أستكشاف أخطاء التطفل على بروتوكول IGMP وإصلاحها على محولات Cisco

المقدمة

يصف هذا المستند كيفية عمل ميزة بروتوكول إدارة مجموعة الإنترنت (IGMP) على محولات Catalyst 9K Series مع تصحيح الأخطاء.

المتطلبات الأساسية

توصي Cisco بأن تكون لديك معرفة بالمواضيع التالية:

• الفهم الأساسي لبروتوكولات L2 والتبديل
• الفهم الأساسي لبروتوكول إدارة البنية الأساسية (PIM) والبث المتعدد لبروتوكول إدارة مجموعات الإنترنت (IGMP)

المكونات المستخدمة

تستند المعلومات الواردة في هذا المستند إلى إصدارات البرامج والمكونات المادية التالية:

• Catalyst 9300، الإصدار 17.9.4a
• Catalyst 9500x، الإصدار 17.13.1
• كمبيوتر Windows 10 مع مشغل VLC

تم إنشاء المعلومات الواردة في هذا المستند من الأجهزة الموجودة في بيئة معملية خاصة. بدأت جميع الأجهزة المُستخدمة في هذا المستند بتكوين ممسوح (افتراضي). إذا كانت شبكتك قيد التشغيل، فتأكد من فهمك للتأثير المحتمل لأي أمر.

معلومات أساسية

بدون إمكانيات IGMP، سيقوم محول من الطبقة 2 بإعادة توجيه إطار البث المتعدد إلى جميع المنافذ (باستثناء المنفذ الوارد)، وهو هدر لموارد المحول.

يسمح التطفل على بروتوكول IGMP للمحول بإرسال إطارات بيانات البث المتعدد فقط إلى أجهزة الاستقبال التي تنضم إلى مجموعة معينة من خلال الاستماع إلى التقارير/ترك الرسائل من الأجهزة المضيفة. بشكل افتراضي، يتم تمكين هذه الميزة على محول من الطبقة 2 من Cisco. إن يريد أنت أن يمكن ل فقط على VLAN خاص أنت يستطيع أعجزت هو بشكل عام وشكلت ip igmp snooping vlan vlan-id مع يتطلب VLAN-id.

عندما يتطلب العميل المتصل بمحول L2 حركة مرور البث المتعدد، يقوم المحول بالتطفل على هذه المعلومات ويبني جدول البث المتعدد حتى يمكن للمحول إعادة توجيه حركة مرور البيانات إلى منافذ المستلم المقصودة بدلا من إغراق جميع منافذ المحول.

المخطط

مخطط البث المتعدد

الشرح

للحصول على فهم شامل لإرسال إشارات IGMP وتدفق حركة مرور البيانات في الاتصال متعدد البث، من المهم للغاية فحصها من منظوري المستقبل والمصدر.

إعادة توجيه جانب جهاز الاستقبال

لفهم عملية IGMP، يلزمك فهم مفهوم منفذ الموجه ومستعلم IGMP.
بشكل عام، عند تمكين PIM على واجهة الموجه أو SVI الخاص بالمحول، فإنه يبدأ في إرسال استعلامات IGMP بشكل دوري في مجال بث شبكة VLAN المعنية. ليست واجهة الموجه التي تقوم بإرسال الاستعلامات سوى مستعلم IGMP وواجهة المحول التي تستلم الاستعلامات هي منفذ الموجه للمحول الخاص بشبكة VLAN هذه.
يحتوي أي جهاز في مجال بث محدد على منفذ موجه واحد فقط. يبدأ المفتاح بناء ال igmp يتطفل مجموعة طاولة تحت الشخصي مسحاج تخديد ميناء.

Sw1 و SW2 عبارة عن محولات نقية من الطبقة 2 دون توجيه.

يتيح لنا تصحيح الأخطاء فهم عملية التطفل على بروتوكول إدارة مجموعات الإنترنت (IGMP).

#debug ip igmp snooping

يحتاج PC21 المتصل ب gi 1/0/17 من SW2 إلى تدفق البث المتعدد 239.1.2.3. هكذا يرسل PC21 ال join تقرير إلى المفتاح.

تلقى SW2 التقرير المشترك عن الفريق في 1/0/17.

*Apr 2 15:49:54.353: IGMPSN: Received IGMPv2 Report for group 239.1.2.3 received on Vlan 2717, port Gi1/0/17
*Apr 2 15:49:54.353: IGMPSN: NEW report: Call process_report port:Gi1/0/17 Querier is IGMPv1, Vlan 2717, quer_ver numeric 0.
*Apr 2 15:49:54.353: IGMPSN: Group: Received IGMPv2 report for mcast group 239.1.2.3 from Client 172.16.1.1. Received on Vlan 2717, port Gi1/0/17.
*Apr 2 15:49:54.353: IGMPSN: group: Adding client ip 172.16.1.1, port_id Gi1/0/17, on vlan 2717

في هذه الحالة، بما أن هناك ما من مستعلم في البث مجال، هناك ما من مسحاج تخديد ميناء على المفتاح ل ال VLAN.
لذلك، لا خيار أمام المحول سوى إسقاط تقرير بروتوكول إدارة مجموعات الإنترنت (IGMP) الوارد من gi 1/0/17.

*Apr 2 15:49:54.353: IGMPSN: No mroute detected: Drop IGMPv2 report for group 239.1.2.3 from client 172.16.1.1 received on Vlan 2717, port Gi1/0/17

إذا رغب عميل IGMP V2 في إلغاء الاشتراك من دفق بث متعدد، فيمكنه القيام بذلك من خلال إرسال رسالة مغادرة IGMP للمحول.
ويرد هنا مثال تقرير إجازة بروتوكول إدارة الإنترنت (IGMP).
بشكل عام، عندما يستقبل المحول مغادرة IGMP، يزيل المحول الإدخال من جدول مجموعة التطفل على بروتوكول IGMP.

*Apr 2 15:52:11.237: IGMPSN: Received IGMP Leave for group 239.1.2.3 received on Vlan 2717, port Gi1/0/17
*Apr 2 15:52:11.238: IGMPSN: group: Leave for group 239.1.2.3 from Client 172.16.1.1 received on Vlan 2717, port Gi1/0/17, mvr group (No)
*Apr 2 15:52:11.238: IGMPSN: group: Skip client info adding - src_addr 172.16.1.1, client_addr 172.16.1.1, port_id Gi1/0/17, on vlan 2717
*Apr 2 15:52:11.238: IGMPSN: MCAST IP address 239.1.2.3, MAC address 0100.5e01.0203

بما أن المحول لا يحتوي على منفذ الموجه، فلا يمكن أن يقوم بإنشاء جدول مجموعة التطفل على بروتوكول IGMP. لذلك، لا يحتوي على إدخال IGMP لمنفذ GI 1/0/17. وبالتالي لا يمكنها تحديد نفس الموقع.

*Apr 2 15:52:11.238: IGMPSN: Can not Locate gce 0100.5e01.0203, on Vlan 2717
*Apr 2 15:52:11.238: IGMPSN: group: Group does not exist - Leave for group 239.1.2.3 from Client 172.16.1.1 received on Vlan 2717, port Gi1/0/17 send to router port
*Apr 2 15:52:11.238: IGMPSN: Call platform_l2mc_snoop_send_mrouter

يعد إنشاء منفذ الموجه الخطوة الأولى والحيوية للمحول لبدء التطفل على بروتوكول IGMP بنجاح.


وكما ذكرنا سابقا، تعتمد استعلامات IGMP العامة على PIM، وبالتالي، تم تمكين وضع PIM المكثف على R2 G1/0/45. (أمرip pim dense-mode وضع تكوين الواجهة ).

*Apr 2 15:53:30.730: IGMPSN: router: Received non igmp pak on Vlan 2717, port Gi1/0/1
*Apr 2 15:53:30.730: IGMPSN: router: PIMV2 Hello packet received in 2717
*Apr 2 15:53:30.730: IGMPSN: l2mc_mrd_learn_router_port_internal Gi1/0/1 on Vlan 2717
*Apr 2 15:53:30.730: IGMPSN: router: Is not a router port on Vlan 2717, port Gi1/0/1
*Apr 2 15:53:30.730: IGMPSN: router: Is not a router port on Vlan 2717, port Gi1/0/1
*Apr 2 15:53:30.730: IGMPSN: router: Created router port on Vlan 2717, port Gi1/0/1
*Apr 2 15:53:30.730: IGMPSN: mgt: Reverting flood mode to only multicast router ports for Vlan 2717.
*Apr 2 15:53:30.730: IGMPSN: Adding router port Gi1/0/1 to all GCEs in Vlan 2717
*Apr 2 15:53:30.730: IGMPSN: added rport Gi1/0/1 on Vlan 2717
*Apr 2 15:53:30.734: IGMPSN: Notify others Gi1/0/1 on Vlan 2717
*Apr 2 15:53:30.734: IGMPSN: After l2mcm_rport_add-1 Gi1/0/1 on Vlan 2717
*Apr 2 15:53:30.734: IGMPSN: router: Calling HA mrouter sync Iport:Gi1/0/1 p_type:1 mrt_enable:0
*Apr 2 15:53:30.734: IGMPSN: igmpsn_ha_sync_mrouter_port_info enter Port Gi1/0/1 in vlan 2717
*Apr 2 15:53:30.734: IGMPSN: router: Learning port: Gi1/0/1 as rport on Vlan 2717
*Apr 2 15:53:30.734: IGMPSN: router: Received IGMP pak on Vlan 2717, port Gi1/0/1
*Apr 2 15:53:30.734: IGMPSN: l2mc_mrd_learn_router_port_internal Gi1/0/1 on Vlan 2717
*Apr 2 15:53:30.734: IGMPSN: router: Is a router port on Vlan 2717, port Gi1/0/1
*Apr 2 15:53:30.734: IGMPSN: router: Learning port: Gi1/0/1 as rport on Vlan 2717
*Apr 2 15:53:30.734: IGMPSN: Received IGMP Query for group 0.0.0.0 received on Vlan 2717, port Gi1/0/1 *****
*Apr 2 15:53:30.734: IGMPSN: IGMPv2 General Query received on Vlan 2717, port Gi1/0/1 Resp time 2500 (25 100) msecs, LLQ interval 2000 (2, 1000)
*Apr 2 15:53:30.734: IGMPSN: IGMP general queries received on Vlan 2717 updates all groups
*Apr 2 15:53:30.734: IGMPSN: timer: start report_timer 2500 msecs of vlan 2717

يخلق المفتاح المفتاح المسحاج تخديد ميناء ل الشخصي VLAN في أي هو يستلم الاستعلام العام من ال يستفسر.

SW2#show ip igmp snooping vlan 2717
Vlan 2717:
--------
IGMP snooping : Enabled
Pim Snooping : Disabled
IGMPv2 immediate leave : Enabled
Explicit host tracking : Enabled
Multicast router learning mode : pim-dvmrp
CGMP interoperability mode : IGMP_ONLY
Robustness variable : 2
Last member query count : 2
Last member query interval : 1000


SW2#show ip igmp snooping querier
Vlan IP Address IGMP Version Port
-------------------------------------------------------------
2717 172.17.1.254 v2 Gi1/0/1

SW2#show ip igmp snooping mrouter
Vlan ports
---- -----
2717 Gi1/0/1(dynamic)

يرسل المستعلم استعلام IGMP العام كل 60 ثانية.

~
*Apr 6 10:37:02.793: IGMPSN: Received IGMP Query for group 0.0.0.0 received on Vlan 2717, port Gi1/0/1
*Apr 6 10:37:02.793: IGMPSN: IGMPv2 General Query received on Vlan 2717, port Gi1/0/1 Resp time 10000 (100 100) msecs, LLQ interval 2000 (2, 1000)
*Apr 6 10:37:02.793: IGMPSN: IGMP general queries received on Vlan 2717 updates all groups
~
~
*Apr 6 10:38:02.793: IGMPSN: Received IGMP Query for group 0.0.0.0 received on Vlan 2717, port Gi1/0/1
*Apr 6 10:38:02.793: IGMPSN: IGMPv2 General Query received on Vlan 2717, port Gi1/0/1 Resp time 10000 (100 100) msecs, LLQ interval 2000 (2, 1000)
*Apr 6 10:38:02.793: IGMPSN: IGMP general queries received on Vlan 2717 updates all groups
~

المضيف المتصل بالمنفذ gi 1/0/17 (PC21) يحتاج إلى تدفق البث المتعدد الموجه إلى 239.1.2.3 لذلك، يرسل PC21 التقرير الموجه إلى 239.1.2.3 المخصص للاستعلام 172.17.1.254.
يقوم المحول بالتطفل على الحزمة نفسها ويقوم بإنشاء إدخال في جدول التطفل على بروتوكول IGMP.

*Apr 6 10:38:03.714: IGMPSN: Received IGMPv2 Report for group 239.1.2.3 received on Vlan 2717, port Gi1/0/17
*Apr 6 10:38:03.714: IGMPSN: NEW report: Call process_report port:Gi1/0/17 Querier is IGMPv1, Vlan 2717, quer_ver numeric 2.
*Apr 6 10:38:03.714: IGMPSN: Group: Received IGMPv2 report for mcast group 239.1.2.3 from Client 172.17.1.1. Received on Vlan 2717, port Gi1/0/17.
*Apr 6 10:38:03.714: IGMPSN: group: Adding client ip 172.17.1.1, port_id Gi1/0/17, on vlan 2717
*Apr 6 10:38:03.714: IGMPSN: MCAST IP address 239.1.2.3, MAC address 0100.5e01.0203
*Apr 6 10:38:03.714: IGMPSN: Locate gce 0100.5e01.0203, on Vlan 2717
*Apr 6 10:38:03.714: IGMPSN: locate group 239.1.2.3, on Vlan 2717
*Apr 6 10:38:03.714: IGMPSN: Add v2 group 239.1.2.3 member port Gi1/0/17, on Vlan 2717
*Apr 6 10:38:03.714: IGMPSN: group: Added port Gi1/0/17 to group 239.1.2.3
*Apr 6 10:38:03.714: TIMER_START for group239.1.2.3 for time 10000 * 100
*Apr 6 10:38:03.714: IGMPSN: group: Forwarding 239.1.2.3 report to router ports
*Apr 6 10:38:03.714: IGMPSN: Call platform_l2mc_snoop_send_mrouter

SW2#show ip igmp snooping group

Vlan         Group           Type       Version      Port List
-----------------------------------------------------------------------
2717         239.1.2.3      igmp       v2           Gi1/0/17

إن يستلم المفتاح معطيات حركة مرور معد ل إلى multicast مجموعة 239.1.2.3 إما من الوصلة gi1/0/1 أو من أي آخر ميناء في VLAN 2717، المفتاح فقط يرسل هو أن يواجه gi 1/0/17 ولا يرسل إلى أي آخر ميناء في VLAN 2717.

كما يصل تقرير بروتوكول إدارة مجموعات الإنترنت (IGMP) إلى مستعلم (R2) من منفذ الموجه الخاص ب SW2 ويقوم المستعلم بإنشاء إدخال مجموعة IGMP الخاص له نفسه. إذا تلقى R2 حركة مرور بيانات البث المتعدد الموجهة إلى 239.1.2.3، فإنه تتم إعادة توجيهها إلى SW2.

إعادة توجيه جانب المرسل/المصدر

PC11، 172.16.1.1 متصل ب SW1 gi 1/0/3، يرسل حركة مرور البث المتعدد الموجهة إلى 239.1.2.3 منفذ UDP 1234.

SW1#show int gigabitEthernet 1/0/3
GigabitEthernet1/0/3 is up, line protocol is up (connected)
Hardware is Gigabit Ethernet, address is 2416.9d7a.1083 (bia 2416.9d7a.1083)
~
~
5 minute input rate 1857000 bits/sec, 170 packets/sec
5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec
9410 packets input, 12890025 bytes, 0 no buffer
Received 9394 broadcasts (9394 multicasts)
0 runts, 0 giants, 0 throttles
0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored
0 watchdog, 9394 multicast, 0 pause input
0 input packets with dribble condition detected
~
~

SW1#show int gigabitEthernet 1/0/3 counters

Port       InOctets     InUcastPkts InMcastPkts InBcastPkts
Gi1/0/3  12890593  17            9396        0 

!

SW1#show int te 1/1/1 counters

Port       InOctets      InUcastPkts InMcastPkts InBcastPkts
Te1/1/1 1166336    3940           1251            14 

Port OutOctets    OutUcastPkts  OutMcastPkts OutBcastPkts
Te1/1/1 3229106605    2731           2358824      6 

!

SW1#show ip igmp snooping querier
Vlan IP     Address           IGMP Version    Port
-------------------------------------------------------------
2716        172.16.1.254      v2                Te1/1/1

!

SW1#show ip igmp snooping mrouter
Vlan ports
---- -----
2716 Te1/1/1(dynamic)

على SW1، يتم تمكين التطفل على بروتوكول IGMP ويحتوي المحول بالفعل على منفذ موجه، وسيقوم المحول بشكل افتراضي بإعادة توجيه حركة مرور بيانات البث المتعدد المستلمة على منفذ الموجه نحو المستعلم.

EPC على واجهة المصدر gi 1/0/3.

SW1#show monitor capture file flash:mycap1.pcap
Starting the packet display ........ Press Ctrl + Shift + 6 to exit

1 0.000000 172.16.1.1 -> 239.1.2.3 RTCP 102 Sender Report Source description
2 0.000100 172.16.1.1 -> 239.1.2.3 UDP 1370 59218 -> 1234 Len=1328
3 0.000140 172.16.1.1 -> 239.1.2.3 UDP 1370 59218 -> 1234 Len=1328
4 0.000178 172.16.1.1 -> 239.1.2.3 UDP 1370 59218 -> 1234 Len=1328
5 0.000234 172.16.1.1 -> 239.1.2.3 UDP 1370 59218 -> 1234 Len=1328

تدفق بيانات البث المتعدد من الداخل إلى المحول SW1 والخروج من المحول 1/1/1 إلى موجه PIM أو المستعلم 172.16.1.254.

يتم تمكين توجيه البث المتعدد و PIM ل 10.0.10.0/24 و 10.0.20.0/24,172.16.1.0/24 و 172.17.1.0/24 على Core و R1 و R2. يضمن توجيه البث المتعدد إعادة توجيه تدفق البث المتعدد في شبكة L3 وأخيرا، يصل البث إلى R2. نظرا لأن R2 به إدخال جدول مجموعة IGMP الذي تم التعرف عليه مسبقا من خلال عملية تقرير IGMP، يقوم R2 بإعادة توجيه الدفق إلى SW2.

SW2#show int gigabitEthernet 1/0/17 counters

Port InOctets InUcastPkts InMcastPkts InBcastPkts
Gi1/0/17 200 1709 103 0

Port OutOctets OutUcastPkts OutMcastPkts OutBcastPkts
Gi1/0/17 3661503 3 2667 0

أخيرا، يتلقى PC21 البث المتعدد. OutMcastPkts على زيادة Gi 1/0/17.

EPC على الواجهة gi 1/0/17 من SW2.

SW2#show monitor capture file flash:mycap1.pcap
Starting the packet display ........ Press Ctrl + Shift + 6 to exit

~
~
14 18.002140 172.16.1.1 -> 239.1.2.3 UDP 1370 59218 -> 1234 Len=1328
15 18.002178 172.16.1.1 -> 239.1.2.3 UDP 1370 59218 -> 1234 Len=1328
16 18.002234 172.16.1.1 -> 239.1.2.3 UDP 1370 59218 -> 1234 Len=1328
~
~

تدفق بيانات البث المتعدد يدخل في المحول SW2 من Gi 1/0/1 ويخرج من Gi 1/0/17 إلى المضيف الذي يطلب تدفق البث المتعدد.