Omada Pro 스위치의 IP 멀티캐스트 라우팅 문제 해결 가이드

목차

목표

요구 사항

개요

문제 해결 단계

케이스 1. PIM-DM을 구성할 때 주문형 L3 멀티캐스트 서비스를 사용할 수 없습니다.

케이스 2. PIM-SM을 구성할 때 주문형 L3 멀티캐스트 서비스를 사용할 수 없습니다.

결론

목표

이 문서에서는 PIM-DM 및 PIM-SM 모드에 기반한 L3 멀티캐스트 온디맨드 오류에 대한 문제 해결 지침을 제공합니다.

요구 사항

• Omada Pro L3 관리형 스위치

개요

PIM(프로토콜 독립 멀티캐스트)은 유니캐스트 라우팅 프로토콜 유형과 관계 없이 독립적으로 작동합니다. 특별한 유니캐스트 라우팅 정보를 유지할 필요 없이 유니캐스트 라우팅 테이블의 라우팅 정보를 직접 사용하여 멀티캐스트 패킷에 대한 역방향 경로 전달(RPF) 확인을 수행합니다. 검사를 통과하면 멀티캐스트 패킷을 전달할 멀티캐스트 라우팅 테이블 항목을 생성합니다. 현재 L3 스위치는 PIM-DM(PIM-Dense 모드)과 PIM-SM(PIM-Sparse 모드)을 모두 지원합니다. PIM-DM은 각 네트워크 세그먼트에 멀티캐스트 수신기가 밀집된 소규모 네트워크에 적합하며, PIM-SM은 구성이 더 복잡하고 대규모 네트워크에 적합합니다.

IGMP(인터넷 그룹 관리 프로토콜)는 TCP/IP 프로토콜 제품군의 일부이며 IPv4 멀티캐스트 멤버십 관리에 사용됩니다. IGMP는 수신 호스트와 직접 연결된 멀티캐스트 라우터 간에 IGMP 메시지를 교환하여 멀티캐스트 그룹 멤버십을 설정하고 유지하는 데 사용됩니다.

L3 멀티캐스트 라우팅을 사용하려면 네트워크에 PIM과 IGMP를 모두 배포해야 합니다. PIM은 DM과 SM에서 모두 전체 L3 멀티캐스트 도메인에 배포되어야 합니다. IGMP는 멀티캐스트 수신기에 연결된 멀티캐스트 라우터에 배포되어야 합니다.

문제 해결 단계

케이스 1. PIM-DM을 구성할 때 주문형 L3 멀티캐스트 서비스를 사용할 수 없습니다.

문제 해결 프로세스에 대한 이해를 돕기 위해 먼저 PIM-DM의 원리를 간략하게 소개합니다. PIM-DM 데이터 스트림 포워딩의 일반적인 프로세스는 플러딩-프룬-그래프트로 요약할 수 있습니다:

1. 플러딩: 멀티캐스트 데이터 스트림을 수신한 후 멀티캐스트 소스에 직접 연결된 PIM 라우터는 데이터 스트림을 전체 PIM-DM 멀티캐스트 도메인에 플러딩하며, 이러한 방식으로 PIM-DM 멀티캐스트 도메인의 모든 PIM 라우터가 멀티캐스트 소스의 정보를 얻을 수 있습니다.
2. 프룬: 데이터 스트림이 플러딩된 후 멀티캐스트 그룹 멤버가 PIM 라우터에 연결되어 있지 않으면 업스트림 라우터에 멀티캐스트 그룹 정보 전달을 중지하도록 알리기 위해 프루닝이 필요합니다.
3. 그래프트: 클라이언트가 PIM 라우터에 연결되면 라우터는 먼저 플러딩 과정에서 얻은 멀티캐스트 그룹 정보에 클라이언트가 요청한 멀티캐스트 그룹이 포함되어 있는지 확인합니다. 포함된 경우, 멀티캐스트 그룹의 멀티캐스트 소스로 그래프트 메시지가 전송됩니다. RPF 확인 메커니즘을 통해 클라이언트와 소스에 직접 연결된 PIM 라우터 사이의 최단 경로 트리에서 PIM 그래프트 메시지가 홉 단위로 전달됩니다. 그래프트 메시지를 수신한 후 소스에 직접 연결된 PIM 라우터는 그래프트 메시지를 보낸 다운스트림에 해당 멀티캐스트 데이터 스트림을 릴리스하고, 멀티캐스트 데이터 스트림은 그래프트에서 생성된 멀티캐스트 최단 경로 트리를 따라 클라이언트로 전달됩니다.

아래 그림을 보시면 4개의 Omada 스위치가 루프가 있는 일반적인 L3 멀티캐스트 토폴로지를 형성하고 있습니다. 멀티캐스트 서버는 172.19.1.0/24 네트워크 세그먼트에 있고 클라이언트는 172.16.1.0/24 네트워크 세그먼트에 있습니다. 서버와 클라이언트가 서로 다른 네트워크 세그먼트에 있기 때문에 클라이언트가 주문형 멀티캐스트 데이터를 정상적으로 재생하려면 L3 멀티캐스트 서비스가 필요합니다. 토폴로지에서 각 DUT의 구성은 다음 표를 참조하세요.

다음은 위의 토폴로지를 기반으로 하는 일반적인 PIM-DM 문제에 대한 문제 해결 지침입니다:

1단계. 멀티캐스트 서버와 직접 연결된 PIM 라우터 간의 연결 확인

L3 멀티캐스트 서비스의 경우, 멀티캐스트 서버의 IP와 직접 연결된 PIM 라우터 인터페이스의 IP가 동일한 네트워크 세그먼트에 있어야 합니다. show ip route 명령을 사용하여 멀티캐스트 서버에 직접 연결된 PIM 라우터에서 유니캐스트 라우팅 테이블을 확인할 수 있습니다. 직접 연결된 라우팅 항목의 접두사 코드는 C입니다. 이 예에서 소스에 직접 연결된 PIM 라우터는 DUT#4입니다. 다음은 DUT#4에서 show ip route를 실행한 결과입니다. 빨간색 상자 안의 항목은 소스에 직접 연결된 PIM 라우터의 라우팅 항목입니다.

또한 PIM 라우터에서 멀티캐스트 서버의 IP 주소를 직접 핑할 수 있습니다. 핑에 성공하면 멀티캐스트 서버와 직접 연결된 PIM 라우터 인터페이스의 IP 주소가 동일한 네트워크 세그먼트에 있으며 연결에 문제가 없다는 뜻입니다.

또한 PIM-DM 모드에서는 합법적인 데이터 스트림에 대한 항목이 기본적으로 생성됩니다. 따라서 show ip mroute 명령을 사용하여 소스에 직접 연결된 PIM 라우터의 멀티캐스트 라우팅 테이블을 확인할 수도 있습니다. 멀티캐스트 서버에 해당하는 멀티캐스트 테이블 항목이 설정되어 있으면 멀티캐스트 서버와 직접 연결된 PIM 라우터 간의 연결에 문제가 없습니다. 아래 그림은 DUT#4에서 show ip mroute를 실행한 결과로, 멀티캐스트 서버가 총 20개의 채널을 생성한 것을 보여줍니다.

2단계. 전체 멀티캐스트 도메인의 모든 네트워크 세그먼트가 유니캐스트 연결이 가능한지 확인하세요.

PIM 프로토콜은 유니캐스트 라우팅 테이블의 라우팅 정보를 사용하여 멀티캐스트 패킷에 대한 RPF 검사를 수행합니다. PIM 라우터가 멀티캐스트 도메인의 특정 네트워크 세그먼트에 도달할 수 없는 경우 멀티캐스트 데이터 스트림 RPF 확인이 실패하여 결국 온디맨드 브로드캐스트를 사용할 수 없게 될 수 있습니다. show ip route 명령을 사용하여 라우팅 테이블을 확인할 수 있습니다. 이 예제에서 멀티캐스트 도메인에는 vlan100, vlan101-104, vlan200 등 6개의 네트워크 세그먼트가 포함되어 있습니다. 따라서 멀티캐스트 도메인의 모든 PIM 라우터에는 이 6개의 세그먼트에 도달하기 위한 라우팅 항목이 포함되어야 합니다. 동적 라우팅을 구성하는 방법에 대한 자세한 내용은 해당 동적 라우팅 프로토콜 구성 가이드를 참조하세요.

특히 소스가 위치한 네트워크 세그먼트에 도달하는 각 PIM 라우터의 경로 항목을 확인하세요. 멀티캐스트 데이터 스트림의 소스 IP에 연결할 수 없는 경우 해당 데이터 스트림은 바로 삭제됩니다. show ip route specify <multicast server ip> on the PIM router 명령을 사용해 항목을 확인할 수 있습니다.

3단계. 멀티캐스트 도메인에 있는 각 PIM 라우터 간의 PIM 네이버 관계가 정상적으로 설정되었는지 확인합니다.

멀티캐스트 데이터 스트림은 PIM 네이버 간에 홉 단위로만 전달될 수 있으므로 멀티캐스트 도메인의 모든 PIM 라우터 간에 PIM 네이버 관계가 설정되어 있는지 확인해야 합니다. 이 확인을 수행하려면 show ip pim neighbor를 사용하세요. 이 예제에서는 DUT#1의 인터페이스 vlan101에만 PIM 이웃이 있고, DUT#2의 인터페이스 vlan101-103에는 PIM 이웃이 있습니다. PIM 네이버 쉽이 정상적으로 설정되지 않으면 각 인터페이스에서 PIM이 활성화되어 있는지, 각 인터페이스의 IP가 올바르게 구성되어 있는지 확인하세요.

4단계. 클라이언트에 직접 연결된 인터페이스에 IGMP 및 PIM이 모두 활성화되어 있고 L3 IGMP 멀티캐스트 테이블이 올바르게 생성되었는지 확인합니다.

IGMP 기능이 활성화된 인터페이스는 IGMP 쿼리어 역할을 할 수 있습니다. L3 IGMP 쿼리어는 report/leave 메시지의 소스 IP에 대해 엄격한 검사를 수행하며, 소스 IP와 쿼리어가 동일한 네트워크 세그먼트에 있는 IGMP 프로토콜 메시지만 처리합니다. 기본 IGMP는 IGMPv1 및 IGMPv2 메시지와 호환되는 IGMPv3로 활성화되어 있습니다. 이 예에서는 IGMPv3 쿼리어에 대해 IGMPv2 멀티캐스트 그룹이 설정되어 있습니다. show ip igmp interface statistic 명령을 사용해 IGMP 메시지의 송신과 수신을 확인할 수 있습니다. 또한 show ip igmp group interface <type><id>{detail} 명령을 사용해 L3 IGMP의 그룹 설정을 확인할 수 있습니다.

5단계. L3 멀티캐스트가 여전히 실패하면 멀티캐스트 라우팅 홉을 홉별로 확인하세요.

PIM-DM 모드에서 멀티캐스트 데이터 스트림은 소스와 클라이언트 사이의 최단 경로 트리(SPT)를 통해 홉 단위로 전달됩니다. 위의 예제 토폴로지에서 SPT는 SourceàDUT#4àDUT#2àDUT#1àClient입니다. 홉 SourceàDUT#4와 DUT#1àClient를 확인했으므로 이제 DUT#4àDUT#2àDUT#1 부분을 확인해야 합니다. 클라이언트에서 소스까지의 멀티캐스트 라우팅 테이블은 show ip mroute 명령을 사용하여 확인하는 것이 좋습니다. 멀티캐스트 라우팅 테이블의 수신 인터페이스와 발신 인터페이스가 예상에 부합하는지 확인합니다. 아래 그림은 DUT#4àDUT#2àDUT#1의 전체 멀티캐스트 라우팅 테이블을 보여줍니다.

케이스 2. PIM-SM을 구성할 때 주문형 L3 멀티캐스트 서비스를 사용할 수 없습니다.

PIM-DM의 플러딩은 넓은 대역폭을 차지하고 멀티캐스트 도메인의 모든 PIM 라우터에 대한 잠재적 압력을 증가시킵니다. 따라서 대규모 네트워크에서는 PIM-SM 모드를 사용하는 것이 좋습니다. PIM-SM은 부트스트랩 라우터(BSR)와 랑데부 포인트(RP)를 설정하여 네트워크의 모든 멀티캐스트 데이터 스트림이 유니캐스트 모드에서 RP에 등록되도록 하여 RP가 멀티캐스트 도메인의 모든 멀티캐스트 정보를 기록하고 다른 PIM 라우터가 RP를 통해 멀티캐스트 그룹 정보를 얻을 수 있도록 합니다. PIM-SM의 작동은 크게 두 가지 단계로 나눌 수 있습니다:

• 1단계: 클라이언트는 RPT(랑데부 포인트 트리)를 통해 데이터 스트림을 수신합니다.

클라이언트로부터 IGMP 그룹 가입 요청을 받은 후 클라이언트와 직접 연결된 PIM 라우터는 RP에 멀티캐스트 그룹 데이터를 요청하고, RP는 등록된 멀티캐스트 그룹 정보를 기반으로 해당 멀티캐스트 소스로부터 멀티캐스트 데이터를 요청합니다. 멀티캐스트 데이터 스트림은 RP를 통해 클라이언트에 도달합니다. 이 단계에서 RP를 통한 멀티캐스트 포워딩 경로를 랑데부 포인트 트리(RPT)라고 합니다.

• 2단계: 클라이언트는 SPT(최단 경로 트리)를 통해 데이터 스트림을 수신합니다.

1단계에서는 클라이언트에 직접 연결된 PIM 라우터가 멀티캐스트 데이터 스트림을 수신하고 멀티캐스트 데이터 스트림의 소스 IP를 기반으로 멀티캐스트 소스 정보를 얻을 수 있습니다. 그 후, 이 PIM 라우터는 RPF 확인을 기반으로 멀티캐스트 소스 IP 정보를 담은 Join 메시지를 멀티캐스트 소스에 보냅니다. 조인 메시지를 수신한 PIM 중간 라우터는 멀티캐스트 소스에 연결된 PIM 라우터가 조인 메시지를 수신하고 연결된 장치에 해당 데이터 스트림을 전달할 때까지 계속해서 RPF 검사를 수행하고 멀티캐스트 소스에 조인 메시지를 보냅니다. 이제 멀티캐스트 데이터 스트림이 조인 메시지에 의해 생성된 SPT를 따라 클라이언트로 전달되고 1단계에서 전송된 데이터 스트림이 취소되어 RP 및 기타 최단 경로가 아닌 경로의 대역폭 압박이 줄어듭니다.

아래 그림과 같이 4개의 Omada 스위치는 루프가 있는 일반적인 토폴로지를 형성하여 PIM-SM 모드에서 L3 멀티캐스트 서비스를 배포합니다. 멀티캐스트 서버, 클라이언트 및 각 인터페이스의 IP 주소는 PIM-DM의 주소와 동일합니다. PIM-SM에서 DUT#2는 BSR로 설정되고 DUT#3은 RP로 설정됩니다.

PIM-DM에 비해 PIM-SM은 더 복잡하고 문제 해결을 위해 더 많은 점검이 필요합니다. PIM-DM 문제 해결의 1~4단계는 PIM-SM에도 여전히 적용되며, PIM-SM 문제를 해결할 때 이 단계를 먼저 확인하는 것이 좋습니다. 또한 PIM-SM 모드에서 네트워크 연결을 확인할 때는 소스/RP/클라이언트 간의 연결에 특히 주의를 기울여야 합니다. 다음은 PIM-SM과 관련된 문제 해결 단계를 소개합니다.

1단계. 멀티캐스트 도메인에 있는 각 PIM 라우터의 BSR 및 RP 정보가 동일하고 멀티캐스트 서버에서 사용하는 멀티캐스트 그룹에 해당 RP 정보가 있는지 확인합니다.

show ip pim bsr-router 명령을 사용하여 BSR 정보를 확인합니다. 다음은 DUT#1 및 DUT#2(BSR)에서 이 명령을 사용한 결과입니다. BSR이 구성된 디바이스의 경우 후보 BSR 정보를 표시할 수 있습니다. BSR을 구성하려면 ip pim bsr-candidate interface <type><id> 명령을 사용하세요. 멀티캐스트 도메인의 모든 PIM 라우터에서 이 명령을 사용하여 선출된 BSR 정보가 일치하는지 확인하는 것이 좋습니다.

show ip pim rp mapping {candidate} 명령을 사용해 RP 정보를 확인하세요. 다음은 DUT#2 및 DUT#3(RP)에서 이 명령을 사용한 결과입니다. RP 후보가 구성된 장치의 경우, show ip pim rp mapping candidate 명령을 사용하여 RP 후보 구성을 확인합니다. 멀티캐스트 도메인의 모든 PIM 라우터에서 이 명령을 사용하여 선출된 BSR 정보가 일치하는지 확인하는 것이 좋습니다.

RP를 구성하려면 ip pim rp-candidate interface <type><id><group addr><group mask> 명령을 사용합니다.

2단계. 주문형 장애가 있는 멀티캐스트 그룹의 RP 주소를 확인하려면 show ip pim rp hash <group addr> 명령을 사용합니다.

대규모 네트워크에서는 서로 다른 멀티캐스트 그룹이 서로 다른 RP 주소에 대응할 수 있습니다. 온디맨드 장애가 있는 멀티캐스트 그룹의 경우 먼저 해당 RP 주소를 찾습니다. 다음은 DUT#4에서 멀티캐스트 그룹 235.0.0.11의 RP 주소를 쿼리하는 예시입니다.

3단계. 클라이언트와 직접 연결된 RP 및 PIM 라우터에서 RPT/SPT의 설정 및 유지 관리 확인

RP에는 전체 멀티캐스트 도메인의 모든 멀티캐스트 그룹 등록 정보가 포함되어야 합니다. 아래 그림과 같이 DUT#3(RP)에 대해 show ip mroute를 실행하면 모든 멀티캐스트 그룹 235.0.0.11-235.0.0.30의 멀티캐스트 그룹 정보를 확인할 수 있습니다. 여기에는 10개의 멀티캐스트 라우팅 항목 235.0.0.11-235.0.0.20이 두 가지 형식으로 표시되며, 소스 IP가 *인 멀티캐스트 라우팅 항목은 RPT입니다. 연결된 장치는 IGMPv2를 사용하여 그룹에 참여하므로 IGMPv2 메시지는 특정 멀티캐스트 소스 IP로 제한되지 않으므로 표시에는 *가 사용됩니다.

다음 그림은 클라이언트에 직접 연결된 PIM 라우터의 멀티캐스트 라우팅 테이블 정보를 보여줍니다. 이 표에는 235.0.0.11-235.0.0.20의 정보만 포함되어 있는데, 이는 연결된 클라이언트가 이러한 멀티캐스트 그룹에 대해서만 IGMP 그룹 가입 요청을 시작하기 때문입니다.

6단계. 그래도 결함이 있는 장치를 찾을 수 없는 경우 멀티캐스트 전달 경로를 따라 홉 단위로 확인합니다.

아래 그림의 빨간색 상자와 화살표는 오류 위치를 나타내는 홉별로 체크된 SPT 전달 경로를 강조 표시합니다. 장애의 단계에 따라 동일한 방법을 사용하여 RPT와 SPT 전달 경로를 별도로 분석해야 할 수도 있습니다.

결론

이 문서에서는 L3 멀티캐스트의 특징과 원리에 대해 간략히 설명하고, PIM-DM 및 PIM-SM의 배포 방법과 문제 해결 단계를 소개합니다. 문제가 지속되면 TP-Link 지원팀에 기술 지원을 요청하십시오.

해당 제품의 설명서를 다운로드 센터에서 다운로드하여 각 기능 및 설정에 대한 자세한 내용을 확인할 수 있습니다.

이 문서에는 기계 번역이 적용되었으며, 정확한 내용을 확인하려면 원본 영문 문서를 참고하시기 바랍니다.