través de islas de redes de solo unidifusión.