MLD协议测试——网络测试仪实操

Posted 2020-12-08

一、简介

1. MLD简介

MLD
· Multicast Listener Discovery Protocol
· 组播侦听者发现协议

功能
· 在终端主机和与其直接相邻的组播路由器之间建立/维护组播组成员关系

标准
· RFC2710: MLD, 1999.10
· RFC3810: MLDv2, 2004.06

其定义是：组播侦听者发现协议MLD（Multicast Listener Discovery）是负责IPv6组播成员管理的协议，用来在IPv6成员主机和与其直接相邻的组播路由器之间建立和维护组播组成员关系。MLD通过在成员主机和组播路由器之间交互MLD报文实现组成员管理功能，MLD报文封装在IPv6报文中。

在功能上：出现于IPv4时代的组播技术，有效解决了单点发送、多点接收的问题，实现了网络中点到多点的高效数据传送，能够大量节约网络带宽、降低网络负载。在IPv6网络中，组播技术的应用得到了进一步的丰富和加强。MLD可以理解为IGMP的IPv6版本，两者的协议行为完全相同，区别仅仅在于报文格式。

因此，MLD定义了一个IPv6网段内组播路由器与成员主机之间如何建立和维护组成员关系

2. IGMP与MLD

MLDv1的工作机制与IGMPv2相同，基于查询和响应机制完成对IPv6组播组成员的管理。MLDv2在MLDv1的基础上，增加的主要功能是成员主机可以指定接收或不接收某些组播源的报文。MLD两个版本在演进过程中对协议报文的处理是向前兼容的，即运行MLDv2的组播路由器可以识别MLDv1的协议报文。

这里，我们以MLDv1进行举例：

3. MLDv1工作原理

MLDv1主要基于查询和响应机制完成对IPv6组播组成员的管理
· 查询器选举机制
· 加入IPv6组播组机制
· 离开IPv6组播组机制

MLDv1包含四种报文
· 普遍组查询报文（General Query）：查询器向共享网络上所有主机和路由器发送的查询报文，用于了解哪些组播组存在成员；
· 特定组查询报文（Multicast Address Specific Query）：查询器向共享网段内指定组播组发送的查询报文，用于查询该组播组是否存在成员；
· 成员报告报文（Multicast Listener Report）：主机向查询器发送的报告报文，用于申请加入某个组播组或者应答查询报文；
· 成员离开报文（Multicast Listener Done）：主机离开组播组时主动向查询器发送的报文，用于宣告自己离开了某个组播组。

4.MLDv1：查询器选举机制

网段内有多个IPv6组播组路由器时，需要确定一台路由器作为查询器发送查询报文
· 所有Router都网络中发送MLD普遍查询报文；
· 收到其他router的普遍查询报文后，自行与自己的IPv6地址比较，地址最小的成为查询器；
· 所有非查询器上会启动一个定时器（Other Querier Present Timer）。在定时器超时前收到来自查询器的MLD查询报文，则重置该定时器；否则，认为查询器失效，并发起新的查询器选举。

5.MLDv1：普遍组查询和响应机制

通过普遍组查询和响应，MLD查询器可以了解到该网段内那些组播组存在成员
· MLD查询器发送目的地址为FF02::1的普遍查询报文，收到该查询报文的组成员启动定时器；
· 第一个定时器查实的组成员发送针对该组的报告报文；
· 其余组成员收到此报告报文后，停止定时器，不再发送针对该组的报告报文，此功能被抑制；
· MLD查询器收到组成员报告报文后，知道本网段内存在组播组G1的成员，并由IPv6组播路由协议生成（*，G1）组播转发表项，一旦有组播组G1的数据到达路由器，就向该网段转发。

6.MLDv1：加入IPv6组播组机制

网段内有新成员需要加入组播组时，会主动向MLD查询器发送报告报文，不必等待普遍查询报文的到来
· 右图三个主机分别向G1、G2发送报告报文，MLD查询器接收到成员报告报文后，了解到网段中有G1 和G2的成员，IPv6路由组播协议生成（，G1）和（，G2）组播转发表项
· MLD查询器周期性地以组播方式向本网段的所有主机和路由器发送普遍查询报文，主机分别响应G1和G2的查询，HostC被HostB的组成员关系报告报文抑制，不发送成员关系报告报文

7.MLDv1：离开IPv6组播组机制

通过离开组机制，MLD查询器可以及时了解到网段内哪些组播组已不存在成员，从而及时更新组成员关系，减少网络中冗余的组播流量
· Host B向网段内所有组播路由器发送针对组G1的离开报文；
· MLD查询器收到离开报文，会发送针对组G1的特定组查询报文，同时查询器启动组成员关系定时器（Timer-Membership）；
· 网段内还存在组G1的其他成员Host C，Host C收到特定组查询报文后会立即发送针对组G1的报告报文，查询器收到报告报文后会继续维护该组成员关系；
· 如果网段内不存在组G1的其他成员，查询器将不会收到针对组G1的报告报文，在组成员关系定时器（Timer-Membership）超时后，查询器将删除记录的（*，G1）组信息。

二、测试用例（以BigTao-V网络测试仪为例）

MLD测试用例

测试目的
· 验证DUT基本的MLD功能
· 验证组播流量转发功能

测试步骤
· 按图连接好拓扑
· 测试仪端口T1连接DUT的G 0/0/1接口
· DUT的G 0/0/1接口配置MLD
· 测试仪端口T2连接DUT的G 0/0/2接口，构建组播数据流量，T1能够接收到组播数据流量
· DUT的G 0/0/2接口配置PIM IPv6 SM，转发组播数据流量

预期结果
· 测试仪端口T1模拟的主机可以成功加入组播组
· DUT能够查到组播成员
· 测试仪T1端口能够收到T2发送的流量
· 停止MLD协议仿真，测试仪T1端口不能收到T2发送的流量

三、DUT配置

1. 使用案例
#-
vlan batch 500 600
#-
multicast ipv6 routing-enable
#-
interface Vlanif500
ipv6 enable
ipv6 address 2010::2/64
mld enable
#-
interface Vlanif600
ipv6 enable
ipv6 address 2020::2/64
pim ipv6 sm
#-

#-
interface GigabitEthernet0/0/21
port link-type access
port default vlan 500
#-
interface GigabitEthernet0/0/22
port link-type access
port default vlan 600
#-

四、测试仪配置

1.准备工作: 添加机框

2.准备工作: 预约端口

3.添加Interface

4.修改Interface
· 使能“启用网关MAC地址学习”
· 地址数量，代表模拟的主机个数
· IPv6地址，代表主机的起始IP
· IPv6网关地址，代表对接端口的IPv6地址
· IPv6 Link Local地址，链路本地地址

5.新建MLD协议

6.编辑MLD协议
· 选择MLD协议版本，本例采用MLDv1版本
· 将Interface和MLD协议关联

7.添加组播组
操作步骤
· 选中MLDv1
· 点击 “编辑MLD组成员关系”
· 编辑组播起始地址和组播地址个数

8.配置验证流量
操作步骤
· 添加T2到T1的流
· 源MAC填写任意单播地址（也可以不修改）；目MAC填写对应组播组的MAC地址，比如ff1e::1对应的组播MAC地址是3333-0000-0001
· 源IPv6和DUT对端IPv6设置成同网段，本例中编辑为2020::10；目的IPv6填写T1所添·加的组播组的IP地址ff1e::1

9.启动MLD
· 主机状态变为“Member”表示添加组播组成功
· 可在DUT上查看加入组播组状态，发送报告报文的主机是FE80::200:10FF:FE00:1，加入的组播组是FF1E::1

10.发流验证
订阅“Port Stream Statistic”统计

发流验证
· 选中流量
· 点击s发送

没有丢包，说明组播流量可以正常转发，与预期结果一致

点击“停止MLD协议”

流量不通，说明主机离开了组播组ff1e::1，与预期结果一致

11.查看帮助文档
在“帮助”文档中查看更详细信息

以上就是MLD协议测试的全部内容。