IP組播-MLD Snooping技術介紹-D

1、，IP組播-MLD Snooping技術介紹技術介紹IP 組播目 錄i目 錄 HYPERLINK l _bookmark0 MLD Snooping HYPERLINK l _bookmark0 1 HYPERLINK l _bookmark0 MLD Snooping協議簡介 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工作機制 HYPERLINK l _bookmark2 3 HYPERLINK l _bookmark3 MLD Snooping Proxying HYPERLINK l _bookmark3 4 HYPERLINK l _bookmark4 交換機對IPv6 組播協議報文的特殊處理規(guī)則 HYPERLINK l _bookmark4 5技術介紹IP 組播MLD Snooping PAGE 6MLD SnoopingMLD Snooping 協議簡介MLD Snooping 是 Multicast Listener Discovery S

3、nooping（組播偵聽者發(fā)現協議窺探）的簡稱。它是運行在二層設備上的 IPv6 組播約束機制，用于管理和控制 IPv6 組播組。MLD Snooping 原理運行 MLD Snooping 的二層設備通過對收到的 MLD 報文進行分析，為端口和 MAC 組播地址建立起映射關系，并根據這樣的映射關系轉發(fā) IPv6 組播數據。如 HYPERLINK l _bookmark0 圖 1所示，當二層設備沒有運行MLD Snooping時，IPv6 組播數據報文在二層被廣播；當二層設備運行了MLD Snooping后，已知IPv6 組播組的組播數據報文不會在二層被廣播，而在二層被組播給指定的接收者。圖

4、1 二層設備運行 MLD Snooping 前后的對比MLD Snooping 通過二層組播將信息只轉發(fā)給有需要的接收者，可以帶來以下好處：減少了二層網絡中的廣播報文，節(jié)約了網絡帶寬；增強了IPv6 組播信息的安全性；為實現對每臺主機的單獨計費帶來了方便。MLD Snooping 基本概念MLD Snooping 相關端口如 HYPERLINK l _bookmark1 圖 2所示，Router A連接組播源，在Switch A和Switch B上分別運行MLD Snooping，Host A和Host C為接收者主機（即IPv6 組播組成員）。圖 2 MLD Snooping 相關端口Rou

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

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，表示交換機上朝向 IPv6 組播組成員一側的端口，如 Switch A 的 Ethernet1/2 和 Ethernet1/3 端口，以及 Switch B 的 Ethernet1/2 端口。交換機將本設備上的所有成員端口都記錄在 MLD Snooping 轉發(fā)表中。本文中提到的路由器端口都是指交換機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/成員端口均包括動態(tài)和靜態(tài)端口。在運行了 MLD Snooping 的交換機上，所有收到源地址不為 0:0 的 M

7、LD 普遍組查詢報文或 IPv6 PIM Hello 報文的端口都將被視為動態(tài)路由器端口。MLD Snooping 動態(tài)端口老化定時器表 1 MLD Snooping 動態(tài)端口老化定時器定時器說明超時前應收到的報文超時后交換機的動作動態(tài)路由器端口老化定時器交換機為其每個動態(tài)路由器端口都啟動一個定時器，其超時時間就是動態(tài)路由器端口老化時間源地址不為 0:0 的 MLD 普遍組查詢報文或IPv6 PIM Hello 報文將該端口從路由器端口列表中刪除動態(tài)成員端口老化定時器當一個端口動態(tài)加入某IPv6 組播組時， 交換機為該端口啟動一個定時器，其超時時間就是動態(tài)成員端口老化時間MLD 成員關系報告報

8、文將 該 端 口 從 MLD Snooping 轉發(fā)表中刪除MLD Snooping 端口老化機制只針對動態(tài)端口，靜態(tài)端口永不老化。MLD Snooping 工作機制運行了 MLD Snooping 的交換機對不同 MLD 動作的具體處理方式如下：本節(jié)中所描述的增刪端口動作均只針對動態(tài)端口，靜態(tài)端口只能通過相應的配置進行增刪。普遍組查詢MLD 查詢器定期向本地網段內的所有主機與路由器（FF02:1）發(fā)送 MLD 普遍組查詢報文，以查詢該網段有哪些 IPv6 組播組的成員。在收到 MLD 普遍組查詢報文時，交換機將其通過 VLAN 內除接收端口以外的其它所有端口轉發(fā)出去，并對該報文的接收端口做如

9、下處理：如果在路由器端口列表中已包含該動態(tài)路由器端口，則重置其老化定時器。如果在路由器端口列表中尚未包含該動態(tài)路由器端口，則將其添加到路由器端口列表中，并啟動其老化定時器。報告成員關系以下情況，主機會向 MLD 查詢器發(fā)送 MLD 成員關系報告報文：當 IPv6 組播組的成員主機收到 MLD 查詢報文后，會回復 MLD 成員關系報告報文。如果主機要加入某個 IPv6 組播組，它會主動向 MLD 查詢器發(fā)送 MLD 成員關系報告報文以聲明加入該 IPv6 組播組。在收到 MLD 成員關系報告報文時，交換機將其通過 VLAN 內的所有路由器端口轉發(fā)出去，從該報文中解析出主機要加入的 IPv6 組播

10、組地址，并對該報文的接收端口做如下處理：如果不存在該 IPv6 組播組所對應的轉發(fā)表項，則創(chuàng)建轉發(fā)表項，將該端口作為動態(tài)成員端口添加到出端口列表中，并啟動其老化定時器；如果已存在該 IPv6 組播組所對應的轉發(fā)表項，但其出端口列表中不包含該端口，則將該端口作為動態(tài)成員端口添加到出端口列表中，并啟動其老化定時器；如果已存在該 IPv6 組播組所對應的轉發(fā)表項，且其出端口列表中已包含該動態(tài)成員端口，則重置其老化定時器。交換機不會將 MLD 成員關系報告報文通過非路由器端口轉發(fā)出去，因為根據主機上的 MLD 成員關系報告抑制機制，如果非路由器端口下還有該 IPv6 組播組的成員主機，則這些主機在收到

11、該報告報文后便抑制了自身的報告，從而使交換機無法獲知這些端口下還有該 IPv6 組播組的成員主機。離開組播組當主機離開 IPv6 組播組時，會通過發(fā)送 MLD 離開組報文，以通知組播路由器自己離開了某個 IPv6 組播組。當交換機從某動態(tài)成員端口上收到 MLD 離開組報文時，首先判斷要離開的 IPv6 組播組所對應的轉發(fā)表項是否存在，以及該 IPv6 組播組所對應轉發(fā)表項的出端口列表中是否包含該接收端口：如果不存在該 IPv6 組播組對應的轉發(fā)表項，或者該 IPv6 組播組對應轉發(fā)表項的出端口列表中不包含該端口，交換機不會向任何端口轉發(fā)該報文，而將其直接丟棄；如果存在該 IPv6 組播組對應的

12、轉發(fā)表項，且該 IPv6 組播組對應轉發(fā)表項的出端口列表中包含該端口，交換機會將該報文通過 VLAN 內的所有路由器端口轉發(fā)出去。同時，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，所以交換機不會立刻把該端口從該 IPv6 組播組所對應轉發(fā)表項的出端口列表中刪除，而是重置其老化定時器。當 MLD 查詢器收到 MLD 離開組報文后，從中解析出主機要離開的 IPv6 組播組的地址，并通過接收端口向該 IPv6 組播組發(fā)送 MLD 特定組查詢報文。交換機在收到 MLD 特定組查詢報文后，將其通過 VLAN 內的所有路由器端口和該 IPv6 組播組的所有成員端口轉發(fā)出去。對于 MLD

13、 離開組報文的接收端口（假定為動態(tài)成員端口），交換機在其老化時間內：如果從該端口收到了主機響應該特定組查詢的 MLD 成員關系報告報文，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器；如果沒有從該端口收到主機響應該特定組查詢的 MLD 成員關系報告報文，則表示該端口下已沒有該 IPv6 組播組的成員，則在其老化時間超時后，將其從該 IPv6 組播組所對應轉發(fā)表項的出端口列表中刪除。MLD Snooping Proxying通過在邊緣設備上配置 MLD Snooping Proxying（MLD Snooping 代理）功能，可以減少其上游設備收到的 MLD 報告報文和離開報

14、文的數量，有效提高其上游設備的整體性能。配置了 MLD Snooping Proxying 功能的設備（稱為 MLD Snooping 代理設備），在其上游設備看來，相當于一臺主機；而在其下游主機看來，則相當于一臺查詢器。盡管在其上游設備看來，MLD Snooping 代理設備相當于一臺主機，但主機上的 MLD 成員關系報告抑制機制在 MLD Snooping 代理設備上并不會生效。圖 3 MLD Snooping Proxying 組網圖如 HYPERLINK l _bookmark4 圖 3所示，作為MLD Snooping代理設備的Switch A，對其上游設備Router A來說是一臺

15、主機， 代理下游主機向Router A發(fā)送報告報文和離開報文；而對其下游的主機來說則是一臺查詢器，代理Router A向下游主機發(fā)送普遍組查詢報文和特定組查詢報文，維護組成員關系。MLD Snooping代理設備對MLD報文的處理方式如 HYPERLINK l _bookmark4 表 2所示。表 2 MLD Snooping 代理設備對 MLD 報文的處理方式MLD 報文類型處理方式普遍組查詢報文收到普遍組查詢報文后，向本 VLAN 內除接收端口以外的所有端口轉發(fā)；同時根據本地維護的組成員關系生成報告報文，并向所有路由器端口發(fā)送特定組查詢報文收到針對某IPv6 組播組的特定組查詢報文時，若該

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