排除Cisco交换机上的IGMP监听故障

下载选项

PDF (476.1 KB)
在各种设备上使用 Adobe Reader 查看
ePub (113.4 KB)
在 iPhone、iPad、Android、Sony Reader 或 Windows Phone 上使用各种应用查看
Mobi (Kindle) (109.6 KB)
在 Kindle 设备上查看或在多个设备上使用 Kindle 应用查看

已更新: 2024 年 7 月 26 日

文档 ID:222250

非歧视性语言

此产品的文档集力求使用非歧视性语言。在本文档集中，非歧视性语言是指不隐含针对年龄、残障、性别、种族身份、族群身份、性取向、社会经济地位和交叉性的歧视的语言。由于产品软件的用户界面中使用的硬编码语言、基于 RFP 文档使用的语言或引用的第三方产品使用的语言，文档中可能无法确保完全使用非歧视性语言。深入了解思科如何使用包容性语言。

关于此翻译

思科采用人工翻译与机器翻译相结合的方式将此文档翻译成不同语言，希望全球的用户都能通过各自的语言得到支持性的内容。请注意：即使是最好的机器翻译，其准确度也不及专业翻译人员的水平。 Cisco Systems, Inc. 对于翻译的准确性不承担任何责任，并建议您总是参考英文原始文档（已提供链接）。

简介

本文档介绍Catalyst 9K系列交换机上的Internet组管理协议(IGMP)功能如何配合调试。

先决条件

Cisco 建议您了解以下主题：

基本了解L2协议和交换
PIM和IGMP组播基础知识

使用的组件

本文档中的信息基于以下软件和硬件版本：

Catalyst 9300版本17.9.4a
Catalyst 9500x版本17.13.1
带VLC播放器的Windows 10 PC

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，请确保您了解所有命令的潜在影响。

背景信息

如果没有IGMP功能，第2层交换机将向所有端口（传入端口除外）转发组播帧，这将浪费交换机资源。

IGMP监听允许交换机通过侦听来自主机的报告/离开消息，仅向加入特定组的那些接收方发送组播数据帧。默认情况下，此功能在思科第2层交换机上启用。如果只想在特定VLAN上启用它，可以全局禁用它，并使用所需的VLAN-id配置ip igmp snooping vlan vlan-id。

当连接到L2交换机的客户端请求组播流量时，交换机会监听此信息并构建组播表，以便交换机能够将流量转发到预期的接收端口，而不是泛洪交换机的所有端口。

`拓扑`

组播拓扑

`说明`

为了全面了解组播通信中的IGMP信令和流量传输，从接收端和源端两个角度对其进行研究是至关重要的。

`接收端转发`

要了解IGMP流程，您需要了解mrouter端口和IGMP查询器的概念。通常，当在路由器接口或交换机的SVI上启用PIM时，它会开始在各自的VLAN广播域中定期发送IGMP查询。发送查询的路由器接口只是IGMP查询器，接收查询的交换机接口是该VLAN的交换机的mrouter端口。特定广播域中的任何设备都只有一个mrouter端口。交换机开始在各自的mrouter端口下构建IGMP监听组表。

 
     
     注意：如果同一广播域中存在多个查询，则会进行选举过程。

SW1和SW2是纯第2层交换机，没有路由。

调试使我们能够了解IGMP监听的过程。

#debug ip igmp snooping

连接到SW2的Gi 1/0/17的PC21需要239.1.2.3组播流。因此，PC21向交换机发送了加入报告。

SW2于2017年1月0日收到关于Gi的联合报告。

*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

在这种情况下，由于广播域中没有查询器，因此交换机上没有用于VLAN的mrouter端口。因此，交换机别无选择，只能丢弃来自Gi 1/0/17的IGMP报告。

*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

如果IGMP V2客户端希望取消订阅组播流，可以通过向交换机发送IGMP离开消息来取消订阅。 IGMP-Leave报告示例在此处提到。一般来说，当交换机收到IGMP离开时，会从IGMP监听组表中删除该条目。

*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

由于交换机没有mrouter端口，因此无法创建IGMP监听组表。因此，它没有端口Gi 1/0/17的IGMP条目。因此，它不能找到相同的位置。

*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

Mrouter端口创建是交换机成功启动IGMP监听的第一步，也是最重要的一步。

如前所述，IGMP常规查询依赖于PIM，因此，PIM密集模式已在R2 G1/0/45上启用。(接口配置模式命令ip pim dense-mode)。

*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

交换机为相应的VLAN创建mrouter端口，并在该VLAN中接收来自被查询方的常规查询。

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)

查询器每60秒发送一次IGMP常规查询。

~
*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
~

连接到端口Gi 1/0/17 (PC21)的主机需要指向239.1.2.3的组播流，因此PC21会将目标地址为239.1.2.3的报告发送到查询器172.17.1.254。交换机会监听相同的数据包，并在IGMP监听表中创建一个条目。

*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

如果交换机从上行链路Gi1/0/1或VLAN 2717中的任何其他端口收到发往组播组239.1.2.3的数据流量，则交换机仅将其转发到接口Gi 1/0/17，而不转发到VLAN 2717中的任何其他端口。

此外，IGMP报告从SW2的mrouter端口到达查询器(R2)，查询器会为相同端口创建相应的IGMP组条目。如果R2收到发往239.1.2.3的组播数据流量，则会将其转发到SW2。

`发送方/源端转发`

PC11、172.16.1.1连接到SW1 Gi 1/0/3，将组播流量发送到239.1.2.3 UDP端口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)

在SW1上，IGMP监听已启用，并且交换机已具有mrouter端口，默认情况下，交换机将mrouter端口上收到的组播数据流量转发到查询器。

源接口Gi 1/0/3上的EPC。

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

组播数据流进入交换机SW1并从Te 1/1/1流向PIM路由器或查询器172.16.1.254。

在核心、R1和R2上为10.0.10.0/24、10.0.20.0/24,172.16.1.0/24和172.17.1.0/24启用了组播路由和PIM。组播路由保证在L3网络中转发组播流，最后，该流到达R2。由于R2具有之前通过IGMP报告过程获知的IGMP组表条目，因此R2将该流转发到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

最后，PC21接收组播流。Gi 1/0/17上的OutMcastPkts递增。

SW2的接口Gi 1/0/17上的EPC。

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
~
~

组播数据流从Gi 1/0/1进入交换机SW2，从Gi 1/0/17流出到请求组播数据流的主机。

修订历史记录

版本	发布日期	备注
1.0	30-Jul-2024	初始版本

由思科工程师提供

穆罕默德·迈赫塔布丁
思科TAC工程师
桑代什·萨旺特
思科技术领导者

此文档是否有帮助?

反馈

联系我们

提交支持案例
(需要思科服务合同)