IPv6 frente a IPv4 multicast en la RedIRISIPv6 frente a IPv4 multicast en la RedIRIS
JJTT RedIRISJJTT RedIRIS
Octubre 2005Octubre 2005
Miguel Angel SotosMiguel Angel Sotos
miguel.sotos @ rediris.esmiguel.sotos @ rediris.es
1
AgendaAgenda
Multicast IPv4 en RedIRISMulticast IPv4 en RedIRIS
Multicast IPv6Multicast IPv6
Situación actualSituación actualDespliegue en RedIRISDespliegue en RedIRISProblemas encontradosProblemas encontrados
Pruebas realizadasPruebas realizadasComparativa de rendimientoComparativa de rendimiento
Análisis de resultadosAnálisis de resultados
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Multicast IPv4 en RedIRIS
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Multicast Ipv4 en RedIRIS
Red multicast nativa funcionando, desde 1999 PIM-SM (antes dense)
RP nacional
scoped addresses
RPs en cada Comunidad
Routing mcast con IS-IS, iMBGP
Pruebas con SSM (IGMPv3)
Interdominio: MSDP y MBGP
Red bastante 'estable'
Problemas en versiones de sistemas operativos de routers
Problemas de seguridad (MSDP storm...) Siguiente paso: IPv6 mcast
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Situación actual del IPv6 multicast
JJTT RedIRIS Octubre 2005
IPv6 mcast, situación actual
Principales diferencias con IPv4 Entornos interdominio
No hay MSDP RP estáticos No hay protocolo para interdominio
RP-embebido PIM-SSM
Routing con MBGP PIM-SM Problemas en conmutadores
Inundación de tráfico MLDv2 snooping (IGMP Snooping)
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Situación actual del despliegue IPv6 mcast
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Situación actual en Europa
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Despliegue de IPv6 multicast en RedIRIS
JJTT RedIRIS Octubre 2005
IPv6 multicast, despliegue en RedIRIS
Despliegue inicial
JJTT RedIRIS Octubre 2005
IPv6 mcast, despliegue en RedIRIS
A nativo, al igual que IPv4, pero Interdomain: NO hay MSDP, por lo que, por ahora se usa un RP de
Renater
Un RP global en RedIRIS (en fase de pruebas)
Pruebas con RP embebido Pruebas con PIM-SSM (IGMPv3/MLDv2)
Necesaria conectividad IPv6
JJTT RedIRIS Octubre 2005
IPv6 mcast, problemas encontrados
Problemas en la implantación Pruebas con UC3M, CESCA, CESGA, UV, Liceu
Configuración sencilla
routing mcast mruta por defecto hacia RedIRIS mrutas con direccionamiento del centro PIM sparse mode version 2 en las interfaces RP estático en RedIRIS
Usando RP con cualquier router de RedIRIS no funcionaba
Usando tuneles sobre RedIRIS si funcionaba
Pruebas extensas (muy extensas)
Comportamiento inestable e impredecible
JJTT RedIRIS Octubre 2005
IPv6 mcast, problemas encontrados
JJTT RedIRIS Octubre 2005
IPv6 mcast, problemas encontrados
Desde el RP, los routers no son capaces de construir el SPT desde el emisor al receptor
Caso con Juniper El router está en un estado inestable del kernel NO es capaz de instalar rutas mcast en las tablas de
forwarding Causa desconocida
No son capaces de reproducir el problema Puede ser por una secuencia de comandos de
configuración Solución: reinicio del router
No es estable
JJTT RedIRIS Octubre 2005
IPv6 mcast, problemas en la implantación
Problemas en la implantación de IPv6 mcast nativo Implementación en los routers Topologías inconsistentes de routing (PIM) Asignación de direccionamiento Despliegue en LAN: conmutación a nivel 2. Inundación
de tráfico Monitorización
contadores Beacon servers con soporte IPv6
JJTT RedIRIS Octubre 2005
IPv6 mcast en RedIRIS
Se ha realizado el despliegue nativo inicial RP estático MBGP con GEANT PIM-SM Problemas con el RP
Trabajando en SSM RP embebido Gracias a CESCA, CESGA, UC3M
Actividades Emisión de la Ópera Emisíón del eclipse
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Pruebas realizadas
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Pruebas realizadas
Pruebas en el troncal de la red en producción Análisis del rendimiento y del comportamiento de la red Generación de tráfico UDP para estresar los equipos, y
análisis del tráfico multicast pchar – pathchar alterado
Paquetes UDP
Un test: tamaño incremental de 32 a 1500 octetos
46 test por repetición
32 repeticiones por salto – 7 saltos Emisiones reales Rendimiento IPv6 e IPv4 Pruebas realizadas con emisiones desde el CESGA Control de uso de memoria y CPU en routers intermedios Análisis comparativo
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Escenario de pruebas
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Características técnicas
Máquinas emisoras y receptoras P4 3 Ghz, 1 Giga RAM, 80 Gigas HD, Windows XP
Portatil PIII, 1 Giga RAM, 40 Gigas HD, Windows XP Máquina generadora de tráfico
Portatil Centrino 1,7 Mhz, 1 Giga RAM, 60 Gigas HD, FC 2 Routers Juniper con Junos 7.1R2
EB-Madrid0: M40e
EB-IRIS4: T-320
EB-Santiago0: M20 Flujo mcast de vídeo y audio (aprox 5 Mbps - DVD)
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Pruebas 'visuales'
IPv4 IPv6
La diferencia se debe al conmutador de salida, muy antiguoPara IPv6 hay un tunel, el conmutador no cursa tráfico nativoPara tráfico IPv6, las características de la LAN son determinantes
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Resultados de las pruebas
Análisis inicial: IPv6 siempre peor RTT que IPv4
Madrid0 IRIS4 Santiago0 cesga-router finalnumero perdidas
final
Verano ip4 0.456602 9.117.658 9.147.903 9.099.913 9.130.865 1
normal ip4 0.409877 9.073.278 9.112.258 9.063.371 9.093.092 3
normal ip6 0.889682 9.573.398 9.604.857 9.907.178 9.907.178 463
mcast4- ip4 0.446015 9.120.326 9.155.711 9.128.600 9.143.351 3
mcast4- ip6 0.926793 9.606.821 9.629.967 9.629.967 9.962.195 465
mcast6- ip4 0.448151 9.128.164 9.154.715 9.108.007 9.173.757 2
mcast6- ip6 0.943147 9.576.148 9.577.917 9.601.054 9.907.716 457
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Análisis inicial
Número excesivo de pérdidas con la generación de tráfico IPv6
Siempre mayor tiempo de respuesta IPv6 que IPv4 Comportamiento en general muy estable Routing siempre estable
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Generación de UDP IPv4 13:41-14:25
LEYENDA
CPU MEM
EB-Madrid0
EB-IRIS4
EB-Santiago0
Madrid0 IRIS4 Santiago0 cesga-router final
normal ip4 0.409877 9.073.278 9.112.258 9.063.371 9.093.092
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Generacion de UDP IPv6 14:53 - 15:57
Madrid0 IRIS4 Santiago0 cesga-router final numero perdidas final
normal ip6 0.889682 9.573398 9.604857 9.907178 9.907178 463
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Generación de UDP IPv4, emision IPv4: 12:57 - 13:41
Madrid0 IRIS4 Santiago0 cesga-router final numero perdidas finalmcast4- ip4 0.446015 9.120326 9.155711 9.128600 9.143351 3
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Generacion de UDP IPv6, emisión IPv4: 15:07 - 16:12
Madrid0 IRIS4 Santiago0 cesga-router final numero perdidas finalmcast4- ip6 0.926793 9.606821 9.629967 9.629967 9.962195 465
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Generacion de UDP IPv4, emisión IPv6: 12:49 - 13:34
Madrid0 IRIS4 Santiago0 cesga-router final numero perdidas finalmcast6- ip4 0.448151 9.128164 9.154715 9.108007 9.173757 2
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Generacion de UDP IPv6, emisión IPv6: 13:45 - 14:50
Madrid0 IRIS4 Santiago0 cesga-router final numero perdidas finalmcast6- ip6 0.943147 9.576148 9.577917 9.601054 9.907716 457
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Análisis de resultados
El nivel de ocupación de memoria de los routers no se ve afectado
El nivel de CPU presenta variaciones del 2%: En todos los routers cuando se genera tráfico UDP
IPv6 Si emitimos con IPv4...
Subida del 2% en todos los routers cuando se genera tráfico UDP IPv6
Si emitimos con IPv6... Sólo una subida del 6% en EB-Madrid0, al
generarse tráfico UDP IPv4 El número de pérdida de paquetes en IPv6 se debe a la
arquitectura LAN
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Comparativa por router (backbone)
Una nueva emisión mcast, provoca peor rendimiento Cursando tráfico UDP IPv6, empeora el rendimiento al
generar multicast IPv4, y se mantiene igual con multicast IPv6 Así, simulando tráfico mcast IPv6, una nueva emisión en IPv4
empeora el rendimiento. Una nueva emisión en IPv6 no lo varía Cursando tráfico UDP IPv4, no hay diferencia entre la emisión
de mcast IPv4 o IPv6, aunque si hay un empeoramiento significativo, cuando se pasa a emitir multicast (que cuando no hay sesión) Así, simulando tráfico mcast IPv4, una nueva emisión (v4 o v6)
empeora el rendimiento
Madrid0 IRIS4 Santiago0normal ip4 0.409877 9.073278 9.112258mcast4- ip4 0.446015 9.120326 9.155711mcast6- ip4 0.448151 9.128164 9.154715
normal ip6 0.889682 9.573398 9.604857mcast4- ip6 0.926793 9.606821 9.629967mcast6- ip6 0.943147 9.576148 9.577917
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Comparativa por router
8.800.000
8.900.000
9.000.000
9.100.000
9.200.000
9.300.000
9.400.000
9.500.000
9.600.000
9.700.000
IRIS4
normal ip4
mcast4- ip4
mcast6- ip4
normal ip6
mcast4- ip6
mcast6- ip6
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Comparativa por router
8.800.000
8.900.000
9.000.000
9.100.000
9.200.000
9.300.000
9.400.000
9.500.000
9.600.000
9.700.000
Santiago0
normal ip4
mcast4- ip4
mcast6- ip4
normal ip6
mcast4- ip6
mcast6- ip6
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Comparativa multicast IPv4 vs IPv6
En general, el multicast IPv6 presenta mejor rendimiento Cursando tráfico mcast IPv4, no hay diferencias con una
nueva emisión (4 o 6), el rendimiento es el mismo Cursando tráfico mcast IPv6, una nueva emisión en IPv4
provoca peor rendimiento que una nueva en IPv6
Madrid0 IRIS4 Santiago0 cesga-routermcast4- ip4 0.446015 9.120326 9.155711 9.128600mcast6- ip4 0.448151 9.128164 9.154715 9.108007
mcast4- ip6 0.926793 9.606821 9.629967 9.629967mcast6- ip6 0.943147 9.576148 9.577917 9.601054
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Comparativa mcast v4 v6
0100000020000003000000400000050000006000000700000080000009000000
10000000
mcast4- ip4
mcast6- ip4
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Comparativa mcast v4 v6
0
2000000
4000000
6000000
8000000
10000000
12000000
mcast4- ip6mcast6- ip6
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Análisis del rendimiento total
Siempre mejor respuesta generando tráfico IPv4, diferencias de 0,8 y 0,9 milisegundos
Independientemente de la generación de tráfico UDP (IPv4 o IPv6), la diferencia entre la generación de multicast IPv4 o IPv6 es de centésimas de milisegundo, pero Generando tráfico UDP IPv4, una nueva sesión en v4 empeora el
rendimiento, una nueva en v6 lo empeora aún mas
Generado tráfico UDP IPv6, una nueva sesión en v4 empeora el rendimiento, una nueva en v6 no
Por lo tanto, el tráfico mcast IPv6 tiene mejor comportamiento
normal ip4 9.093092 normal ip6 9.907178mcast4- ip4 9.143351 mcast4- ip6 9.962195mcast6- ip4 9.173757 mcast6- ip6 9.907716
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Análisis del rendimiento total
final
9.040.000
9.060.000
9.080.000
9.100.000
9.120.000
9.140.000
9.160.000
9.180.000
normal ip4 mcast4- ip4 mcast6- ip4
final
final
9.870.0009.880.0009.890.0009.900.0009.910.0009.920.0009.930.0009.940.0009.950.0009.960.0009.970.000
normal ip6 mcast4- ip6 mcast6- ip6
final
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Conclusiones
El forwarding de tráfico IPv6 tiene peor comportamiento que el forwarding del tráfico IPv4
Sin embargo, el forwarding de tráfico multicast IPv6 tienen mejor comportamiento
Las diferencias son muy pequeñas La red no se ve afectada Los principales problemas de estabilidad se deben
a problemas con las versiones de los routers Ahora...falta tráfico
JJTT RedIRIS Octubre 2005
Finalmente…
Gracias por vuestro aguante, digo…atención
¿Alguna pregunta? Facilitas, por favor
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