Multi Layers Switching docx

Bài viết Multi Layers Switching

Tác giả: Đặng Quang Minh

GIỚI THIỆU CHUNG:
Trong một hệ thống mạng máy tính, switch đóng vai trò thiết bị kết nối trung tâm và thường hoạt
động ở layer 2 của mô hình OSI. Đối với một số dòng switch cao cấp như Catalyst 4000 trở về
trước của Cisco hay Switch Procurve 8000 trở về trước của HP, một vài chức năng của layer 3 như
là Broadcast control, IP Multicast,.QoS (IP Precedence, Protocol filter) được bổ sung để đáp ứng
các nhu cầu ngày càng cao của hệ thống…Tuy nhiên các switch này không có được một số chức
năng quan trọng của layer 3 như chức năng routing, IP dynamic VLAN… Do vậy các VLAN do
các switch này tạo ra thường là static VLAN hay MAC dynamic VLAN. Mặc khác các VLAN
không thể liên lạc được với nhau nếu không có router trung gian.
Hình sau cho thấy các VLAN muốn giao tiếp với nhau phải thông qua 1 router trung gian.

Như vậy để 2 VLAN giao tiếp được với nhau, hệ thống mạng sẽ trở nên rắc rối hơn, khó quản lý
hơn.
Khái niệm multilayer switch (MLS) nói chung là một switch có thể thực hiện được một số các chức
năng của các tầng cao hơn. Ở đây, chúng tôi chỉ trình bày các chức năng hoạt động ở tầng thứ 3 của
mô hình OSI mà các switch trước đây không thực hiện được. MLS cung cấp một cách hiệu quả khả
năng hoạt động ở layer 3 cho phần cứng của switch thông qua vi mạch chuyên dụng application-
specific (ASIC) được tích hợp với phần cứng trong switch và bộ xử lý của router. Các chức năng
của layer 3 có được trong switch loại này là do tích hợp thêm một vài thiết bị phần cứng như là
RSM (Routing Switch Module), NFFC (NetFlow Feature Card), NRFC (Network Routing Feature
Card)…vào switch truyền thống. Các thiết bị phần cứng này sẽ được đề cập chi tiết trong phần sau.
Ví dụ sau cho ta thấy một switch có chức năng MLS sẽ kết nối được các VLAN như thế nào::
Host A, B và C nằm trên các VLAN khác nhau : host A thuộc VLAN Sales, host B thuộc VLAN
Maketing, host C thuộc VLAN Engineering. Thông qua một switch duy nhất (đã có thêm phần
cứng là RSM) các host này đã giao tiếp được với nhau. Bảng tạo ra ở phần trên của hình chính là
bảng routing do thiết bị phần cứng thêm vào switch đã tạo ra.

Ta nhận thấy thiết bị phần cứng thêm vào switch đóng vai trò như một router. Nên việc tìm đường
cũng dựa vào các routing protocol như Open Shortest Path First (OSPF), Enhanced Interior
Gateway Routing Protocol (EIGRP), Routing Information Protocol (RIP), và Intermediate System-
to-Intermediate System (IS-IS).
Khái niệm switch layer 3 sẽ góp phần làm cho hệ thống đỡ phức tạp do giảm bớt các thiết bị (thay
vì để 2 VLAN liên lạc được với nhau hệ thống cũ trước đây phải có 2 switch và 1 router thì bây giờ
hệ thống chỉ cần quản lý 1 switch duy nhất). MLS còn có khả năng thống kê lưu lượng lưu thông
các gói tin để giúp cho việc quản trị mạng. Thêm vào đó, hệ thống mạng với các switch này sẽ
được cải thiện về tốc độ và giá thành.
Đối với các sản phẩm switch Catalyst của Cisco, tính năng Multilayer switching tạo nên sự khác
biệt giữa dòng sản phẩm 4000 và các dòng sản phẩm 5000 và 6000. Các dòng sản phẩm 5000, 6000
còn có một số chức năng bổ sung như Server Load Balancing, Enhanced QoS, FlexWAN… nhưng
tính năng MultiLayer Switching đóng vai trò quan trọng nhất.

CẤU HÌNH PHẦN CỨNG CẦN THIẾT ĐỂ CÓ CHỨC NĂNG MULTILAYER
SWITCH
Tài liệu này phân tích riêng về các sản phẩm switch Catalyst của Cisco. Các switch của các hãng
khác khi muốn có thêm chức năng multilayer switching cũng có thể thêm vào các phần cứng có
chức năng tương tự nhưng có thể có những tên gọi khác. Trong tài liệu này đề cập đến 2 dòng
switch mới mà có thêm vào chức năng multilayer switch đó là Catalyst 5000 và Catalyst 6000.

Đối với Switch Catalyst 5000 :
Các thành phần cung cấp tính năng MLS gồm có :
MLS-SE (Multilayer Switching – Switch Engine) : cụ thể là NetFlow Feature Card (NFFC) hoặc
là NFFC II trong Supervisor Engine III or III F hoặc là Supervisor Engine II G / III G, và Catalyst
đời 2926G. MLS-SE cung cấp dịch vụ Layer 3 LAN-switching.
MLS-RP (Multilayer Switching – Router Processor) : là RSM hoặc RSFC hoặc là những router
nối ngoài như Cisco 7500, 7200, 4700, 4500, or 3600 với phần mềm hỗ trợ IP MLS MLS-RP.
MLS-RP cung cấp các dịch vụ về Cisco IOS-based multiprotocol routing và network.
MLS-RP hoạt động như một router. Nó bao gồm một trong những thiết bị phần cứng sau:

Route Swittch Module (RSM ):
Catalyst 5500, 5505, 5509 có thêm một module vật lý RSM. Module này có khả năng hoạt động
tương tự như một router. Có thể lắp module này vào bất kì slot nào trên switch ngoại trừ slot 1 và 2
(dành cho Supervisor và redundant supervisor engine).
Hình Route Switch Module
Bảng những đặc điểm kĩ thuật của RSM
Mô tả Đặc điểm
Bộ xử lý 2 bộ xử lý Mips R4700 RISC
1
có tốc độ
external là 50 MHz và tốc độ internal là 100
MHz.
Bộ nhớ:
DRAM
2



NVRAM
Flash SIMM


32-MB (minimum), 64-MB, or 128-MB
main and shared memory.
Chấp nhận 8-MB (8 x 4), 16-MB (16 x 2 or
16 x 4), or 32-MB (32 x 4) SIMMs.
128-KB nonvolatile EPROM cho file cấu
hình hệ thống.
8-MB or 16-MB onboard Flash SIMMs cho
Cisco IOS images.

16-MB or 20-MB PCMCIA card cho Cisco
Flash Card

Boot ROM
IOS images. RSM có 2 slot PCMCIA cung
cấp kích thước lớn nhất cho bộ nhớ 40-MB
Flash card.
256-KB EPROM cho chương trình quản lý
ROM.
Những cổng giao tiếp 1 port serial console
1 port serial auxiliary
Backplane interface: 2 SAGE ASICs
Regulatory compliance:
Safety
EMC

Network xác nhận

UL1950, CSA22.2-950, EN60950
FCC-Part15-Class A, EN55022-Class B,
CISPR22-Class B, VCCI-Class 2, CE
Marking

Net 1, Net 2, Net 3

1
RISC = Reduced Instruction Set Computing
2
DRAM = dynamic random-access memory
Route Switch Feature Card (RSFC)

Đối với họ switch Catalyst 5000, supervisor module là module tùy chọn. Có nhiều loại supervisor
như Supervisor II, Supervisor II G, Supervisor III F, Supervisor III G… Trong đó Supervisor II G
và Supervisor III G hỗ trợ cho RFSC. RFSC có thể gắn thêm vào các module này để phục vụ cho
các chức năng ở layer 3 của switches.


RSFC được xem như 1 module logic.Nếu Supervisor engine được gắn vào slot 1 thì RSFC được
xem là module thứ 15. Nếu Supervisor engine được gắn vào slot 2 thì RSFC được xem là module
thứ 16.
Bảng những đặc điểm kĩ thuật cũa RSFC

Mô tả Đặc điểm
Bộ xử lý (Processor) 1 bộ sử lý Mips R4700 RISC với tốc độ 200 MHz.
Cổng giao tiếp 1 cổng serial console (trên mặt trước của supervisor engine).
Bộ nhớ
DRAM
1
64-MB or 128-MB main and shared memory.
NVRAM 128-KB nonvolatile EPROM cho file cấu hình hệ thống
Flash SIMM 16-MB onboard Flash SIMMs cho Cisco IOS images.
Boot ROM 256-KB EPROM cho chương trình quản lý ROM.
Regulatory Compliance
Safety UL1950, CSA22.2-950, EN60950
EMC FCC-Part15-Class A, EN55022-Class B, CISPR22-Class B, VCCI-Class
2, CE Marking
Network xác nhận Net 1, Net 2, Net 3

1
DRAM = dynamic random-access memory
Đối với Switch Catalyst 6000 :

Để switch có chức năng của layer 3, hai phần cứng quan trọng được thêm vào là: Policy Feature
Card (PFC) và Multilayer Switch Feature Card (MSFC)
PFC :
PFC chứa bảng Layer 3 switching (the Layer 3 MLS cache). MSL cache chưa thông tin luồng dữ
liệu cho tất cả mọi hoạt động.
PFC của switch 6000 có chức năng tương tự như MLS-SE của switch 5000.
MSFC:
MSFC được gắn bên trong supervisor engine, chạy phần mèn Cisco IOS router để liên lạc với
những phần logic còn lại trên supervisor engine thông qua Interprocessor Communication (IPC)
bus. Như thế, switch có MSFC có khả năng MLS (Layer 3 switching).
MSFC của switch 6000 có chức năng tương tự nhu MLS-RP của switch 5000.
MSFC được xem như là module logic thứ 15 nếu supervisor engine được gắn vào trong slot 1 và
được xem như là module logic thứ 16 nếu supervisor engine được gắn vào trong slot 2.
Hình mô tả chức năng của Multilayer Switch Feature Card

Hoạt động của MSFC :
Packet đầu tiên đi từ nguồn đến đích theo cách routing thông thường. Ngay khi nó đến đích,
supervisor engine học được tất cả thông tin mà nó cần để gởi đi những packet tiếp theo bằng con
đường khác thông qua phần cứng của chính nó và bô xử lý router. Supervisor trình bày lại theo
cách trình bày của layer 3 và thiết bị nơi nhận nghĩ rằng nó nhận được packet từ 1 router. Hoạt
động này sẽ được trình bày chi tiết ở phần sau.

NHỮNG CHỨC NĂNG CỦA LAYER 3 :
Tất cả những phần cứng mà vừa trình bày ở trên đều cho switch có thêm các chức năng ở layer 3.
Ở phần này ta sẽ khảo sát kĩ hơn để xem các phần cứng đó hoạt động ra sao để có các chức năng
layer 3 đó. Đồng thời nghiên cưu các cách cấu hình cho các chức năng layer 3.
INTERVLAN Routing
Giới thiệu :
Hệ thống mạng với các switch layer 2 thì các thiết bị trên những VLAN khác nhau không thể liên
lạc trực tiếp với nhau. Chức năng layer 3 trên switch giúp các VLAN có thê liên lạc được với nhau

mà không cần phải gián tiếp qua router.
Các khái niệm :
Trước khi đi qua phần khảo sát kĩ hoạt động của các phần cứng để có chức năng inter VLAN thì ta
xem qua các khái niệm sau đây :
Khái niệm luồng dữ liệu (flow):
Khái niệm luồng dữ liệu tức là một hướng truyền và nhận dữ liệu duy nhất và các packet trên
hướng đó phải cùng 1 giao thức. Nói cách khác, những luồng này là khác nhau nếu giao thức hoặc
địa chỉ đầu gửi và nhận khác nhau. Tức là hướng packet đi từ A đến B khác packet đi từ B đến A.
Packet đi từ A đến B với giao thức FTP khác packet từ A đến B với giao thức HTTP. Khái niệm
luồng thông tin chỉ ở trên layer 3. Đặc điểm này cho phép các lưu thông IP từ những người dùng
hoặc ứng dụng đến 1 đích xác định chỉ cần đi theo1 luồng dữ liệu duy nhất.
Khái niệm Layer 3 MLS Cache:
NFFC (hoặc NFFC II) chứa bảng Layer 3 switching (còn gọi là Layer 3 MLS cache) để chứa
những thông tin về luồng dữ liệu. Cache này cũng bao gồm các thông tin về lưu lượng trên. Sau khi
MLS cache được tạo, packet được nhận ra dựa vào thông tin luồng lưu trong bảng cache.
Một mục trong cache sẽ được tạo mới ngay khi switch nhận được packet có luồng dữ liệu không
giống tất cả các mục đã hiện diện trong cache.
Mỗi một mục lưu thông tin về luồng dữ liệu có quy định thời gian tồn tại. Ta cũng có thể thay đổi
thời gian đó.
Kích thước lớn nhất của cache là 128K.
Hoạt động của các phần cứng để có chức năng interVLAN:
Khi 1 packet được chuyển đi ở layer 3 thì Switch (Switch ở đây đối với họ switch 5000 là MLS-SE,
đối với họ 6000 là NFC) trình bày thông tin trong packet lại dưới dạng học được từ Router (Router
ở đây đối với họ switch 5000 là MLS-RP, đối với họ 6000 là NSFC) và lưu giữ packet đó ở trong
MLS cache.
Nếu Host A và Host B khác VLAN. Host A gửi packet đến router để định được con đường đến
Host B, switch nhận ra packet được gửi đến router nnờ vào địa chỉ MAC của router ở trên packet.
Switch kiểm tra lại MLS cache thấy con đường chưa được xác định.
Packet switch nhận có dạng như sau:
Frame Header IP Header Payload

Destination Source Destination Source TTL Checksum Data Checksum
SWITCH
MAC
Host A
MAC
Host B IP Host A IP n calculation1
Switch viết lại header của frame thuộc layer 2, thay đổi địc chỉ MAC của nơi đến thành địa chỉ
MAC của Host B và địc chỉ MAC của nơi đi thành địa chỉ MAC của Router (những địc chỉ MAC
này được lưu giữ trong MLS cache). Địa chỉ IP của Layer 3 vẫn tương tự như vậy, nhưng Time to
Live (TTL) tăng 1 và checksum được tính toán lại.
Switch chuyển tiếp packet vừa được viết lại đến VLAN của Host B và Host B nhận packet.
Packet sau khi được switch viết lại có dạng như sau:
Frame Header IP Header Payload
Destination Source Destination Source TTL Checksum Data Checksum
Host B
MAC
MLS-RP
MAC
Host B IP Host A IP n+1 calculation2
Sau khi packet đầu tiên đã được chuyển đến Host B. Thông tin về dòng dữ liệu đã được lưu trong
MLS cache. Những packet sau đó sử dụng lại những thông tin này để chuyển tiếp đến đích.
Cụ thể hơn, ta mô tả lại quá trình hoạt động của Router và Switch đối với gói tin đầu tiên mà
switch layer 3 nhận được để tạo ra một mục trong MLS cache qua 4 bước sau đây:
Bước 1:
Bước 2 :

Bước 3 :

Bước 4:

Những phần mềm và phần cứng cần thiết :
IP MLS đòi hỏi những phần mềm sau:
Supervisor engine software release 4.1(1) hoặc những đời sau.
Phần mềm IOS cho router Cisco:
IOS release 12.0(3c)W5(8a) or later on the Route Switch Feature Card (RSFC)
IOS release 12.0(3c)W5(8) or later on the MLS-RP if running MLS over ATM media
IOS release 12.0(2) or later on Cisco 3600 series routers
IOS release 11.3(2)WA4(4) or later on the Route Switch Module (RSM), or Cisco 7500, 7200,
4700, and 4500 series routers
Nếu chạy MLS trên ATM media, Catalyst 5000 family ATM module software release
11.3(8)WA4(11) or later, or release 12.0(3c)W5(10) or later
IP MLS đòi hỏi những phần cứng sau:
Catalyst đời 2926G switch, hoặc Catalyst 5000 switch với Supervisor Engine II G or III G, or
Supervisor Engine III or III F với NetFlow Feature Card (NFFC) or NFFC II
RSM, RSFC, hay là những router ngoài như Cisco 7500, 7200, 4700, 4500, or 3600.
Họ Catalyst 5000 với ATM module và router với cổng ATM nếu hoạt động MLS trên ATM media.
(Tùy chọn) Những module có khả năng inline-rewrite Những module này có phần cứng onboard
có khả năng cưc đại hoá khả năng IP MLS. Lệnh show port capabilities sẽ xác định được phần
cứng hỗ trợ inline rewrite.
Configuration
IP MLS thường được cài đặt mặc định. Nhưng ta cũng có thể thay đổi cấu hình trên các cổng bằng
các lệnh sau:
Task Command
Tắt khả năng IP MLS trên 1 cổng Router(config-if)# no mls ip
Bật khả năng IP MLS trên 1 cổng Router(config-if)# mls ip
Trình bày chi tiết IP MLS của mọi cổng show ip [interface]
Ví dụ:
Router(config-if)# no mls ip
Router(config-if)# mls ip

Router(config-if)#
· Thiết lập INTERVLAN với RSM
Lệnh session mod_num (slot lắp RSM) giúp truy cập vào RSM thông qua CLI.
Ví dụ :
Console> (enable) session 5
Trying Router-5
Connected to Router-5.
Escape character is '^]'.

User Access Verification

Password:
Router>exit
Console> (enable)

§ Thiết lập IP Intervlan với RSM:
Thực hiện tiếp những lệnh sau trong chế độ configuration
Task Command
Step 1 (tùy chọn) Bật IP routing trên router. ip routing
Step 2 (tùy chọn) Xác định một IP routing protocol. Router ip_routing_protocol
Step 3 Xác định cổng VLAN trên RSM. Interface vlan-id
Step 4 Xác định địa chỉ IP cho VLAN. ip address n.n.n.n mask
Step 5 Thoát khỏi chế độ configuration. Ctrl-Z
Ví dụ :
Router#configure terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router(config)#ip routing
Router(config)#router rip
Router(config-router)#network 10.0.0.0
Router(config-router)#interface vlan 100

Router(config-if)#ip address 10.1.1.1 255.0.0.0
Router(config-if)#^Z
Router#

§ Thiết lập IPX Intervlan với RSM
Thực hiện những lệnh sau trong chế độ configuration
Task Command
Step 1 (tùy chọn) Bật IPX routing trên router. Ipx routing
Step 2 (tùy chọn) Xáx định một IPX routing
protocol.
router ipx_routing_protocol
Step 3 Xác định cổng VLAN trên RSM. Interface vlan-id
Step 4 Xác định một network number cho
VLAN.
ipx network [network | unnumbered]
encapsulation encapsulation-type

Step 5 Thoát khỏi chế độ configuration. Ctrl-Z
Ví dụ :
Router#configure terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router(config)#ipx routing
Router(config)#ipx router rip
Router(config-ipx-router)#network all
Router(config-ipx-router)#interface vlan100
Router(config-if)#ipx network 100 encapsulation snap
Router(config-if)#^Z
Router#
· Thiết lập INTERVLAN với RSFC
Lệnh session mod_num (module logic của RSFC) giúp truy cập vào RSFC thông qua CLI.

Ví dụ:
Console> (enable) session 15
Trying Router-15
Connected to Router-15.
Escape character is '^]'.

User Access Verification

Password:
Router>exit
Console> (enable)

§ Thiết lập IP Intervlan với RSFC
Thực hiện những lệnh sau trong chế độ configuration
Task Command
Step 1 (tùy chọn) Bật IP routing trên router. ip routing
Step 2 (tùy chọn) Xáx định một IP routing protocol. router ip_routing_protocol
Step 3 Xác định cổng VLAN trên RSM. interface vlan-id
Step 4 Xác định địa chỉ IP cho VLAN. ip address n.n.n.n mask
Step 5 Thiết lập tình trạng “up” cho cổng, nếu cần no shutdown
Step 6 Thoát khỏi chế độ configuration. Ctrl-Z
Ví dụ:
Router#configure terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router(config)#ip routing
Router(config)#router rip
Router(config-router)#network 10.0.0.0
Router(config-router)#interface vlan 100
Router(config-if)#ip address 10.1.1.1 255.0.0.0
Router(config-if)#no shutdown

Router(config-if)#^Z
Router#

§ Thiết lập IPX Intervlan với RSFC
Thực hiện những lệnh sau trong chế độ configuration
Task Command
Step 1 (tùy chọn) Bật IPX routing trên
router.
Ipx routing
Step 2 (tùy chọn) Xáx định một IPX routing
protocol.
router ipx_routing_protocol
Step 3 Xác định cổng VLAN trên RSM. interface vlan-id
Step 4 Xác định một network number cho
VLAN
ipx network [network | unnumbered]
encapsulation encapsulation-type

Step 5 Thiết lập tình trạng “up” cho cổng,
nếu cần
no shutdown
Step 6 Thoát khỏi chế độ configuration. Ctrl-Z
Ví dụ:
Router#configure terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router(config)#ipx routing
Router(config)#ipx router rip
Router(config-ipx-router)#network all
Router(config-ipx-router)#interface vlan100
Router(config-if)#ipx network 100 encapsulation snap

Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#^Z
Router#
· Thiết lập INTERVLAN với MSFC (họ switch 6000)
Để truy cập vào MSFC từ cổng switch command-line, thực hiện lệnh:
Console> (enable) switch console [mod_num]
Với mod_num là số thứ tự module logic của MSFC

§ Thiết lập IP Intervlan với MSFC
Task Command
Step 1 (tùy chọn) Bật IP routing trên router. Router(config)# ip routing
Step 2 (tùy chọn) Xáx định một IP routing
protocol.
Router(config)# router ip_routing_protocol
Step 3 Xác định cổng VLAN trên RSM. Router(config)# interface vlan-id
Step 4 Xác định địa chỉ IP cho VLAN. Router(config-if)# ip address n.n.n.n mask
Step 5 Thoát khỏi chế độ configuration. Router(config-if)# Ctrl-Z
Ví dụ:
Router# configure terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router(config)# ip routing
Router(config)# router rip
Router(config-router)# network 10.0.0.0
Router(config-router)# interface vlan 100
Router(config-if)# ip address 10.1.1.1 255.0.0.0
Router(config-if)# ^Z
Router#
§ Thiết lập IPX Intervlan với MSFC: các lệnh cũng tương tự như với RSM
Ví dụ:
Router# configure terminal

Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router(config)# ipx routing
Router(config)# ipx router rip
Router(config-ipx-router)# network all
Router(config-ipx-router)# interface vlan100
Router(config-if)# ipx network 100 encapsulation snap
Router(config-if)# ^Z
Router#

IP MULTICAST MUTILAYER SWITCHING (IP MMLS)
Giới thiệu:
IP MMLS cũng tương tự như IP MLS, cung cấp 1 cách hiệu quả khả năng layer 3 cho phần cứng
của switch thông qua vi mạch application-specific (ASIC) được tích hợp với phần cứng trong
switch và bộ xử lý của router.
Chúc năng multicast được hỗ trợ khi địa chỉ của phần nơi gưi thuộc về nhóm những địa chỉ
multicast. Những packet không được hỗ trợ đường dẫn đến đích thì vẫn được chuyển tiếp bằng
phần mềm trên router.
Giao thức Independent Multicast (PIM) được dùng để tìm đường (route).
Hình sau cho thấy một mô hình IP multicast cơ bản gồm có switch layer 3 và một router nối ngoài:


Hình sau cho thấy một mô hình IP multicast cơ bản gồm có 1 switch layer 3 với RMS
Khái niệm về Layer 3 Multicast MLS Cache
Switch (tức là PFC trong họ catalyst 6000 và MMLS-SE trong họ catalyst 5000) nằm trong Layer 3
MLS cache chứa các luồng thông tin muticast. Mỗi phần tử trong cache có dạng: {source IP,
destination group IP, source VLAN}.
Router và Switch trao đổi thông tin qua giao thức multicast Multilayer Switching (multicast
MLSP).
Khi router nhận được 1 luồng thông tin mới, nó cập nhật bảng multicast routing và chuyển tiếp
thông tin mới đó đến Switch bằng multicast MLSP. Ngoài ra, nếu 1 phần tử trong bảng multicast

routing bị quá hạn, router sẽ xóa phần tử đó và chuyển tiếp thông tin vừa cập nhật cho Switch.
Lệnh clear ip mrouter để xóa bảng multicast routing.
Lệnh no ip multicast-routing để tắt quá trình IP multicast routing.
Quá trình hoạt động của IP MMLS
Quá trình hoạt động của IP MMLS cũng tương tự như quá trình hoạt động của IP MLS.
Switch (tức là MMLS-SE đối với họ switch 5000 hoặc là NFC đối với họ 6000), nhận được
multicast packet có dạng như sau :
Frame Header IP Header Payload
Destination Source Destination Source TTL Checksum Data Checksum
Group G1
MAC
Server A
MAC
Group G1 IP Server A
IP
n calculation1
Sau đó Switch sửa lại packet thành dạng sau :
Frame Header IP Header Payload
Destination Source Destination Source TTL Checksum
Group G1
MAC
MSFC
MAC
Group G1 IP Server A
IP
n-1 calculation2
Những phần mềm và phần cứng cần thiết
Supervisor engine software Software release 5.1(1) or later
Cisco IOS router software IOS release 12.0(3c)W5(8) or later
Catalyst 5000 family switch có Supervisor Engine II G or III G, or Supervisor Engine III or III F

với NetFlow Feature Card II (NFFC II)
Routing platform hỗ trợ IP multicast MLS:
Họ Catalyst 5000 Route Switch Module (RSM) hoặc Route Switch Feature Card (RSFC)
Cisco 7500, 7200, 4500, hoặc 3600 router sử dụng cho kết nối bên ngoài.
Catalyst 8500 campus switch router (CSR) sử dụng cho kết nối bên ngoài.
Configuration
· Configuring IP MMLS trên Router
(Router ở đây tức là MLS-RP đối với họ switch Catalyst 5000 hoặc là MSFC đối với họ Catalyst
6000)
Bật chế độ IP multicast routing :
Task Command
Bật chế độ IP multicast routing trên router. Router(config)# ip multicast-routing
Ví dụ :
Router(config)# ip multicast-routing
Router(config)#
Ø Lưu ý : IP PIM (Protocol Independent Multicast) phải được bật trên các cổng cũa router kết
nối đến switch trước khi có chức năng IP MMLS trên những cổng này
Task Command
Bật IP PIM trên những cổng
của router.
Router(config-if)# ip pim {dense-mode | sparse-mode |
sparse-dense-mode}

Ví dụ bật PIM trên các cổng ở chế độ default(sparse-dense-mode):
Router(config-if)# ip pim
Router(config-if)#

Ví dụ bật PIM trên các cổng ở chế độ sparse:
Router(config-if)# ip pim sparse-mode
Router(config-if)#

Task Command
Trình bày thông tin IP MMLS cho 1 cổng MSFC IP
PIM trên router.
show ip pim interface [type number]
count
Trình bày tình trạng hoạt động của IP MMLS trên một
cổng của router.
show ip interface
Tắt IP MMLS
Task Command
Tắt IP MMLS trên các cổng của router. Router(config-if)# no mls ip multicast

Ví dụ:
Router(config-if)# no mls ip multicast
Router(config-if)#
Trình bày bảng IP multicast
Task Command
Trình bày bảng IP multicast
routing.
show ip mroute [group[source]] | [summary] | [count] |
[active kbps]
Ví dụ:
Router# show ip mroute
IP Multicast Routing Table
Flags:D - Dense, S - Sparse, C - Connected, L - Local, P - Pruned
R - RP-bit set, F - Register flag, T - SPT-bit set, J - Join SPT
Outgoing interface Flags: H - Hardware switched
Timers:Uptime/Expires
Interface state:Interface, Next-Hop or VCD, State/Mode

(*, 224.0.1.40), 00:01:15/00:00:00, RP 0.0.0.0, flags:DJCL
Incoming interface:Null, RPF nbr 0.0.0.0
Outgoing interface list:
Vlan800, Forward/Dense, 00:01:15/00:00:00

(*, 224.1.1.1), 00:01:14/00:02:59, RP 0.0.0.0, flags:DJC
Incoming interface:Null, RPF nbr 0.0.0.0
Outgoing interface list:
Vlan5, Forward/Dense, 00:01:15/00:00:00
Vlan4, Forward/Dense, 00:01:15/00:00:00
Vlan3, Forward/Dense, 00:01:15/00:00:00
Vlan2, Forward/Dense, 00:01:15/00:00:00

(2.1.1.2, 224.1.1.1), 00:01:06/00:02:53, flags:CT
Incoming interface:Vlan800, RPF nbr 0.0.0.0
Outgoing interface list:
Vlan2, Forward/Dense, 00:01:06/00:00:00, H
Vlan3, Forward/Dense, 00:01:06/00:00:00, H
Vlan4, Forward/Dense, 00:01:06/00:00:00, H
Vlan5, Forward/Dense, 00:01:06/00:00:00, H
Trình bày chi tiết thông tin MMLS trên router :
Task Command
Trình bày chi tiết IP MMLS trên tất cả
các cổng.
show mls ip multicast [[group[source][vlan-id]] |
[*]]
Trình bày tổng thể thông tin IP MMLS. show mls ip multicast summary
Trình bày bảng thống kê IP MMLS. show mls ip multicast statistics
Ví dụ cho thấy cách trình bày thông tin một mục IP MMLS trên router:
Router# show mls ip multicast 224.1.1.1

Multicast hardware switched flows:
(1.1.13.1, 224.1.1.1) Incoming interface: Vlan13, Packets switched: 61590
Hardware switched outgoing interfaces: Vlan20 Vlan9
MFD installed: Vlan13

(1.1.9.3, 224.1.1.1) Incoming interface: Vlan9, Packets switched: 0
Hardware switched outgoing interfaces: Vlan20
MFD installed: Vlan9

(1.1.12.1, 224.1.1.1) Incoming interface: Vlan12, Packets switched: 62010
Hardware switched outgoing interfaces: Vlan20 Vlan9
MFD installed: Vlan12

(1.1.12.3, 224.1.1.1) Incoming interface: Vlan12, Packets switched: 61980
Hardware switched outgoing interfaces: Vlan20 Vlan9
MFD installed: Vlan12

(1.1.11.1, 224.1.1.1) Incoming interface: Vlan11, Packets switched: 62430
Hardware switched outgoing interfaces: Vlan20 Vlan9
MFD installed: Vlan11

(1.1.11.3, 224.1.1.1) Incoming interface: Vlan11, Packets switched: 62430
Hardware switched outgoing interfaces: Vlan20 Vlan9
MFD installed: Vlan11

Total hardware switched installed: 6
Router#
Ví dụ sau trình bày thông tin tổng thể IP MMLS trên router:
Router# show mls ip multicast summary
7 MMLS entries using 560 bytes of memory

Number of partial hardware-switched flows:2
Number of complete hardware-switched flows:5
Router#
· Configuring IP MMLS trên Switch
(Switch ở đây tức là MLS-SE đối với họ switch Catalyst 5000 hoặc là PFC đối với họ Catalyst
6000)
Để bật IP MMLS trên switch, làm những bước sau trong chế độ privileged:
Task Command
Bật IP MMLS trên switch. set mls multicast enable
Kiểm tra lại MMLS. show mls multicast
Ví dụ:
Console> (enable) set mls multicast enable
Multilayer Switching for Multicast is enabled for this device.
Console> (enable)
Tắt IP MMLS trên Switch
Khi tắt IP MMLS trên switch, switch dừng quá trình multilayer switching IP multicast, bỏ tất cả
những thông tin IP MMLS trong Layer 3 cache, và dừng tiến trình gửi multicast messages từ
Router.
Để tắt IP MMLS trên switch :
Task Command
Tắt IP MMLS trên switch. set mls multicast disable
Kiểm tra lại MMLS. show mls multicast
Ví dụ:
Console> (enable) set mls multicast disable
Multilayer Switching for Multicast is disabled for this device.
Console> (enable)
Trình bày thông tin IP cấu hình MMLS :
Task Command
Trình bày 1 cách tổng thể thông tin cấu hình IP MMLS. show mls multicast
Ví dụ:

Console> (enable) show mls multicast
Admin Status: Enabled
Operational Status: Active
Configured flow mask is {Destination-source-vlan flow}
Active Entries = 10
Router include list :
1.1.9.254 (Active)
1.1.5.252 (Active)
Console> (enable)
Trình bày bảng thống kê thông tin IP MMLS:
Task Command
Trình bày bảng thống kê IP multicast trên Router. show mls multicast statistics [ip_addr]
Ví dụ:
Console (enable) show mls multicast statistics
Router IP Router Name Router MAC

1.1.9.254 ? 00-50-0f-06-3c-a0

Transmit:
Delete Notifications: 23
Acknowledgements: 92
Flow Statistics: 56

Receive:
Open Connection Requests: 1
Keep Alive Messages: 72
Shortcut Messages: 19
Shortcut Install TLV: 8
Selective Delete TLV: 4
Group Delete TLV: 0

Update TLV: 3
Input VLAN Delete TLV: 0
Output VLAN Delete TLV: 0
Global Delete TLV: 0
MFD Install TLV: 7
MFD Delete TLV: 0
Router IP Router Name Router MAC

1.1.5.252 ? 00-10-29-8d-88-01

Transmit:
Delete Notifications: 22
Acknowledgements: 75
Flow Statistics: 22

Receive:
Open Connection Requests: 1
Keep Alive Messages: 68
Shortcut Messages: 6
Shortcut Install TLV: 4
Selective Delete TLV: 2
Group Delete TLV: 0
Update TLV: 0
Input VLAN Delete TLV: 0
Output VLAN Delete TLV: 0