使用Nexus 5000和1000V系列交换机的UCS L2组播配置示例

简介

本文档介绍在设置思科统一计算系统(UCS)、Cisco Nexus 1000V系列交换机(N1kV)和Cisco Nexus 5000系列交换机(N5k)时，如何为虚拟机(VM)配置第2层(L2)组播并排除故障。

先决条件

要求

Cisco 建议您了解以下主题：

• 组播基础
• 思科UCS
• N1kV
• N5k

使用的组件

本文档中的信息基于以下软件和硬件版本：

• 思科Nexus 5020系列交换机5.0(3)N2(2a)版
• 思科UCS版本2.1(1d)
• 带思科虚拟接口卡(VIC)1240的Cisco UCS B200 M3刀片服务器
• vSphere 5.1（ESXi和vCenter）
• 思科N1kV版本4.2(1)SV2(1.1a)

本文档中的信息都是基于特定实验室环境中的设备编写的。本文档中使用的所有设备最初均采用原始（默认）配置。如果您的网络处于活动状态，请确保您了解任何命令或数据包捕获设置的潜在影响。

背景信息

组播最初设计为使用第3层(L3)功能，其中来自网络的多台主机订用组播地址。新趋势是使用第2层组播功能，其中流量在参与组播应用的虚拟机之间在同一VLAN中的主机之间传输。此类组播流量保留在同一L2域内，不需要路由器。

当VLAN中没有组播路由器发起查询时，您必须配置互联网组管理协议(IGMP)监听查询器以发送成员身份查询。UCS、N1kV和N5k上默认启用IGMP监听。您可以根据L2组播的范围在UCS或N5k上启用IGMP监听查询器。如果UCS外部有组播接收器，请在N5k上配置监听查询器。

启用IGMP监听查询器后，它会发送定期IGMP查询，这些查询会触发来自希望接收IP组播流量的主机的IGMP报告消息。IGMP监听侦听这些IGMP报告，以建立适当的转发。

IGMP监听软件检查VLAN中的IGMP协议消息，以发现连接到主机或有兴趣接收此流量的其他设备的接口。利用接口信息，IGMP监听可以减少多路访问LAN环境中的带宽消耗，以避免整个VLAN泛洪。IGMP监听功能跟踪连接到支持组播的路由器的端口，以帮助管理IGMP成员身份报告的转发。此外，IGMP监听软件会响应拓扑更改通知。

配置

使用本节为VM配置L2组播。

网络设置

以下是有关本示例中网络设置的一些重要说明：

• UCS通过虚拟端口通道(vPC)连接到N5k。
  
  
• 两台主机上安装的操作系统(OS)是VMware ESXi 5.1。每台主机都有带Microsoft Windows 2012 Guest-OS的虚拟机。
  
  
• 组播源是主机IP地址172.16.16.222（UCS刀片1/5）上的MCAST VM（IP地址172.16.16.226），它将流量发送到组播IP地址239.14.14.14。
  
  
• 组播接收器是主机IP地址172.16.16.220（UCS刀片1/6）上的AD-1 VM（IP地址172.16.16.224），以及 测试主机IP地址172.16.16.222（UCS刀片1/5）上的VM（IP地址172.16.16.228）。
  
  
• IGMP监听查询器在N5k上配置IP地址172.16.16.2，在IP地址为172.16.16.233的UCS上配置。

无需在同一VLAN(16)中配置两个查询器。 如果UCS外部有组播接收器，请在N5k上配置监听查询器。如果组播流量在UCS域内，则在Cisco Unified Computing System Manager(UCSM)上创建监听查询器。

注意：根据RFC 4605选择N5k IGMP查询器，这解释了查询器选举过程。

N5k IGMP查询器配置

以下是N5k上IGMP查询器的示例配置：

vlan 16

  ip igmp snooping querier 172.16.16.2

!

int vlan 16

  ip address 172.16.16.2/24

  no shut

查询器IP地址不需要用于交换虚拟接口，它可以是VLAN 16同一子网内的不同IP地址。

注意：有关如何为特定版本配置IGMP查询器的信息，请参阅Cisco Nexus 5000系列NX-OS软件配置指南的配置IGMP监听部分。

UCS IGMP查询器配置

要配置UCS的IGMP查询器，请完成以下步骤：

1. 在UCSM的LAN选项卡下创建新的组播策略，如下所示：
   
   
   
   
2. 将组播策略N1k-MCAST应用到VLAN 16:
   
   
   
   
3. 对于N1kV，确认VLAN 16上已启用IGMP监听（默认启用）。 要支持基本的L2组播，不必对N1kV进行配置。
   
   

注意：使用VideoLAN客户端(VLC)媒体播放器来演示组播。有关如何使用VLC播放器进行组播流传输的详细信息，请参阅如何使用VLC媒体播放器来流传输组播视频文章。

验证

使用此部分验证配置是否正常工作。

N1kV的验证

验证组播接收器TEST VM和AD-1 VM已加入组播流239.14.14.14,MCAST VM从其中发出流量。下图显示组播接收器TEST VM接收流：

N1kV监听输出显示组播接收器的组地址和Veths，而不是源组播流量的VM的Veth（如预期）：

此N1kV输出显示组播的活动端口和IGMP查询器：

在主机级别，您可以验证参与的VM是否收到组播流量。此输出显示虚拟管理引擎模块(VSM)的第3模块上的VM AD-1:

此输出显示VM TEST，该VSM的模块4上显示：

UCS验证

此UCS输出显示组播的活动端口和组地址:

VLAN 16的此UCS监听输出验证查询器是否在UCSM和N5k上配置，并显示仅N5k上的查询器当前处于活动状态（如预期）：

N5k验证

在N5k上，确认组播组地址239.14.14.14和活动端口通道已连接到UCS交换矩阵互联(FI):

故障排除

本节提供可用于排除配置故障的信息。

以下是有关L2域中组播的基本警告列表：

• 如果交换机上未启用IGMP监听，则组播流量在L2域内广播。
  
  
• 如果启用IGMP监听，查询器必须在包含组播源和接收器的VLAN的上行链路交换机上运行。
  
  
• 如果VLAN中没有IGMP查询器，则N1kV和UCS不转发组播。这是思科技术支持中心(TAC)案例中最常见的错误配置。
  
  
• 默认情况下，N1kV和UCS上均启用IGMP监听。
  
  
• 使用UCS版本2.1及更高版本，可以按VLAN启用或禁用IGMP监听，并可在UCS级别配置IGMP查询器。