Was ist IGMP Snooping und wie konfiguriert man es auf QSFPTEK Switches?

IGMP Snooping ist ein Multicast-Protokoll, das auf Layer-2-Geräten ausgeführt wird. Es ermöglicht den Multicast-Verkehrsmodus, um das Problem von Netzwerküberlastung und Datensicherheitsvorfällen durch den Unicast-Modus zu überwinden. Heute wird es auf IGMP-fähigen Geräten weit verbreitet konfiguriert, um die Zuverlässigkeit von Geräten und Netzwerken zu gewährleisten. Dieser Artikel befasst sich eingehend mit IGMP Snooping. Wir hoffen, dass Sie ein klares Bild davon bekommen, was IGMP Snooping ist, wie es funktioniert und wie es auf QSFPTEK IGMP-Snooping-Switches konfiguriert wird.

Was ist IGMP Snooping?

GMP (Internet Group Management Protocol) Snooping ist ein Netzwerkprotokoll, mit dem Switches den Internet Group Management Protocol-Verkehr abhören können. Geräte, die IGMP Snooping aktivieren, können erkennen, welche Hosts im Netzwerk daran interessiert sind, der Multicast-Gruppe beizutreten. Wenn der Switch dann einmal IGMP-Multicast-Verkehr sendet, empfangen alle Empfänger, die ihn angefordert haben, den Verkehr gleichzeitig. Die anderen Hosts, die nicht interessiert sind, filtern den Verkehr heraus und verwerfen das Paket, wodurch Bandbreite auf diesen Links reserviert wird. 

Was ist Multicast in Netzwerken?

Der Netzwerk-Multicast-Modus ist ein Weiterleitungsmodus, der Multicast-Datenverkehr von einer einzelnen Quelle überträgt, aber von mehreren Zielempfängern empfangen wird. 

Im Vergleich zum Unicast-Modus ist Multicast effizienter, da der Datenverkehr nur einmal weitergeleitet werden muss. Außerdem Multicast ist Broadcast überlegen, da angeforderte Informationen nur an die richtigen Empfänger gesendet werden. Im Allgemeinen wird empfohlen, IGMP Snooping zu aktivieren, wenn in Ihrem Netzwerk Multicast-Datenverkehr vorhanden ist und die Geräte IGMP unterstützen.

Was ist ein IGMP Snooping Switch?

Netzwerk-Switches Switches, die das IGMP-Protokoll verwenden, um den Internet Group Management Protocol-Datenverkehr zwischen Hosts und Routern abzuhören, sind IGMP-Snooping-Switches. IGMP-Snooping ermöglicht es Switches zu lernen, welche Links welchen IP-Multicast-Datenverkehr benötigen, und entsprechende Daten an die vorgesehenen Links weiterzuleiten.

Was ist der Hauptzweck von IGMP Snooping?

IGMP Snooping löst hauptsächlich das Problem von Traffic-Floods, Daten-Sicherheitslecks und ineffizienter Datenkommunikation.

Traffic Floods verhindern: IGMP-Switches leiten IPv4-Pakete nur an die Ports weiter, die zur Multicast-Gruppe gehören, anstatt sie an alle Ports im VLAN zu senden. Dadurch wird verhindert, dass die Hosts unnötige Pakete verarbeiten, die sie nicht angefordert haben. Die Bandbreite auf diesen Verbindungen wird geschont, wodurch die Bandbreitenauslastung verbessert und das Netzwerk schneller und effizienter wird.

Verbessern Sie die Datensicherheit: Nur ausgewählte Benutzer erhalten die Multicast-Pakete, wodurch unbefugter Zugriff auf private Daten verhindert wird. Ein Netzwerk, das IGMP Snooping nicht aktiviert, kann jederzeit einem Denial-of-Service (DoS)-Angriff ausgesetzt sein.

Wie funktioniert IGMP Snooping?

IGMP Snooping kann die IGMP-Pakete zwischen den multicastfähigen Hosts und Routern abhören. Wenn ein IGMP-Snooping-Switch eine Nachricht von einem Host zum Beitritt zur Multicast-Gruppe empfängt, fügt der Switch den Host der Mitgliedschaftstabelle der Multicast-Gruppe hinzu. Wenn der Switch eine Nachricht von einem Host zum Verlassen der Multicast-Gruppe empfängt, entfernt der Switch den Host aus der Multicast-Mitgliedschaftstabelle.

Wenn der Switch Multicast-Pakete empfängt, kann er die interessierten Empfänger schnell identifizieren, indem er die Multicast-Weiterleitungstabelle überprüft, und die Nachricht dann selektiv an diese weiterleiten Schnittstellen, die mit den Multicast-Gruppen verbunden sind.

IGMP-Nachrichtentypen verstehen

IGMP-Abfrage:

Eine IGMP-Snooping-Abfrage ist die Nachricht, die vom Switch oder Router (auch als Querier bekannt) gesendet wird, um von jedem Host in der Multicast-Gruppe eine bestimmte Antwort anzufordern. Beispielsweise kann die Abfrage lauten: “Hört irgendein Host auf eine bestimmte Multicast-Gruppe?” oder “Hört irgendein Host auf Multicast-Datenverkehr einer bestimmten Gruppe von einer bestimmten Multicast-Quelle?”

Mitgliedschaftsbericht (Gruppe beitreten):

Join Group ist die Nachricht, die vom Host gesendet wird, um beim IGMP Querier die Erlaubnis zum Beitritt zu einer bestimmten Multicast-Gruppe anzufordern.

Gruppe verlassen:

Leave Group ist die vom Host gesendete Nachricht, um den IGMP-Snooping-Querier darüber zu informieren, dass er eine bestimmte Multicast-Gruppe verlässt.

Wichtige Überlegungen zu IGMP-Snooping-Konfigurationen

Die Aktivierung von IGMP Snooping ist entscheidend, um die Netzwerkeffizienz zu verbessern und Traffic-Floods zu verhindern. Um IGMP Snooping richtig zu konfigurieren, sollten Sie die folgenden Überlegungen beachten. 

Netzwerktopologie

Ein Bild der Netzwerktopologie im Kopf zu haben, hilft dabei, die Multicast-Quellen und -Empfänger zu lokalisieren. Bei der Entscheidung, wo mit der Konfiguration begonnen werden soll, ist es außerdem wichtig zu prüfen, ob Switches und andere Geräte in der Topologie IGMP-Snooping unterstützen. 

IGMP Querier

IGMP Querier ist für das Senden von IGMP-Snooping-Abfragen und die Pflege der Multicast-Mitgliedschaftstabelle verantwortlich. Die ordnungsgemäße Konfiguration von IGMP Querier kann sicherstellen, dass Multicast-Datenverkehr auf die richtige Weise weitergeleitet wird.

IGMP Proxy

IGMP Proxy als IGMP-Funktion hat die Fähigkeiten von IGMP Snooping erweitert. Es ermöglicht die Layer-2-Switches (mit Layer-3-Routing-Funktionen) als Proxy, um IGMP-Passagen über verschiedene VLANs oder Hosts und Multicast-Router in Subnetzen weiterzuleiten. Dies löst die Einschränkung, dass IGMP-Snooping nur in einem bestimmten VLAN funktioniert und Pakete nicht zwischen verschiedenen VLANs weiterleiten kann. 

VLAN-Konfiguration

Sie sollten IGMP Snooping basierend auf jedem VLAN konfigurieren, was eine gezielte VLAN-Konfiguration erfordert, um die Isolierung und Steuerung von Multicast-Datenverkehr zu realisieren.

IGMP-Versionen

IGMPv1, IGMPv2 und IGMPv3 sind die drei fortschreitenden Versionen von IGMP. Es ist sinnvoll, die Funktionen der einzelnen Versionen kennenzulernen, da verschiedene Versionen unterschiedliche IGMP-Konfigurationen für Ihre Netzwerke erfordern.

IGMP-Filter

Diese Funktion ermöglicht es IGMP, Multicast-Verbindungen auf der VLAN-Schnittstellenebene zu filtern. Einfach ausgedrückt wird ein IP-Multicast-Konfigurationsprofil erstellt und jedem Port der Switches zugeordnet. Anschließend wird für die Ports festgelegt, ob sie den Multicast-Datenverkehr empfangen oder verwerfen sollen. Dies ist ein sicherer Mechanismus zur selektiven Weiterleitung von Multicast-Paketen

Aging-Timeout-Wert

Der IGMP-Timeout-Wert gibt an, wie lange der Switch wartet, um eine IGMP-Abfrage vom Multicast-Router zu empfangen, bevor er die Multicast-Gruppe aus der Multicast-Cache-Tabelle entfernt. Ob Sie den standardmäßigen Timeout-Wert (260 Sekunden) beibehalten oder auf einen optimalen Wert ändern, hängt von Ihren Anforderungen ab. 

Wie konfiguriert man IGMP-Snooping auf QSFPTEK Enterprise Switches?

Im Folgenden finden Sie die IGMP-Snooping-Konfigurationsanleitung für Layer-2-Switches der QSFPTEK S5300-Serie. Dieses Konfigurationshandbuch gilt für die folgenden Modelle: S5300-8T2S, S5300-8P2S, S5300-16S8TS4X, S5300-24T4S, S5300-24T4X, S5300-24P4TS, S5300-24P4X, S5300-48T4X, S5300-48P6X.

IGMP-Snooping-Konfiguration

Klicken Sie in der Navigationsleiste auf L2 Config -> IGMP Snooping und geben Sie die

IGMP-Snooping-Konfigurationsseite.

Auf dieser Seite können Sie festlegen, ob ein Switch unbekannte Multicasts weiterleiten soll,

ob IGMP Snooping aktiviert werden soll und ob der Switch als Querier konfiguriert werden soll

von IGMP.

IGMP-Snooping VLAN-Liste

Klicken Sie in der Navigationsleiste auf L2 Config -> IGMP Snooping -> IGMP Snooping VLAN

Liste in der Navigationsleiste, und rufen Sie die IGMP-Snooping-VLAN-Seite auf.

Wenn Sie auf Neu klicken, kann die IGMP-Snooping-VLAN-Konfiguration durchgeführt werden. Über das Web bis zu 8

physische Ports können auf jedem IGMP-Snooping-VLAN festgelegt werden. Wenn Sie auf Abbrechen klicken, wird ein ausgewähltes

IGMP-Snooping VLAN kann gelöscht werden; wenn Sie auf Edit klicken, können Sie den Mitgliedsport ändern, läuft

Status und sofortiges Verlassen von IGMP-Snooping-VLAN.

Beim Erstellen eines neuen IGMP-Snooping-VLANs kann die VLAN-ID geändert werden; beim Ändern von IGMP-Snooping

VLAN, VLAN-ID kann nicht geändert werden.

Sie können den Routing-Port über die Schaltflächen “>>” oder “<<” hinzufügen oder löschen.

Statische Multicast-Adresse

Klicken Sie in der Navigation auf L2 Config -> IGMP Snooping > Static Multicast Address List

Leiste, und rufen Sie die Konfigurationsseite für statische Multicast-Adressen auf.

Diese Seite zeigt die statische Multicast-Gruppe im aktuellen Netzwerk gemäß

IGMP-Snooping-Statistiken und der Portsatz, zu dem jedes Mitglied gehört.

Klicken Sie auf “Aktualisieren”, um die Inhalte in der Liste zu aktualisieren.

Multicast-Liste

Klicken Sie oben auf der Seite auf die Option Multicast List Info, und die Seite Multicast List Info wird angezeigt.

Auf dieser Seite werden die Multicat-Gruppen, die im aktuellen Netzwerk vorhanden sind und sich in

die Statistiken von IGMP Snooping sowie Port-Sätze, zu denen Mitglieder in jeder Gruppe

gehören, werden angezeigt.

Klicken Sie auf “Aktualisieren”, um die Inhalte in der Liste zu aktualisieren.

Alle verwalteten Switches der Marke QSFPTEK unterstützen das IGMP-Protokoll. Informationen zur Konfiguration bestimmter Switch-Modelle finden Sie in den folgenden Handbüchern zur Switch-Konfiguration und zu Befehlen: