Merhaba,
Bir önceki yazımda VXLAN ve VTEP ile ilgili bilgiler vermiştim. Ayrıca kısaca VXLAN’ın çalışması için fiziksel ağda multicast support’unun olması gerektiğinede değinmiştim. Bu yazımda ise, Multicast ile ilgili çeşitli bilgiler vereceğim. Tabi buna başlamadan önce Multicast genel anlamda nedir bunu açıklayacağım.
Yukarıdaki şekilde bir network’de ortak olan 3 farklı communication mode’u görüyorsunuz. Bunlar; Unicast, Broadcast, Multicast’dir.
Yukarıdaki şekilde A seçeneğine yani Unicast’de one to one en iyi iletişim sağlanır iken şekil B yani Broadcast’de mesaj bir ağdaki tüm node’lara en iyi şekilde teslim edilir. Bu cihaz ağdaki Unicast ve Broadcast trafiğini destekleme yeteneğine sahiptir. Şekil C yani Multicast’i incelediğimizde, bir mesaj ağdaki birkaç node’a teslim edilmesi gerektiği zaman unicast ve broadcast mode’ları aktif değildir. Örneğin, eğer biz unicast mode kullanırsak aynı mesaj tekrar tekrar yanı yere göndermiş oluruz.
Aslında Multicast protocol en uygun iletişimi sağlar. Mesajın birden fazla kopyasını göndererek switch’ler ve router’lar bundan haberdar olur.
Multicast IP network’unde nasıl çalışır?
Herşeyden önce benzersiz bir IP aralığı Multicast group IP adresi olarak atanır. Bu 224.0.0.0 ‘dan gelen 239.255.255.255 kadar bir D class IP aralığıdır. Bu aralıktaki her adres multicast group’u belirtmektedir. Tabi bazı IP adres’leride rezerve edilmiştir.
Herhangi bir node’u (computer/user) Internet Group Management Protocol kullanarak multicast group’una dahil edebilirsiniz. Örneğin yukarıdaki şekil C’de 2 node’a 239.1.1.100 multicast group adresi ile katılmış gözükmektedir.
Bir network içerisindeki cihazlar (Layer 2 switch veya Layer 3 router’lar) ‘da eğer paketlerin en iyi şekilde dağıtılmasını istiyorsanız multicast protokolunu çalıştırmanız gerekmektedir. Aşağıda multicast desteklenen bir network’de kullanılan temel protokollerin bazıları yer almaktadır.
- Internet Group Management Protocol (IGMP v1, v2, v3). IGMP, Query ve Report mesajlarını kullanarak multicast group’larını yönetir.
- Multicast routing prokolleri, PIM
Network cihazları yukarıdaki protokolleri kullanarak multicast group’lara hangi node’ların katıldığını öğrenebilirsiniz. VXLAN’a gelince, multicast gereksinimleri sizin fiziksel network’unuzde kullandığınız transport VLAN sayısına göre belirlenir. Eğer single transport VLAN kullanıyorsanız, multicast routing protocol yani PIM ‘e gerek yoktur. Ancak switch ve router’lar üzerinde aşağıdaki özellikleri etkin hale getirmeniz gerekir.
- IGMP snooping on Layer 2 Switch
- IGMP Querier on the Router
IGMP snooping nedir?
Biz multicast sayesinde paketlerin optimize birşekilde ilgili node’lara teslim edildiğin gördük. IGMP ağ trafiğini dinleme protokolüdür. IGMP snoopingde kastedilen ismindende anlaşıldığı gibi 2.katman ve 3.katman arasındaki host ve routerler arasındaki konuşma iznini veren protokoldür. Bir switchte bu protokolden bağlanıldıgı zaman bağlı hostlar arasındaki tüm IGMP paketlerini analiz eder.
Aşağıdaki diyagram’da 2 server 2 farklı webcast’e (A ve B) streaming yapıyor. Sol tarafta yer alan kullanıcılar IGMP paketleri göndererek bu webcast’e katılır.
Yukarıda Layer 2 Switch’in IGMP paketlerini monitor ettiğini görüyoruz. Kullanıcılardan gelen IGMP paketlerini forwarding table’in içerisine işler. Yukarıda multicast group adress’i 239.1.1.100 Webcast A kullanırken, 239.1.1.101 adres’ini ise Webcast B kullanmaktadır. Yukarıdaki örnekte, Port 1 ve 2 239.1.1.100 multicast group’una member durumda iken, Port 3 ve 4 230.1.1.101’e member durumdadır.
Yukarıdaki diyagramda ise, Webcast A yani destination IP adres’i 239.1.1.100 ‘den Port 10 üzerinden gönderilen paketlerin sadece port 1 ve 2 ‘ye nasıl bölündüğünü görüyorsunuz. Webcast B incelendiğinde paketlerin yine aynı şekilde gönderildiğini ve sadece port 3 ve 4 ‘e gittiğini görüyoruz. Port 5 connect durumda ancak Webcast’lerden birine abone olmadığı için bu trafiği almayacaktır.
Bu yazımda IGMP snooping’in fiziksel switch üzerinde nasıl çalıştığını anlattım. Karışıklık olmaması için birşeyi açıklamak istiyorum. Yukarıda verdiğim örnekte her user bir multicast group’a join oldu. Normalde siz birden fazla multicast group’a join olabilirsiniz. Yani sadece birtaneye join olacaksınız bir kısıtlama yok.
Umarım faydalı olmuştur.
İyi çalışmalar.
