IPv6/Host/Link Layer Multicast
IPv6/Host/Link Layer Multicast - Multicast auf dem Link-layer
Beschreibung
- Effizienzsteigerung durch Multicast
Um die Belastung auf dem Link gering zu halten, sollten Pakete für eine Multicast Group zwar an alle beigetretenen Interfaces zugestellt werden, unbeteiligte Interfaces aber außen vor gelassen werden
- Da sich 128 Bit lange Multicast Addresses nicht ohne Verlust auf gängige Link-layer Addresses abbilden lassen, muss man hier Einschränkungen hinnehmen
- Je nach verwendeter Link-Technologie und Intelligenz der beteiligten Link-layer-Geräte (Beispielsweise Switches), ist der Overhead kleiner oder größer
- Im ungünstigsten Fall sinkt die Effizienz auf das Niveau von Broadcast
All Nodes
- All Nodes Multicast Address
- Wo bei IPv4 häufig Broadcast zum Einsatz kam, wird unter IPv6 Multicast verwendet
Immer dann, wenn nicht alle Nodes am Link angesprochen werden sollen, ist die Verwendung von Multicast ressourcenschonender
- Idealerweise werden nur jene Nodes behelligt, die auch Interesse an den versendeten Daten haben
- Sollen doch einmal alle Nodes eines Links angesprochen werden, kann die All Nodes Multicast Address mit Link-local Scope genutzt werden
- Sie repräsentiert eine Multicast Group der alle Nodes am Link beitreten müssen
Ethernet
- Multicast auf Ethernet
Die Umsetzung von Multicast Addresses auf Link-layer Addresses an Ethernet-Links werden wir wegen seiner praktischen Relevanz genauer untersuchen. Das ist in RFC 2464 beschrieben.
Neighbor Solicitation
Beschreibung
Knoten senden Nachbarschafts-Meldungen
- Link-Layer-Adresse eines Nachbarn ermitteln
- Prüfen der Erreichbarkeit eines Nachbarn
- Erkennung doppelter Adressen
Solicited Node Multicast Address
- Ethernet- und IPv6-Header der Neighbor Solicitation

Das Feld Destination im Ethernet-Header hat den Wert 33:33:ff:60:0d:1e
- Vergleichen wir den Wert mit der Zieladresse ff02::1:ff60:d1e im IPv6-Header, fallen Gemeinsamkeiten auf
- Offensichtlich wird die Link-layer Multicast Address aus der IPv6 Multicast Address abgeleitet
Hier sind die letzten drei Bytes der Link-layer Multicast Address identisch mit denen der Link-layer Address des Interfaces
- Hinweis
- Die Link-layer Address hat der Node in einem Neighbor Advertisement mitgeteilt
- Ein Switch müsste in diesem Fall den Frame einfach auf allen Ports aussenden, deren zugeordnete Link-layer Addresses auf die letzten drei Bytes der Link-layer Multicast Address enden
- Viele werden das nicht sein
- Ein simples wie effizientes Verfahren
siehe Neighbor Solicitation
Ablaufverfolgung
- Neighbor Solicitation mitschneiden
- Wireshark starten
- Aufzeichnung erst starten, wenn der Neighbor Cache von router keinen Eintrag mehr für den Zielrechner enthält
- Senden eines Echo Request an den Zielrechner
- Neighbor Solicitation erzwingen
Beispiel
root@router:~# ping6 -c 3 fe80::200:ff:fe60:d1e%eth1
Antwort
PING fe80::200:ff:fe60:d1e%eth1 (fe80::200:ff:fe60:d1e) 56 data bytes
64 bytes from fe8::2:ff:fe6:d1e: icmp_seq=1 ttl=64 time =3.85ms
3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss, time 2007ms
Multicast und Privacy Extensions
Problematischer wird es, wenn die Clients Privacy Extensions nutzen
- Dann weisen die Interface Identifier keine Gemeinsamkeiten mit der Link-layer Address mehr auf
- Trotzdem bilden die Interface Identifier die Grundlage für entsprechende Solicited Node Multicast Addresses
- Aus diesen wiederum wird die Link-layer Multicast Address abgeleitet
- Einem Switch, und sei er auch noch so schlau konfiguriert, bieten sich nun keine Anhaltspunkte mehr, auf welchen Ports der Frame erwünscht sein könnte Ihm bleibt nur eine Möglichkeit übrig
- Er sendet den Frame auf allen Ports hinaus
Um diesem Effizienzverlust zu begegnen sind die Switch-Hersteller angehalten, MLDv2-Pakete auszuwerten
- Indem sich die Switche merken, an welchem Port Nodes zu einer Multicast Group beigetreten sind, können sie den Overhead signifikant senken
Dass sich dies spürbar auf die Herstellungskosten, und damit auch auf den Verkaufspreis auswirkt, dürfte auf der Hand liegen
- Sonderfall
Einen Sonderfall gibt es allerdings, beschrieben in RFC 6085
- Wenn der Absender weiß, dass nur ein einziges Interface in einer Multicast Group Mitglied ist, und ihm darüber hinaus die Link-layer Unicast Address des Interfaces bekannt ist, dann darf er direkt an diese adressieren
- Einem Switch wird so unter Umständen das mehrfache Aussenden eines Frames erspart
Anhang
Siehe auch
Links
Weblinks