Multicast-IX project

Физическая топология сети представлена на следующем рисунке:

В настоящее время существует пять основных точек подключения выполненых на базе высокопроизводительных Ethernet коммутаторов CISCO Systems 2950G, 2924XL и 3524XL, связаных между собой оптическими каналами с пропускной способностью 1Гбит/c и 100Мбит/c. Участники сети обмена multicast траффиком подключаются к портам коммутаторов на скоростях 10Мбит/c и 100Мбит/с. Маршрутизатор CISCO 2651 выполняет роль роутер сервера для протоколов MBGP и MSDP и не принимает участия в прохождении multicast траффика между участниками. Для мониторинга работы в сеть подключен PC сервер (на рисунке не указан).

Сеть обмена multicast траффиком построена на базе автономной системы 25526 и PI блока аресов 193.58.0.128/25. Для груповой адресации используются статическая GLOP адресация. Для ее реализации IANA выделил диапазон адресов:

при этом номер автономной системы записывается в во втором и третьем октете, оставляя последний октет для груповых адресов доступных организации. Использование автономной системы при формировании адресного пространства гарантирует его уникальность. На первый взгляд может показатся что одного октета отведенного под груповые адреса для организации будет мало (всего 256 адресов), однако если принять во внимание что multicast приложения работают по UDP протоколу и для формирования потоков помимо адреса используется еще и один из 65535 номеров портов, то можно прийти к выводу что это не так уж мало, а при использовании нового протокола SSM (Source Specific Multicast) где адрес потока формируется из IP адреса источника и адреса группы, 256 групповых адресов будет достаточно даже для больших организаций. При необходимости в будущем для маршрутизации можно будет задействовать другие диапазоны multicast адресов.

В сети обмена multicast траффиком используются следующие протоколы:

Назначение	Протокол
Анонсы достижимости сетей источников	MBGP
Анонсы источников траффика	MSDP
Анонсы описания потоков	SAP/SDR
Формирование дерева распостранения	PIM-SM (этап 1), SSM (этап 2)
Взаимодействие между маршрутизатором и коммутатором не поддерживающим IGMP snooping	CGMP

На данный момент стандартом де-факто для маршрутизации multicast траффика является протокол PIM-SM. Для построения дерева распостранения multicast траффика он основывается на существующем в сети протоколе unicast маршрутизации, базируется на модели явной регистрации источника траффика на одном из маршрутизаторов называемом Rendezvous Point (RP), что позволяет иметь информацию обо всех активных multicast сессиях. Альтернативные протоколы, такие как PIM-DM, MOSPF, CBT, DVMRP либо не обладают достаточной масштабируемостью и носят чисто академический характер либо в стадии стандартизации далекой от завершения. Поэтому, на даном этапе каждый из участников должен сконфигурировать свою сеть на поддержку протокола PIM-SM. Для обмена информацией об активных источниках multicast траффика между автономными системами (между RP) используется протокол MSDP. Информация о достижимости сетей источников траффика между автономными системами передается через протокол MBGP. Так как в сети используются старые модели коммутаторов (Catalyst 2900XL и 2500XL) не поддерживающие захвата и анализа IGMP пакетов (IGMP snooping), на всех пограничных маршрутизаторах участников сети обмена multicast траффиком включается протокол CGMP. Без использования CGMP, multicast траффик будет обрабатыватся старыми моделями коммутаторов как обычный broadcast, рассылаясь во все порты, в том числе и в порты участников не заинтересованых в его получении. Помимо GLOP адресов, в сети обмена multicast траффиком маршрутизируется адрес 224.2.127.254/32 на который по протоколу SAP/SDR multicast источники могут отправлять анонсы своих потоков содержащих детальную информацию о потоке. Это позволяет пользователям упростить процесс поиска активных multicast потоков и запуска соответствующих приложений.

Все вышесказанное относится к первому этапу запуска в эксплуатацию сети обмена multicast траффиком. В задачи первого этапа входит объеденение заинтересованных участников, построение работающей сети, практическая оценка надежности функционирования сети, объемов траффика и поддержки multicast технологии различными операционными системами и приложенями, а также выявление уязвимостей и оценка актуальности во внедрении таких протоколов как SSM, Bidirectional PIM, IPv6 Multicast, которое планируется осуществить на втором этапе запуска в эксплуатацию сети обмена multicast траффиком.

Более подробную информацию об IP multicast можно получить в разделе Документация