Guía de solución de problemas de enrutamiento de multidifusión IP en el switch Omada Pro

Contenido

Objetivo

Requisitos

Introducción

Pasos para la solución de problemas

Caso 1. El servicio de multidifusión L3 bajo demanda no está disponible al configurar PIM-DM

Caso 2. El servicio de multidifusión L3 bajo demanda no está disponible al configurar PIM-SM

Conclusión

Objetivo

En este artículo se proporcionan instrucciones de solución de problemas para errores bajo demanda de multidifusión L3 basados en los modos PIM-DM y PIM-SM.

Requisitos

• Switch gestionado Omada Pro L3

Introducción

PIM (Protocol Independent Multicast) es independiente de cualquier protocolo de enrutamiento de unidifusión específico. No necesita mantener información especial de enrutamiento de unidifusión, sino que utiliza directamente la información de enrutamiento en la tabla de enrutamiento de unidifusión para realizar una verificación de reenvío de ruta inversa (RPF) en paquetes de multidifusión. Si se supera la comprobación, crea una entrada de tabla de enrutamiento de multidifusión para reenviar los paquetes de multidifusión. Actualmente, los switches L3 admiten tanto el modo PIM-denso (PIM-DM) como el modo PIM-disperso (PIM-SM). PIM-DM es adecuado para redes pequeñas con receptores multicast densos en cada segmento de red; PIM-SM es más complejo de configurar y adecuado para redes a gran escala.

IGMP (Protocolo de administración de grupos de Internet) forma parte del conjunto de protocolos TCP/IP y se utiliza para la administración de membresías de multidifusión IPv4. IGMP se utiliza para establecer y mantener la pertenencia a grupos de multidifusión entre el host receptor y sus routeres de multidifusión conectados directamente mediante el intercambio de mensajes IGMP.

El enrutamiento de multidifusión L3 requiere la implementación de PIM e IGMP en la red. PIM debe implementarse tanto en modo denso como en modo disperso en todo el dominio de multidifusión L3. IGMP debe implementarse en routeres de multidifusión conectados a receptores de multidifusión.

Pasos para la solución de problemas

Caso 1. El servicio de multidifusión L3 bajo demanda no está disponible al configurar PIM-DM

Para ayudar a comprender el proceso de solución de problemas, a continuación se presenta brevemente el principio de PIM-DM en primer lugar. El proceso general del reenvío del flujo de datos PIM-DM se puede resumir como Flooding - Prune - Graft:

1. Flooding: Después de recibir el flujo de datos de multidifusión, el router PIM conectado directamente a la fuente de multidifusión inunda el flujo de datos a todo el dominio de multidifusión PIM-DM., De esta manera, todos los routeres PIM en el dominio de multidifusión PIM-DM pueden obtener la información de la fuente de multidifusión.
2. Prune: Después de inundar el flujo de datos, si no hay ningún miembro del grupo de multidifusión conectado al router PIM, se requiere que Prune notifique al router ascendente que deje de reenviar la información del grupo de multidifusión.
3. Graft: Cuando un cliente está conectado al router PIM, el router primero verifica si la información del grupo de multidifusión obtenida durante el proceso de inundación contiene el grupo de multidifusión solicitado por el cliente. En caso afirmativo, se enviará un mensaje de injerto al origen de multidifusión del grupo de multidifusión. A través del mecanismo de verificación RPF, el mensaje de injerto PIM se reenvía salto a salto en el árbol de ruta más corto entre el router PIM conectado directamente al cliente y el origen. Después de recibir el mensaje de injerto, el router PIM conectado directamente al origen libera el flujo de datos de multidifusión correspondiente al flujo descendente que envió el mensaje de injerto, y el flujo de datos de multidifusión se reenviará al cliente a lo largo del árbol de ruta más corta de multidifusión generado por el injerto.

Como se muestra en la siguiente figura, cuatro switches Omada forman una topología de multidifusión L3 típica con un bucle. El servidor de multidifusión se encuentra en el segmento de red 172.19.1.0/24 y el cliente se encuentra en el segmento de red 172.16.1.0/24. Dado que el servidor y el cliente se encuentran en diferentes segmentos de red, se requiere el servicio de multidifusión L3 para permitir que el cliente reproduzca normalmente datos de multidifusión a petición. Consulte la siguiente tabla para conocer la configuración de cada DUT en la topología.

A continuación se muestra la guía de solución de problemas comunes de PIM-DM en función de la topología anterior:

Paso 1. Compruebe la conectividad entre el servidor de multidifusión y su router PIM conectado directamente

Para los servicios de multidifusión L3, la IP del servidor de multidifusión y la IP de su interfaz de router PIM conectada directamente deben estar en el mismo segmento de red. Puede utilizar el comando show ip route para verificar la tabla de ruteo de unidifusión en el router PIM conectado directamente al servidor de multidifusión. El código de prefijo de la entrada de enrutamiento conectada directamente es C. En el ejemplo, el router PIM conectado directamente a la fuente es DUT#4. El siguiente es el resultado de show ip route en DUT # 4. La entrada en el cuadro rojo es la entrada de enrutamiento del router PIM conectado directamente a la fuente.

Además, puede hacer ping directamente a la dirección IP del servidor de multidifusión en el router PIM. Si el ping se realiza correctamente, significa que el servidor de multidifusión y la dirección IP de la interfaz del router PIM conectada directamente están en el mismo segmento de red y no hay ningún problema de conectividad.

Además, en el modo PIM-DM, las entradas se crearán de forma predeterminada para los flujos de datos legales. Por lo tanto, también puede utilizar el comando show ip mroute para verificar la tabla de ruteo de multidifusión del router PIM conectado directamente al origen. Si se ha establecido la entrada de la tabla de multidifusión correspondiente al servidor de multidifusión, no habrá ningún problema con la conectividad entre el servidor de multidifusión y su router PIM conectado directamente. La siguiente figura muestra el resultado de show ip mroute en DUT # 4, mostrando que el servidor de multidifusión ha creado un total de 20 canales.

Paso 2. Asegúrese de que todos los segmentos de red de todo el dominio de multidifusión sean accesibles para unidifusión.

El protocolo PIM utiliza la información de enrutamiento de la tabla de enrutamiento de unidifusión para realizar comprobaciones RPF en paquetes de multidifusión. Si un router PIM no puede alcanzar un determinado segmento de red en el dominio de multidifusión, es posible que se produzca un error en la comprobación RPF del flujo de datos de multidifusión y, finalmente, que la difusión bajo demanda no esté disponible. Puede utilizar el comando show ip route para verificar la tabla de ruteo. En este ejemplo, el dominio de multidifusión incluye seis segmentos de red: vlan100, vlan101-104 y vlan200. Por lo tanto, todos los routeres PIM en el dominio de multidifusión deben contener entradas de ruteo para alcanzar estos seis segmentos. Para obtener más información sobre cómo configurar el enrutamiento dinámico, consulte la guía de configuración del protocolo de enrutamiento dinámico correspondiente.

En particular, verifique las entradas de ruta en cada router PIM que llegan al segmento de red donde se encuentra el origen. Si no se puede acceder a la IP de origen del flujo de datos de multidifusión, el flujo de datos correspondiente se descartará directamente. Puede utilizar el comando show ip route specify <multicast server ip> on the PIM router para verificar las entradas.

Paso 3. Asegúrese de que la relación de vecino PIM entre cada router PIM en el dominio de multidifusión se establezca normalmente

Los flujos de datos de multidifusión solo se pueden reenviar salto a salto entre vecinos PIM, por lo que es necesario asegurarse de que la relación de vecino PIM se establezca entre todos los routeres PIM en el dominio de multidifusión. Para realizar esta comprobación, utilice  show ip pim neighbor. En este ejemplo, sólo la interfaz vlan101 de DUT#1 tiene vecinos PIM y las interfaces vlan101-103 de DUT#2 tienen vecinos PIM. Si el barco vecino PIM no se puede establecer normalmente, verifique si el PIM está habilitado en cada interfaz y si la IP de cada interfaz está configurada correctamente.

Paso 4. Asegúrese de que la interfaz conectada directamente al cliente tenga habilitados IGMP y PIM y que la tabla de multidifusión IGMP L3 se haya creado correctamente

La interfaz con la función IGMP habilitada puede servir como un consultador IGMP. El consultante IGMP L3 realiza comprobaciones estrictas en la IP de origen de los mensajes de informe/abandono y solo procesa los mensajes de protocolo IGMP cuya IP de origen y el consultante están en el mismo segmento de red. El IGMP predeterminado está habilitado como IGMPv3, que es compatible con los mensajes IGMPv1 e IGMPv2. En este ejemplo, se establece un grupo de multidifusión IGMPv2 para el consultante IGMPv3. Puede utilizar el comando show ip igmp interface statistic para verificar el envío y la recepción de mensajes IGMP. Además, puede utilizar el comando show ip igmp group interface <type><id>{detail} para verificar el establecimiento del grupo de L3 IGMP.

Paso 5. Si la multidifusión L3 sigue fallando, compruebe el enrutamiento de multidifusión salto a salto

En el modo PIM-DM, los flujos de datos de multidifusión se reenvían salto a salto en el árbol de ruta más corta (SPT) entre el origen y el cliente. En la topología de ejemplo anterior, el SPT es SourceàDUT#4àDUT#2àDUT#1àClient. Ya que hemos comprobado los lúpulos SourceàDUT#4 y DUT#1àClient, ahora tenemos que comprobar la parte DUT#4àDUT#2àDUT#1. Se recomienda verificar la tabla de enrutamiento de multidifusión del cliente al origen mediante el comando show ip mroute. Compruebe si la interfaz entrante y la interfaz saliente de la tabla de enrutamiento de multidifusión cumplen las expectativas. La siguiente figura muestra la tabla de ruteo de multidifusión completa de DUT#4àDUT#2àDUT#1.

Caso 2. El servicio de multidifusión L3 bajo demanda no está disponible al configurar PIM-SM

La inundación de PIM-DM ocupa un gran ancho de banda y aumenta la presión potencial en todos los routers PIM en el dominio de multidifusión. Por lo tanto, en redes a gran escala, se recomienda utilizar el modo PIM-SM. Al configurar el router de arranque (BSR) y el punto de encuentro (RP), PIM-SM permite que todos los flujos de datos de multidifusión de la red se registren en RP en modo de unidifusión, lo que garantiza que RP pueda registrar toda la información de multidifusión en el dominio de multidifusión y que otros routeres PIM obtengan información de grupo de multidifusión a través de RP. El funcionamiento de PIM-SM se puede dividir en dos fases principales:

• Fase 1: El cliente recibe el flujo de datos a través del RPT (Rendezvous Point Tree)

Después de recibir la solicitud de unión al grupo IGMP del cliente, el router PIM conectado directamente al cliente solicita los datos del grupo de multidifusión del RP y, a continuación, el RP solicita los datos de multidifusión del origen de multidifusión correspondiente en función de la información del grupo de multidifusión registrada. El flujo de datos de multidifusión llega al cliente a través del RP. En esta fase, la ruta de reenvío de multidifusión a través del RP se denomina árbol de puntos de encuentro (RPT).

• Fase 2: El cliente recibe el flujo de datos a través del SPT (árbol de ruta más corta)

En la fase 1, el router PIM conectado directamente al cliente ha recibido el flujo de datos de multidifusión y puede obtener la información de origen de multidifusión en función de la IP de origen del flujo de datos de multidifusión. Posteriormente, este router PIM envía un mensaje de unión que lleva la información IP del origen de multidifusión al origen de multidifusión en función de la verificación RPF. El router intermedio PIM que recibe el mensaje de unión continúa realizando comprobaciones RPF y envía mensajes de unión al origen de multidifusión, hasta que el router PIM conectado al origen recibe el mensaje de unión y reenvía el flujo de datos correspondiente a los dispositivos conectados. Ahora el flujo de datos de multidifusión se reenvía al cliente a lo largo del SPT generado por el mensaje de unión, y la transferencia del flujo de datos en la fase 1 se cancela, lo que reduce la presión del ancho de banda en el RP y otras rutas no más cortas.

Como se muestra en la siguiente figura, cuatro switches Omada forman una topología típica con un bucle, implementando servicios de multidifusión L3 en modo PIM-SM. La dirección IP del servidor de multidifusión, el cliente y cada interfaz es la misma que la de PIM-DM. En PIM-SM, DUT#2 se establece como BSR y DUT#3 se establece como RP.

En comparación con PIM-DM, PIM-SM es más complejo y requiere más comprobaciones para la resolución de problemas. Los pasos 1 a 4 de la solución de problemas de PIM-DM siguen siendo aplicables a PIM-SM, y se recomienda comprobar primero estos pasos al solucionar problemas de PIM-SM. Además, al verificar la conectividad de red en el modo PIM-SM, se debe prestar especial atención a la conectividad entre fuente/RP/cliente. A continuación se presentan los pasos de solución de problemas específicos de PIM-SM.

Paso 1. Asegúrese de que la información BSR y RP de cada router PIM en el dominio de multidifusión sea la misma y que el grupo de multidifusión utilizado por el servidor de multidifusión tenga la información RP correspondiente.

Utilice el comando show ip pim bsr-router para verificar la información BSR. A continuación se muestran los resultados del uso de este comando en DUT#1 y DUT#2 (BSR). Para el dispositivo con BSR configurado, se puede mostrar la información de BSR candidato. Para configurar el BSR, utilice el comando ip pim bsr-candidate interface <type><id>. Se recomienda utilizar este comando en todos los routers PIM del dominio de multidifusión para comprobar si la información BSR elegida es coherente.

Utilice el comando show ip pim rp mapping {candidate} para verificar la información de RP. A continuación se muestran los resultados del uso de este comando en DUT#2 y DUT#3 (RP). Para el dispositivo con RP-candidate configurado, utilice el comando show ip pim rp mapping candidate para verificar la configuración RP-candidate. Se recomienda utilizar este comando en todos los routers PIM del dominio de multidifusión para comprobar si la información BSR elegida es coherente.

Para configurar el RP, utilice el comando ip pim rp-candidate interface <type><id><group addr><group mask>.

Paso 2. Utilice el comando show ip pim rp hash <group addr> para confirmar la dirección RP del grupo de multidifusión con falla a pedido.

En una red a gran escala, diferentes grupos de multidifusión pueden corresponder a diferentes direcciones RP. En el caso de un grupo de multidifusión con error a petición, busque primero la dirección RP correspondiente. A continuación se muestra la consulta de la dirección RP del grupo de multidifusión 235.0.0.11 en DUT#4.

Paso 3. Verifique el establecimiento y mantenimiento de RPT/SPT en el RP y el router PIM conectado directamente al cliente

RP debe contener toda la información de registro del grupo de multidifusión de todo el dominio de multidifusión. Como se muestra en la figura a continuación, el resultado de show ip mroute para DUT#3 (RP) muestra la información del grupo de multidifusión de todos los grupos de multidifusión 235.0.0.11-235.0.0.30. Aquí, las 10 entradas de enrutamiento de multidifusión 235.0.0.11-235.0.0.20 se muestran en dos formatos, y las entradas de enrutamiento de multidifusión cuya IP de origen es * son RPT. Dado que los dispositivos conectados utilizan IGMPv2 para unirse a grupos, los mensajes IGMPv2 no se limitan a direcciones IP de origen de multidifusión específicas, por lo que se utiliza * para la visualización.

La siguiente figura muestra la información de la tabla de ruteo de multidifusión en el router PIM conectado directamente al cliente. Esta tabla solo contiene información de 235.0.0.11-235.0.0.20 porque los clientes conectados solo inician solicitudes de unión a grupos IGMP para estos grupos de multidifusión.

Paso 6. Si el dispositivo defectuoso aún no se encuentra, realice una verificación salto a salto a lo largo de la ruta de reenvío de multidifusión.

Los cuadros rojos y las flechas de la figura siguiente resaltan las rutas de reenvío SPT marcadas salto a salto, que indican la ubicación de la falla. Dependiendo de la etapa de la falla, puede ser necesario analizar las rutas de reenvío RPT y SPT por separado utilizando el mismo método.

Conclusión

En este artículo se describen las características y el principio de la multidifusión L3, y se presentan los métodos de implementación de PIM-DM y PIM-SM, así como sus pasos de solución de problemas. Si su problema persiste, comuníquese con el soporte de TP-Link para obtener asistencia técnica

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