基礎から学ぶ？EC2マルチキャスト

1. 基礎から学ぶ？
EC2マルチキャスト
@moomindani

3. そもそも
なんで
使えないの？

4. ネットワーク
負荷増大を
避けるため
（たぶん）

5. おさらい
Multicastって
どんなんだっけ?

6. IP Unicast
172.31.3.1
06:D7:FD:ED:EF:01
172.31.3.2
06:D7:FD:ED:EF:02
172.31.3.3
06:D7:FD:ED:EF:03
172.31.3.4
06:D7:FD:ED:EF:04
172.31.3.5
06:D7:FD:ED:EF:05
172.31.3.1
06:D7:FD:ED:EF:06
宛先IPアドレス 宛先MACアドレス
172.31.3.2 06:D7:FD:ED:EF:02
ARP

7. IP Broadcast
172.31.3.1
06:D7:FD:ED:EF:01
172.31.3.2
06:D7:FD:ED:EF:02
172.31.3.3
06:D7:FD:ED:EF:03
172.31.3.4
06:D7:FD:ED:EF:04
172.31.3.5
06:D7:FD:ED:EF:05
172.31.3.1
06:D7:FD:ED:EF:06
宛先IPアドレス 宛先MACアドレス
172.31.15.255 FF:FF:FF:FF:FF:FF
既定

8. IP Multicast
224.0.0.5
172.31.3.1
06:D7:FD:ED:EF:01
172.31.3.2
06:D7:FD:ED:EF:02
172.31.3.3
06:D7:FD:ED:EF:03
172.31.3.4
06:D7:FD:ED:EF:04
172.31.3.5
06:D7:FD:ED:EF:05
172.31.3.1
06:D7:FD:ED:EF:06
宛先IPアドレス 宛先MACアドレス
224.0.0.5 01:00:5E:00:00:05
RFC1112

9. Multicast用の
MACアドレスを
宛先に持つパケット

10. 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
01:00:5E:00:00:05
I/Gビット

11. ブラック
ホール行

12. クラウドは
L2に厳しい

13. でも
使いたい

14. 何とか
ならない
の？

15. 残された希望
• GRE tunnel
• L2 Peer-to-Peer VPN
–n2n
• Multi-Unicasting
– MulticastがないならUnicastすればいいじゃ
ない, JAWSDAYS 2014 by SA安川さん

16. Multi-Unicasting?

17. パケットを宛先の数だけコピーして
Multicast用MACアドレスを
Unicast用MACアドレスに
書き換えて送信すればいい

18. IP Broadcastの場合
172.31.3.1
06:D7:FD:ED:EF:01
172.31.3.2
06:D7:FD:ED:EF:02
172.31.3.3
06:D7:FD:ED:EF:03
172.31.3.4
06:D7:FD:ED:EF:04
172.31.3.5
06:D7:FD:ED:EF:05
172.31.3.1
06:D7:FD:ED:EF:06
宛先IPアドレス 宛先MACアドレス
172.31.15.255 FF:FF:FF:FF:FF:FF
宛先IPアドレス 宛先MACアドレス
172.31.15.255 06:D7:FD:ED:EF:02
172.31.15.255 06:D7:FD:ED:EF:03
172.31.15.255 06:D7:FD:ED:EF:04
172.31.15.255 06:D7:FD:ED:EF:05
172.31.15.255 06:D7:FD:ED:EF:06
CAPTURE!

19. IP Multicastの場合
224.0.0.5
172.31.3.1
06:D7:FD:ED:EF:01
172.31.3.2
06:D7:FD:ED:EF:02
172.31.3.3
06:D7:FD:ED:EF:03
172.31.3.4
06:D7:FD:ED:EF:04
172.31.3.5
06:D7:FD:ED:EF:05
172.31.3.1
06:D7:FD:ED:EF:06
宛先IPアドレス 宛先MACアドレス
224.0.0.5 FF:FF:FF:FF:FF:FF
宛先IPアドレス 宛先MACアドレス
224.0.0.5 06:D7:FD:ED:EF:03
224.0.0.5 06:D7:FD:ED:EF:06
CAPTURE!

20. Multi-Unicasting
を試してみた

21. 環境
送信元インスタンス
宛先インスタンスA 宛先インスタンスB
VPC subnet
OS: Amazon Linux 2014.3
172.31.4.93
06:A7:CE:8A:4F:13
172.31.3.135
06:01:B8:62:20:C0
172.31.4.105
06:52:D3:DC:8A:4A

22. 宛先インスタンスの準備
• Source/Dest. Checkを無効化
• （今回ICMPで試すため）ブロードキャス
トアドレスに対するICMPへの応答を許可
– echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_broadcasts

23. 送信元インスタンスの準備
• 必要なライブラリのインストール
– Ruby 1.9.x, libpcap, libpcap-devel
– Gem: pcaprub, packetfu
• Multi-Unicastingスクリプトを用意
– 送信元インスタンスでパケットをキャプチャ
し、宛先MACアドレスのI/Gビットが1の場合
にUnicastに書き換える
– 安川さん作のRubyスクリプトを流用

24. #!/usr/bin/ruby
require 'rubygems'
require 'packetfu'
dev = ARGV[0]
mac=`ip link show #{dev} | awk '/ether/ {print $2}'`.chomp
ARGV.shift
dests = ARGV
cap = PacketFu::Capture.new(
:timeout => 4000,
:iface => dev, :start => true,
:filter => "ether src #{mac} and ether[0] & 1 = 1")
loop do
cap.stream.each do |pkt|
frame = PacketFu::IPPacket.parse(pkt)
i = 0
dests.each do |dest|
frame.eth_daddr = dest
frame.ip_header.ip_id = frame.ip_header.ip_id + i
frame.ip_header.ip_sum = frame.ip_header.ip_calc_sum()
frame.to_w(dev)
i = i + 1
end
end
end

25. DEMO