Wireless Multicast 무선구간 멀티캐스트

* Lesson 2 Describing Implications for Multicast in 802.11 (p223)

멀티캐스트는 유선쪽에서 오는 트래픽을 무선 STA에 배포 하거나 혹은 모빌리티 메시지 정보를 교환하는데 사용 합니다.

   

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무선망에서 Multicast 전송

   

Multicast는 하나의 송신자가 다수의 수신자에게 데이터를 동시에 전송하는 방식을 말한다.

그림과 같이 스테이션 A에서 채널 경쟁을 통해 채널을 획득하고 Multicast를 보낸다.

Multicast데이터를 보내면 나머지 다른 스테이션들에서 데이터를 받게 된다.

그러나 Unicast와 달리 Multicast는 그림에서 보는 바와 같이 ACK 교환을 통해 데이터를 보내고

이를 수신 측에서 잘 받았는지 검사하는 피드백 과정이 존재하지 않는다.

그래서 데이터의 신뢰성을 확보하기 어렵다.

뿐만 아니라 피드백 과정이 없기 때문에 전송 속도를 재설정 할 수 없고 Backofftime을 재설정 할 수 없다.

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1. Multicast Delivery Method

멀티캐스트 트래픽을 WLC와 Ap간 2가지 처리 방식 소개

- Unicast : WLC가 모든 AP로 unicast 로 flood

- Mutlicast : WLC가 multicast group 로 전달

하나의 멀티캐스트 프레임을 WLC가 받아서 최대 300 copy 가능.

CAPWAP 터널로 감싸서 join 된 AP에게 유니캐스트로 보낸다.(단 210xx WLC는 유니캐스트 방법 지원 안함)

만약 많은 copy 를 해야 하는 큰 망에서는 비 효율적이다.

   

2. Current Mulitcast Mode

한개의 멀티캐스트 패킷을 받으면 CAPWAP에 감싸서 S-IP는 WLC의 MgMt IP로 설정 하고

D-IP는 설정한 Multicast Group 으로 보내게 된다. Multicast Group 에 Join 된 APs은 중간에 있는

네트워크 장비들(exam. L2 SW)에서 copy 가 일어나게 되어서 전달받게 된다.

만약 멀티캐스트를 지원 받지 않는다면 WLC는 유니캐스트로 전달하게 된다.

   

3. Multicast IGMP : Join and Leave, IGMP Snooping

IGMP snooping 이 disabled 되면, WLC는 IGMP 패킷은 transparent 하게 처리한다.

그 결과, 라우터의 IGMP table 에는 last reporter IP 는 last wireless client 가 된다.

IGMP snooping 이 enabled 되면, 무선 STA의 IGMP report packets 을 WLC가 흡수하고

router 에게 IGMP query 보낸다. S-IP는 WLC의 MgMt IP이다.(즉 reporter)

   

4. Wireless Client IGMP Join

WLC가 STA의 Join 메시지를 가로채서 Reporter 를 WLC의 IP로 변경하고 라우터에게 전달한다.

   

5. Wireless Client IGMP LEAVE

STA의 IGMP leave 메시지를 WLC가 가로채서 라우터로 전달하지 않음. 해당 정보는 time-out 으로 삭제 됨.

만약 disable 되어 있을 경우 IGMP leaver 메시지는 전달 된다.

   

6. Multicast Delivery : Wired Source

모든 AP 멀티 캐스트 트래픽을 수신.

해당 SSID 및 멀티 캐스트 그룹에 대한 AP 테이블을 설정 하는 경우 트래픽을 전달 되지만 그렇지 않으면 drop 됨

Power Save Client는 DTIM 후 트래픽이 전송.

WLC가 멀티캐스트 패킷을 받으며 CAPWAP 패킷(best-effort QoS, 변경 불가)을 전송.

WLC가 멀티캐스트 패킷 받으면 multicast group 의 모든 AP에게 전달하지만, Active clients listening

를 가진 AP만 동작.

ingress 패킷은 unique MGID 로 전달. AP가 다른 멀티캐스트를 받는 경우 discarded 한다.

   

7. Multicast Delivery : Wireless Source

무선 단말이 멀티캐스트 패킷의 소스 일 경우 해당 패킷은 WLC에서 2개 copy 가 일어난다.

1 copy 는 Wired upstream 으로 전달하며, 1 copy 는 CAPWAP MGID로 각 AP로 전달한다.

   

8. Multicast and Roaming : Layer 2 Roaming Client

Layer 2 로밍 환경에서는 새로운 IGMP 패킷이 필요없다. 모든 AP의 group 주소가 라우터에 저장(?, 확인 필요)

   

9. Multicast and Roaming : Layer 3 Roaming Client

비대칭 로밍(다른 subnet) 경우 WLC간 로밍 시 기존의 multicast group 정보를 WLC가 전달해줍니다.

그 결과 WLC는 즉시 multicast group 정보를 만들 수 있습니다. 멀티캐스트 트래픽이 return 될 때는

Foreign WLC에서 바로 Outbound 로 나갑니다. WLC는 Join 메시지(IGMP report)를 보낸다.

   

대칭, 비대칭은 외부 Wired 단말 기준

   

10. Multicast Deployment Considerations

• Try to use addresses for your WLC multicast groups that are in this range: 239.129.0.0 to 239.255.255.25
• Except in specific cases, use one multicast group address per controller
• All Cisco Aironet Lightweight Access Points use IGMP versions 1, 2, and 3.
• Access points in monitor mode, sniffer mode, or rogue detector mode do not join the CAPWAP multicast group address
• Cisco 2100 Series Wireless LAN Controllers do not support multicast-unicast mode
• Avoid using CAPWAP (5246/5247) or LWAPP (12222/12223) ports for your multicast applications

   

Multicast Duplicates

WLC1이 받은 멀티캐스트를 전달할 때 WLC2가 받아서 다시 re-encapsultaion 해서 WLC1이 받게 되고 이후 반복

-> Multicast Strom => 방지 해법 : CAPWAP,LWAPP에 감싼 멀티캐스트 트래픽을 WLC가 받을 시 discard 한다.

   

Multicast Deployment: Centralized vs. Distributed

2가지 모델 : 중앙형, 분산형

중앙형 : 보통 같은 서브넷, 빠름

분산형 : 다른 서브넷 환경, 비대칭형, STA이 이동 후 query(1) 후 WLC끼리 정보 교환(2) 후 join 을 WLC 날림(3), 느림

   

11. Additional Considerations

• AP groups map the same WLAN to different VLANs on the same controller:

  – Roaming implies VLAN change

  – Multicast traffic is not forwarded

• Multicast traffic on H-REAP is determined by multicast policy between the WLC and H-REAP location

  – Packets from wireless clients to WLC are unicast

  – Packets from WLC to wireless clients can be unicast or multicast depending on WLC multicast group config

   

12. Multicast in Mesh Networks

   

   

13. Mobility Multicast Messaging

새로운 클라이언트가 associate/disassociates 때 같은 Mobility List 에 광고한다.

   

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* Lesson 3 Configuring Multicast in a Wireless Network (p243)

멀티캐스트를 유/무선 인프라에서 설정

   

1. How to Enable Multicast on a WLC

기본 multicast traffic 는 비활성화 이며 무선단말은 멀티캐스트 트래픽을 받을 수 없습니다.

   

2. How to Configure IGMP Snooping on a WLC

IGMP timeout 은 30~300초, 기본 60초. 멀티캐스트 스트림을 단말이 여전히 받고 있다면 멀티캐스트 정보를 저장할 시간.

WLC는 timeout/3 으로 쿼리를 보내고 모든 클라이언트로부터 응답을 받지 못하면 MGID table 을 삭제합니다.

   

3. How to Monitor Multicast Group on a WLC

multicast 가 enable 되면 multicast groups 모니터를 할 수 있다.

WLC는 1개의 M-IP를 APs로 relay 하지만, 패킷 헤더에 MGID(Multicast Group Identifier)을 포함하고 전달한다.

   

The page displays Layer 3 multicast groups and Layer 2 MGID mappings.

The Layer 3 multicast groups contain at least the controller and AP multicast group,

and all the other Layer 3 multicast groups for which traffic was received at the controller level.

The Layer 2 MGID mapping maps the controller interface (to which multicast traffic is sent and from which it is received)

and the VLAN ID to a multicast group.

Click the link for a specific MGID (such as MGID 550) to see a list of all the clients joined to the

multicast group in that particular MGID.

   

4. How to Configure Mandatory Data Rates

• Multicast is sent at the highest mandatory data rate without WMM priority
• Highest and lowest mandatory data rates should be the same when using multicast
• Lowest mandatory data rate determines cell edge

멀티캐스트는 기본 data rate 로 전달(WMM priority 없음)

멀티 캐스트를 사용할 때 최고 및 최저 필수 데이터 전송률 동일해야 한다.

Cell edge 를 결정 하는 가장 낮은 필수 데이터 전송률.

   

Multicast traffic 은 모든 단말이 받을 수 있도록 낮은 mandatory data rate 로 보내어 진다.

Cisco APs 은 multicast traffic 을 highest mandatory data rate 로 보낸다.

Cisco therefore recommends that you use only a single mandatory data rate when using multicast.

This data rate, being the only mandatory rate, will be the lowest and the highest mandatory

data rate on the controller.

It will be used to send multicast traffic.

   

lowest mandatory rate 로 AP가 beacons 을 보낸다.

무선 멀태캐스트 스트림은 no WMM prioritization.

   

5. How to Configure Multicast and Broadcast

• Broadcast forwarding is disabled by default.
• Broadcast forwarding uses the mode defined for multicast.
• You can enable broadcast forwarding from the GUI or the CLI.

   

   

6. How to Configure Multicast for Mesh Networks

   

7. How to Configure Mobility Multicast Messaging

• Mobility Multicast Messaging is configured from Controller > Mobility Management > Multicast Messaging
• Default is unicast

   

8. How to Configure a Router for PIM Sparse or Dense Mode