نظارت بر ترافیک چندپخشی با NetFlow

adminجولای 5, 2024

0 188 خواندن این مطلب 8 دقیقه زمان میبرد

با افزایش محبوبیت برنامه های رسانه چندپخشی، نظارت بر ترافیک چندپخشی اهمیت فزاینده ای پیدا می کند. همانطور که برای NetFlow، از ترافیک unicast و multicast از نسخه قدیمی 5 نیز پشتیبانی می کند. با این حال، از آنجایی که NetFlow v5 فقط از نظارت ورودی پشتیبانی می کند، نمی توان تعیین کرد که چگونه جریان به رابط های خروجی تکرار می شود. بنابراین، همه بسته های چندپخشی ممکن است شمارش نشوند. همانطور که بعداً بحث خواهیم کرد، رابط خروجی در صورت نظارت بر ورودی خالی است. به همین دلیل، ما بر پیکربندی Flexible NetFlow v9 تمرکز خواهیم کرد، که نظارت بر خروجی را نیز فعال می کند. علاوه بر این، Flexible NetFlow به ارائه دهندگان خدمات اجازه می دهد تا پارامترهای مربوط به ترافیک چندپخشی را جمع آوری و صادر کنند. این شامل ضریب تکرار و بسته/بایت تکرار شده است.

Multicast Routing چیست و چگونه کار می کند؟

IP Multicasting به هاست اجازه می دهد تا بسته ها را به یک گروه مشخص از میزبان ها ارسال کند. میزبان ها اعضای گروه نامیده می شوند. بسته های چندپخشی به اعضای گروه تحویل داده می شود که خود را با یک آدرس گروه چندپخشی واحد شناسایی می کنند. یک گروه میزبان از فرستنده و گیرنده تشکیل شده است. هر میزبانی، صرف نظر از اینکه عضو یک گروه باشد، می تواند ترافیک چندپخشی را به یک گروه ارسال کند. با این حال، فقط اعضای گروه می توانند پیام های چندپخشی را دریافت کنند.

مسیریابی چندپخشی همه چیز در مورد ایجاد درخت های ارسال از یک فرستنده به گروهی از گیرنده ها است. بین هر جفت روتر فقط یک مسیر وجود دارد و مسیر بدون حلقه است. در یک درخت مبتنی بر هسته، یک مسیریاب به عنوان هسته یا نقطه قرار ملاقات (RP) انتخاب می‌شود و همه گیرنده‌ها کوتاه‌ترین مسیر را به هسته می‌سازند. درخت توسط همه فرستنده ها به اشتراک گذاشته می شود. این مفهوم فرض می کند که اعضای یک گروه چندپخشی به صورت پراکنده در شبکه توزیع شده اند و پهنای باند لزوماً به طور گسترده در دسترس نیست. نمونه این پروتکل چندپخشی حالت پراکنده PIM (PIM-SM) است.

در شبکه ما، ترافیک چندپخشی از یک میزبان منبع توسط پخش کننده رسانه VLC به آدرس چندپخشی 239.0.0.2، پورت 5004 به سه شنونده (تصویر 1) پخش می شود. آنها به صورت پویا در یک کانال چندپخشی ثبت می شوند. هر سه شنونده همچنین با VLC پیکربندی شده برای باز کردن جریان شبکه rtp://239.0.0.2:5004 اجرا می‌شوند.

روتر R1 به عنوان نقطه ملاقات (RP) برای گروه چندپخشی 239.0.0.2 پیکربندی شده است. (عکس 2). R1 همچنین به عنوان یک BSR کاندید پیکربندی شده است (شکل 3). تخصیص RP با استفاده از روتر بوت استرپ PIM (BSR) فعال می شود. در نتیجه، سایر روترها از طریق BSR از نقش RP R1 مطلع می شوند. BSR پیغام ها را به صورت هاپ به هاپ به آدرس 224.0.0.13 با محدوده محلی (TTL=1) می فرستد و همه همسایگان PIM را از آدرس RP مطلع می کند. این آدرس lo0 R1 (1.1.1.1) است (تصویر 2).

شکل 1: توپولوژی شبکه چندپخشی با منبع جریان VLC و سه شنونده

بررسی اطلاعات PIM Rendezvous Point (RP).

شکل 2: بررسی اطلاعات نقطه قرار ملاقات PIM (RP).

بررسی اطلاعات در مورد روتر Bootstrap (v2).

شکل 3: بررسی اطلاعات در مورد روتر بوت استرپ (v2).

مسیریابی چندپخشی با پیکربندی PIM-Sparse Mode (BSR).

پیکربندی R1

ابتدا مسیریابی گروهی را فعال کنید.

حالت پراکنده PIM را در رابط‌ها فعال کنید.

interface Loopback0
 ip address 1.1.1.1 255.255.255.255
 ip pim sparse-mode
       
interface GigabitEthernet1/0
 ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
 ip pim sparse-mode

interface GigabitEthernet2/0
 ip address 10.0.2.2 255.255.255.252
 ip pim sparse-mode

interface GigabitEthernet3/0
 ip address 10.0.3.2 255.255.255.252
 ip pim sparse-mode

interface GigabitEthernet4/0
 ip address 192.168.5.2 255.255.255.0
       
interface GigabitEthernet5/0
 ip address 10.0.4.2 255.255.255.252
 ip pim sparse-mode

مسیریابی OSPF را پیکربندی کنید.

router ospf 1
 network 1.1.1.1 0.0.0.0 area 0
 network 10.0.2.0 0.0.0.3 area 0
 network 10.0.3.0 0.0.0.3 area 0
 network 10.0.4.0 0.0.0.3 area 0
 network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
 network 192.168.4.0 0.0.0.255 area 0
 network 192.168.5.0 0.0.0.255 area 0

به R1 اجازه دهید یک آگهی Rp نامزد به BSR ارسال کند.

ip pim rp-candidate Loopback0

R1 را به عنوان کاندید BSR پیکربندی کنید.

ip pim bsr-candidate Loopback0 0

پیکربندی R2

پیکربندی برای همه مشتریان مشابه است، بنابراین ما فقط پیکربندی روتر R2 را نشان خواهیم داد.

ip multicast-routing 

interface Loopback0
 ip address 2.2.2.2 255.255.255.255
 ip pim sparse-mode

interface GigabitEthernet0/0
 ip address 192.168.2.2 255.255.255.0
 ip pim sparse-mode
 
interface GigabitEthernet0/1
 ip address 10.0.2.1 255.255.255.252
 ip pim sparse-mode

 router ospf 1
 network 2.2.2.2 0.0.0.0 area 0
 network 10.0.2.0 0.0.0.3 area 0
 network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0

پیکربندی انعطاف پذیر NetFlow

NetFlow انعطاف‌پذیر (FnF) رابط پیکربندی دستگاه است که به کاربران اجازه می‌دهد تا اطلاعاتی را که در سوابق جریان صادر می‌شود با استفاده از NetFlow نسخه 9 پیکربندی و سفارشی کنند. NetFlow انعطاف‌پذیر از 3 جزء تشکیل شده است.

1) جریان را ضبط کنید

2) صادرکننده جریان

3) مانیتور جریان

ابتدا پارامترهای NetFlow را برای چندپخشی پیکربندی می کنیم. عبارت زیر امکان شمارش تعداد بایت ها و بسته های ارسال شده را می دهد.

R1(config)# ip multicast netflow output-counters

حسابداری چندپخشی ورودی

گزارش ورودی چندپخشی اطلاعاتی در مورد منبع و تعداد دفعات تکرار ترافیک ارائه می دهد.

پیکربندی ضبط جریان

رکورد جریان به عنوان پایه ای برای الگوی NetFlow مورد استفاده در فرآیند صادرات عمل می کند و اطلاعاتی را که می خواهیم جمع آوری کنیم را مشخص می کند. این الگو شامل فیلدهای کلیدی است که به عملگر تطبیق و فیلدهای غیرکلیدی که با عملگرهای تجمیع نگاشت شده اند. تمام فیلدهای کلیدی مطابق با عملگر مسابقه نیز جمع آوری می شوند.

درست مانند نسخه 5 NetFlow سنتی، برای شناسایی جریان، فیلدهای کلیدی 7 برابر را با عبارات تطبیق مطابقت می دهیم. این شامل آدرس منبع/مقصد، پورت لایه انتقال منبع/مقصد، پروتکل IP، نوع سرویس (ToS) و پورت رابط ورودی است. در صورت مطابقت با هر یک از فیلدهای کلیدی، یک جریان منحصر به فرد در حافظه پنهان جریان دستگاه ایجاد می شود. NetFlow انعطاف پذیر (FnF) امکان تعریف فیلدهای کلیدی تطبیق اضافی را فراهم می کند. علاوه بر فیلد کلید ۷ تایی، ترافیک چندپخشی را با عبارت مسیریابی e-multicast منطبق می‌کنیم. جهت تطبیق جریان نیز توافق شده است.

ما همچنین اطلاعات اضافی را جمع آوری می کنیم که به عنوان فیلدهای غیر کلیدی به رکورد جریان اضافه می شود. آنها در بیانیه مجموعه مشخص شده اند. مانند فیلدهای کلیدی، فیلدهای غیر کلیدی زمانی که با یک عبارت collect پیکربندی می شوند، با جریان ها صادر می شوند. با این حال، فیلدهای غیر کلیدی برای ایجاد یا مشخص کردن جریان ها استفاده نمی شوند، در عوض آنها پارامترهای جریان را گزارش می کنند. در مثال ما، فیلدهای غیرکلیدی مانند خروجی رابط، شمارنده بسته و بایت و مُهرهای زمانی را جمع آوری می کنیم.

نسبت تکرار چندپخشی و بسته ها/بایت های تکرار شده آمار مفیدی در گزارش چندپخشی ارائه شده توسط Flexible NetFlow هستند. شمارنده Replicated Packets تعداد بسته های تکرار شده را در رابط های خروجی نمایش می دهد. به طور مشابه، شمارنده Bytes Replicated تعداد بایت های تکرار شده در رابط های خروجی را نشان می دهد. در مورد ما، هر بسته چندپخشی ورودی از R1 به سه رابط خروجی (Gi2/0، Gi3/0 و Gi5/0) به Listeners 1، 2 و 3 تکرار می‌شود.

R1(config)# flow record MULTICAST-RECORD
R1(config-flow-record)# match ipv4 source address
R1(config-flow-record)# match ipv4 destination address
R1(config-flow-record)# match transport source-port
R1(config-flow-record)# match transport destination-port
R1(config-flow-record)# match ipv4 protocol
R1(config-flow-record)# match ipv4 tos
R1(config-flow-record)# match interface input
R1(config-flow-record)# match interface output
R1(config-flow-record)# match routing is-multicast
R1(config-flow-record)# match flow direction

R1(config-flow-record)# collect routing multicast replication-factor
R1(config-flow-record)# collect counter bytes
R1(config-flow-record)# collect counter packets
R1(config-flow-record)# collect counter bytes replicated
R1(config-flow-record)# collect counter packets replicated
R1(config-flow-record)# collect timestamp sys-uptime first
R1(config-flow-record)# collect timestamp sys-uptime last
R1(config-flow-record)# exit

پیکربندی صادرات جریان

آدرس IP گردآورنده NetFlow و پورت UDP هدفی را که جمع‌آورنده به آن گوش می‌دهد، تعریف کنید.

R1(config)# flow exporter MULTICAST-EXPORTER
R1(config-flow-exporter)# description Flexible NetFlow version 9
R1(config-flow-exporter)# destination 192.168.4.1
R1(config-flow-exporter)# source GigabitEthernet0/3
R1(config-flow-exporter)# transport udp 2055
R1(config-flow-exporter)# exit

پیکربندی مانیتور جریان

تخصیص یک رکورد جریان و صادرکننده به نمایشگر جریان.

R1(config)# flow monitor MULTICAST-MONITOR
R1(config-flow-monitor)# description Multicast Monitor
R1(config-flow-monitor)# exporter MULTICAST-EXPORTER
R1(config-flow-monitor)# record MULTICAST-RECORD
R1(config-flow-monitor)# exit

پیکربندی رابط برای استریم ها

مانیتور جریانی را که قبلاً ایجاد کردیم، با اختصاص دادن آن به رابط در جهت ورودی، فعال کنید. در مثال ما، هر دو ترافیک unicast و multicast نظارت می شوند. اگر می‌خواهید فقط ترافیک چندپخشی را نظارت کنید، کلمه کلیدی چندپخشی را اضافه کنید.

R1(config)# interface gigabitEthernet0/0
R1(config)# ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
R1(config)# ip flow monitor MULTICAST-MONITOR input
R1(config)# exit

هنگامی که گزارش جریان چندپخشی در جهت ورودی فعال می شود، رابط مقصد اکثر جریان ها صفر گزارش می شود (شکل 4). ضریب تکرار، رابط منبع و آدرس IP ترافیک چندپخشی را مشخص می کند. برابر با تعداد رابط های خروجی. در مورد ما، ضریب تکرار به جای 3 برابر با 0 است. شمارنده های بسته ها و بایت های تکراری نیز 0 هستند. این بدان معناست که این ویژگی توسط پلتفرم پیکربندی شده به عنوان روتر R1 پشتیبانی نمی شود.

شکل 4: ضبط چندین ارسال در حافظه نهان جریان R1 هنگامی که نظارت بر جریان ورودی در رابط Gi1/0 فعال است

توجه داشته باشید: پروتکل IP 17 پروتکل لایه انتقال UDP را تعریف می کند.

گزارش چندپخشی NetFlow ورودی مقدار ترافیک NetFlow صادر شده به جمع کننده NetFlow را افزایش نمی دهد. با این حال، اطلاعات مربوط به رابط خروجی وجود ندارد.

حسابداری Egress Multicast

گزارش خروجی چندپخشی مقصد جریان ترافیک را ردیابی می کند. برای هر جریان تکرار شده در رابط خروجی، یک جریان چندپخشی جدید ایجاد می شود (شکل 3). رابط خروجی متفاوت است، بنابراین عبارت «خروجی رابط مطابقت» با هر جریان تکرار شده مطابقت دارد. در نتیجه، سه جریان منحصر به فرد با رابط خروجی یکسان (Gi1/0) ایجاد می شود. رابط خروجی رابط برای شنوندگان است.

interface GigabitEthernet2/0
 ip address 10.0.2.2 255.255.255.252
 ip flow monitor MULTICAST-MONITOR output
 ip pim sparse-mode
 
interface GigabitEthernet3/0End.
 ip address 10.0.3.2 255.255.255.252
 ip flow monitor MULTICAST-MONITOR output
 ip pim sparse-mode
      
 interface GigabitEthernet5/0
  ip address 10.0.4.2 255.255.255.252
  ip flow monitor MULTICAST-MONITOR output
  ip pim sparse-mode

شکل 5: حافظه پنهان جریان R1 با سه جریان چندگانه تکراری هنگامی که نظارت بر جریان خروجی فعال است

اگر تحلیلگر NetFlow اطلاعات جریان را فقط بر اساس رابط های ورودی و خروجی به هم مرتبط کند، ممکن است به اشتباه فرض شود که این سه جریان چندپخشی تکراری از طریق رابط Gi1/0 وارد روتر R1 می شوند. در نتیجه، تحلیلگر NetFlow ممکن است سه برابر توان عملیاتی Gi1/0 را تعیین کند زیرا تنها یک جریان چندپخشی از طریق Gi1/0 وارد R1 می شود. به عنوان یک راه حل، می توانیم گزارش چندپخشی ورودی را در رابط Gi1/0 فعال کنیم. این به تحلیلگر NetFlow اجازه می دهد تا تصویر دقیق تری از تکرار جریان های چندپخشی بدست آورد (شکل 6). با این حال، این رویکرد می‌تواند منجر به تخلیه سریع‌تر جریان حافظه پنهان و استفاده از پهنای باند بالاتر به دلیل افزایش مقدار داده‌های NetFlow شود که به جمع‌آورندگان صادر می‌شوند.

interface GigabitEthernet1/0
 ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
 ip flow monitor MULTICAST-MONITOR input
 ip pim sparse-mode

شکل 6: حافظه پنهان جریان R1 با جریان چندپخشی هنگامی که نظارت بر جریان ورودی فعال است

نتیجه:

دقت نظارت و گزارش ترافیک چندپخشی NetFlow را می توان با مجموعه ای از فیلدهای غیرکلیدی مرتبط با چندپخشی که در Flexible NetFlow v9 موجود است، تا حد زیادی بهبود بخشید. اینها ضریب تکرار و بسته ها/بایت های تکرار شده هستند. علاوه بر این، NetFlow v9 امکان نظارت بر خروج (خروج) را فراهم می‌کند، بنابراین می‌توانیم با خیال راحت تعیین کنیم که چگونه یک بسته چندپخشی به رابط‌ها تکثیر می‌شود. ارائه‌دهندگان خدمات و ارائه‌دهندگان محتوا/برنامه ممکن است از اطلاعات برای صورت‌حساب دقیق‌تر استفاده کنند. با این حال، Netflow Analyzer باید بتواند از این فیلدهای چندپخشی غیرکلیدی پشتیبانی کند تا بتواند استفاده مناسب از شبکه و استفاده از منابع برنامه را محاسبه کند.

Source link

adminجولای 5, 2024

0 188 خواندن این مطلب 8 دقیقه زمان میبرد