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

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

• Palma de Mallorca, 3 de Noviembre de 2003
• Francisco Cruz paco_at_di.uc3m.es
• Universidad Carlos III de Madrid

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Situación actual

• Redes en las universidades de gran ancho de banda
  Intranet/Internet (ATM, Giga)
• Puesto de acceso de usuario de 10/100 conmutados
• Aparición de nuevos servicios y aplicaciones
• Necesidad de activación de tráfico multicast en
  nuestras redes para dar cabida a estas
  aplicaciones

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Situación actual II topología típica
Switch ATM/Gb
ATM
Router IP
Definición de LECs
VTP Server Gb
Router IP
Router IP
trunk
trunk
trunk
Cliente vtp
Vlan1,2,3,..
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Multicast nivel 2

• Los conmuntadores incorporan una tabla
  (Content-Addressable Memory CAM) para ver la
  dirección MAC destino, para determinar porque
  puerto deben enviar el tráfico.
• Los conmutadores deben saber qué direcciones
  destinos (MAC) están conectados a cada puerto.
• Esto lo hacen escuchando las direcciones fuente
  provenientes de cada puerto.

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Multicast Nivel 2

• Cuando un conmutador recibe una trama que no está
  identificada, lo reenvía por todos los puertos
  esperando que llegue a su destino, esto sucede
• La MAC destino todavía no es conocida por el
  conmutador (no problema, en cuanto emita el
  equipo quedará registrada).
• La MAC destino es una dirección broadcast o
  multicast (en este caso el conmutador no sabe
  distinguir que equipos están asociados a un grupo
  determinado y realiza un flooding de la trama)

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Multicast nivel 2
Problema El nivel 2 suele hacer Flooding de las
tramas multicast Generalmente los conmutadores
tratan Las tramas multicast como
tráfico desconocido o broadcast, realizando Flood
por todos los puertos Se pueden configurar
entradas estáticas especificando qué puertos del
conmutador deberían recibir qué grupos
multicast. Sería deseable que se pudiera
realizar una configuración dinámica de
esta información
PIM
Multicast
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Multicast sin control
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Multicast con control
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Nivel 2 Soluciones

• Controlar el ancho de banda tiene el problema de
  que se pueden descartar paquetes importantes en
  el funcionamiento y la integridad de la propia
  red ej protocolos de señalización que utilizan
  multicast (MOSPF)
• Extender la MAC para multicast mantener una
  lista de los puertos y sus grupos asociados
• IGMP Snooping (Internet Group Management
  Protocol)
• CGMP (Control Group Management Protocol)
• GMRP (GARP Multicast Registration Protocol)
• RGMP (Router-port Management Protocol)

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Multicast nivel 2

• Problemática de tratamiento del tráfico multicast
  por parte de los equipos de comunicaciones
  (conmutadores)
• Posibles soluciones
• IGMP Snooping.
• CGMP (Cisco Group Management Protocol).
• GMRP (GARP (Generic Attribute Registration
  Protocol) Multicast Registration Protocol)

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Nivel 2 IGMP Snooping

• Requiere que el conmutador escuche algunos
  paquetes de nivel 3 (los mensajes IGMP
  Join/leave) que se envían entre el ordenador y el
  router
• Cuando el conmutador escucha un igmp host
  report añade a su tabla multicast asociada el
  puerto de ese ordenador.
• Cuando el conmutador escucha un igmp leave
  borra esa entrada para ese host

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Nivel 2 IGMP Snooping

PIM
Los conmutadores entiende IGMP. Los paquetes
IGMP son interceptados por un HW específico. Los
conmutadores deben de examinar el contenido de
los mensajes IGMP para determinar qué
puertos quieren qué tráfico IGMP Membership
Reports IGMP Live
IGMP
IGMP
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Nivel 2 CGMP

• Protocolo de control de nivel de enlace
  desarrollado por CISCO para informar a los
  conmutadores de reenvío de paquetes.
• CGMP se debe configurar en los routers
  (interfaces) y en los comnutadores.
• El tráfico saldrá sólo en aquellos puertos del
  conmutador donde haya receptores para ese tráfico
• Los puertos conectados al router recibirán todo
  el tráfico multicast.
• el ordenador envía el IGMP membership report,
  este mensaje pasa el conmutador y llega al router
  (que tiene activado el cgmp en ese interface).
• El router crea un CGMP join hacia el conmutador
  que añade una entrada en la CAM para ese puerto y
  ese grupo.
• El conmutador sólo debe escuchar los mensajes
  (join y leave) CGMP del router.

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CGMP funcionamiento
IGMP Report DST MAC01005e010203 SRC
MAC0080c7a21093 DST IP224.1.2.3 SRC
IP192.168.1.1 Group address224.1.2.3
CGMP join Unicast source address 0080c7a21093 Grou
p destination address 01005e010203
Conexión física
IGMP report
CGMP join
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Multicast nivel 2

Debe de ejecutarse en los routers y en los
conmutadores Los routers envían paquetes CGMP a
los conmutadores a la dirección
01000cdddddd 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
para añadir o eliminar una entrada para una
dirección MAC multicast específica

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Nivel 2 GMRP

• Protocolo de control de tráfico multicast a nivel
  2 equivalente a IGMP Snooping y CGMP.
• Definido por el IEEE 802.1
• Realiza el registro y el borrado de los grupos
  multicast en el nivel 2
• Configurado en el ordenador y en el conmutador
• Se generan peticiones de nivel 2 equivalentes a
  las generadas a nivel 3 por IGMP
• El conmutador recibe ambas y anota los puertos en
  cuestión

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Problema!!!!

• Los backbone suelen consistir en routers y
  conmutadores sin NINGÚN ordenador
• Los tres protocolos anteriores se basan en el
  protocolo IGMP para controlar el tráfico
  multicast a nivel 2
• Cómo los routers no generan IGMP host reports
  no se pueden utilizan los protocolos anteriores
• Es necesario incluir un nuevo protocolo que
  controle en tráfico multicast en el backbone de
  la red

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RGMP(Router-Port Group Management Protocol)

• Protocolo desarrollado por CISCO
• Las especificaciones de este protocolo vienen
  definidas en el RFC 3488

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RGMP(Router-Port Group Management Protocol)

• Al igual que CGMP, RGMP debe estar corriendo en
  los routers y en los conmutadores.
• Un router indica que está interesado en recibir
  un determinado tráfico y envía un mensaje de
  RGMP join para ese grupo.
• El conmutador añade ese puerto a su tabla de
  envío para el grupo especificado (de manera
  parecida a lo que ocurría con los mensajes CGMP
  join)
• Cuando el router deja de estar interesado manda
  un menaje RGMP leave al conmutador

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RGMP

• Funciona en equipos de CISCO
• Catalys 5000/6000
• Routers IOS 12.2, 12.1E, 12.1T, 12.0S, 12.0ST
• Limitaciones del protocolo
• Debe estar activado RGMP en los routers y los
  conmutadores
• Tiene que estar activado IGMP sooping en los
  conmutadores
• Sólo funciona para grupos con PIM-SP
• Sólo un router RGMP por puerto en cada conmutador
• Los paquetes RGMP son enviados a la dirección
  multicast 01-00-5e-00-00-19 (224.0.0.25 todos los
  switchs) con TTL1 (al igual que IGMP)
• Los mensajes se encapsulan en datagramas IP con
  número de protocolo 2 (igual que IGMP)

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RGMP

• Dirección de grupos para hello y Bye es la
  0.0.0.0
• Hello -gt se envía mensajes periódicamente. Le
  indica al conmutador que no envíe tráfico
  multicast al router a menos que éste (el router)
  envíe un mensaje RGMP join (siempre precede a
  un mensaje de PIM Hello
• Bye -gt cuando está desactivado en el router, todo
  el tráfico será envíado al router por el
  conmutador
• Dirección de grupos para join y leave (grupo
  específico)
• Join -gt se deberá enviar todo el tráfico
  multicast con destino el grupo G (se envía
  junto con PIM Join)
• Leave -gt no se deberá enviar el tráfico con
  destino el grupo G
• Un conmutador nunca envía paquetes RGMP, y un
  router ignora los paquetes RGMP
• 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
  siempre reenvían ese tráfico a los routers con
  soporte RGMP

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RGMP
Type 0xFF Hello 0xFE Bye 0xFD Join 0xFC
Leave Reserved todo a 0 Checksum el mismo que
para IGMP (RFC 3228) Group Address Hello/bye
0.0.0.0 Join/Leave grupo multicast
Cabecera IP Se envían de los routers a los
conmutadores Source dirección IP del
interface del router que origina el mensaje
RGMP Destination 224.0.0.25
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RGMP

• Activación en un switch
• set igmp enable
• set rgmp
• Activación en un router
• ip multicast-routing
• Ip pim sparse mode
• ip rgmp (interface)

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Sin RGMP
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Con RGMP
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RGMP (I)
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RGMP (II)
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RGMP (III)
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RGMP (IV)