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Comment mettre en place une solution multicast fonctionnelle sur les switch Zyxel ?

KB-3812   |   Savoir   |   Crée le 01.03.2019   |   Dernière mise à jour: 19.03.2019

Dans cet article, je vais retracer les points essentiels à connaitre pour mettre en place une solution multicast fonctionnelle sur les switch Zyxel. 

J’aborderai également une nouveauté qui tend à se démocratiser ces dernières années. En effet, les télévisions dernière génération sont maintenant dotées de boitier IPTV embarqué que l’on appelle smart-tv. Celles-ci remplacent peu à peu les boitiers externes appelés « setup box ». Zyxel a constaté certains dysfonctionnements que nous avons répertoriés et solutionnés. Cela entrainera inévitablement des modifications nécessaires sur la configuration que nous avions usage de mettre en place. 

Je n’aborderai pas les notions théoriques de l’IGMP ou de la technologie multicast. Ces dernières sont largement expliquées sur internet ou dans les revues spécialisées. 


2) Présentation infrastructure Multicast :

Configuration du switch requérant :

La topologie se présente comme ceci :


Le switch requérant a une fonction prépondérante au bon fonctionnement de l’infrastructure multicast. En effet, il s’agit d’un élément essentiel et indispensable pour le bon déroulement de la configuration. 

De surcroit, Zyxel préconise un switch de niveau 3 (Layer 3) comme switch requérant.

Pour notre infrastructure, nous avons utilisé un switch XGS-4728 (switch layer 3).

Voici ci-dessous les fonctions à activer ainsi que les explications :

Advanced Application -> Multicast -> IPv4 Multicast -> IGMP Snooping



Voici ci-dessous la définition de chaque paramètre à activer sur le switch requérant :

  • Fixed = fixer les ports sur le streamer 
  • Auto = connecter les boitiers IPTV (smart-tv, pc avec application vlc…)
  • Edge = pour bloquer la diffusion sur ce port 

Switch Querier (requérant) :

Le switch « querier » envoie des requêtes périodiquement vers les postes clients (smart tv, pc munis d’une application vlc) pour récupérer le flux vidéo délivré par les streamers vidéo (serveur vidéo). Il ne peut y avoir qu’un seul requérant par infrastructure.

Igmp filtering :

Cette fonction permet de contrôler et donc de filtrer les groupes IGMP, affectés à chacun des ports du switch.

Unknown Multicast Frame :

Cette fonctionnalité traite également les trames multicast inconnu. Globalement, afin de limiter les risques de détérioration, elle est très souvent désactivée.

Flooding :

Permet d’envoyer une trame sur tous les ports.

Fast leave :

  • Permettre de libérer plus rapidement les clients (smart tv…) qui font partie d’un groupe multicast. 
  • Connecter les ports où sont branchés les postes clients.

Configuration du Switch paramétré en Snooping:

Le switch IGMP « Snooping » permet d’optimiser la diffusion des trames de multicast en observant le trafic IGMP. 

Advanced Application -> Multicast -> IPv4 Multicast -> IGMP Snooping 



3) SMART-TV :

Comme spécifié dans l’introduction, de nombreuses télévisions embarquent une box IPTV interne que l’on appelle smart-tv.

Après de nombreuses recherches, Zyxel a constaté que celles-ci implémentent mal la technologie multicast.

Zyxel a dû s’adapter et a donc répertorié tous les dysfonctionnent puis a mis en place les actions correctives pour chacun d’entre eux.

Problématique n°1 :

  • L’écran se bloque environ 2 à 3 secondes.
  • Les changements que l’on essaie d’appliquer sur la TV ne s’effectuent plus (pas possible de changer de canaux, pas possible d’allumer ou d’éteindre la tv etc…).
  • Un problème survient lorsqu’une des autres TV sur le site change de canal.

Explications et actions correctives :

  • Nous avons constaté une suppression des paquets de multicast lorsqu’ il y a en moyenne 5% de clients qui changent de chaine. Un correctif a été apporté dans les derniers firmwares pour les gammes XGS3700 ; XGS3700 ; XGS2210 et XGS1920.
  • Des lenteurs entre la smart-tv et le switch requérant. On les constate au niveau de l’envoie des trames envoyées « join » de la smart-tv vers le switch requérant. Il faut pour cela étendre la période du switch requérant IGMP afin que la confirmation soit faite par l’IPTV. Par défaut, la durée de traitement gérée dans la colonne « Normale leave » est à 4 000ms et à 2 000ms pour la colonne « fast leave » (voir capture ci-dessus « igmp snooping »). Celles-ci ne suffisent pas. Il faut donc étendre la durée pour « normal leave » à 2 000ms pour le switch requérant XGS4728F et sur le switch configuré en snooping XGS3700 sur les ports descendants pour une bonne pratique.
  • Activer la fonction « immediate leave » sur tous les ports descendants du switch configuré en snooping XGS-3700 afin d’accélérer le traitement qui se gère par la table de multicast. 


Problématique n°2 :

  • L’écran se fige et se corrige tout seul au bout de cinq minutes dans le pire des cas. Problème pas bloquant mais gênant. 
  • Lorsque l’écran se fige, il faut faire des manipulations comme changer de chaine, éteindre ou rallumer pour corriger ce problème.

Explications et actions correctives :

  • Les deux protocoles IGMPv2 et IGMPv3 sont implémentés en simultané sur le même réseau. Pour pouvoir vérifier les protocoles utilisés sur le réseau, il faut se connecter sur le switch requérant XGS-4728 et rentrer cette commande : Xgs3700 # show igmp-snooping statistics system



  • Pour ce déploiement spécifique, notre switch XGS-4728 (IGMP routeur) utilise et force le protocole IGMPv2. 
  • Pour notre étude, la version de l’IGMP envoyée par smart-tv doit dépendre de la version IGMP reçue par le routeur IGMP. Cependant, la smart-tv fonctionne en utilisant le protocole IGMPv3. Une partie des smart-tv continueront à envoyer le paquet de contrôle IGMPv3 après avoir reçu le paquet IGMPv2 du routeur IGMP. Ce qu’il faut noter, c’est que certaines smart-tv utilisaient des vieux firmware. Ainsi on constatait que le comportement attendu, s’alignait bien au protocole IGMP du switch requérant. Il faut s’assurer de l’activation de l’IGMP « snooping » et « querier » sur xgs4728 pour traiter l’IGMPv2 et v3.

Voici les différents modèles de smart tv qui ont fait issue de cette étude :


Problématique n°3 :

  • Le programme télévisé ne démarre pas immédiatement lorsque l’utilisateur allume la smart-tv.
  • Pas de streaming quand on démarre la smart-tv.
  • La smart-tv a besoin d’environ 30 secondes pour démarrer.
  • Le changement de chaine, rallumer ou éteindre ne corrige pas le problème.

Explications et actions correctives :

  • Il faut activer le « RSTP » sur les ports d’interconnexion entre les switch et les smart-tv. Lorsque le lien est monté, la fonction « RSTP » activera sur le port une vérification pendant 30 secondes afin de s’assurer qu'il n'y a pas de boucle sur le réseau. Le port ne transfèrera pas le paquet avant qu’il soit terminé. Par défaut, la fonction « RSTP » est désactivé, il est recommandé de garder le « RSTP » en état désactivé sur les ports où sont connectés les smart-tv.

Advanced Application > Spanning Tree protocol



  • Activer la protection contre les boucles pour empêcher la boucle réseau sur les ports d'accès (ports où sont connectées les smart-tv), cette fonction se nomme « loop guard ». Attention, il ne faut pas l’activer sur les ports d’interconnexion entre les switch.

Advanced Application > Loop Guard



Problématique n°4 :

  • La smart tv pixelise après que l'utilisateur regarde la tv pendant un certain temps.
  • La TV pixélise toutes les 15 à 20 minutes.
  • Un problème survient lorsque plus de 5 télévisions sont connectées sur le même réseau. Le symptôme s'aggrave avec le nombre croissant de téléviseurs installés sur le réseau.

Explications et actions correctives :

  • De plus en plus de smart-tv prennent en charge le protocole UPnP ou un protocole similaire pour permettre aux périphériques de l’environnement de réseau domestique de se découvrir et de diffuser du contenu multimédia en continu. Cependant, lorsqu'un grand nombre de ces smart-tv sont installées sur le réseau, le paquet de communication UPnP drainera la bande passante du port d'accès et obligera le switch àabandonner des paquets. Bien que les paquets de multicast aient reçu une priorité plus élevée pour éviter les pertes de paquets pour le service de transmission continu sur le switch, la hausse soudaine des paquets de communication UPnP sur le réseau pousse également la smart-tv à se limiter à la gestion des paquets. Pour identifier rapidement ce problème, il faut taper cette commande en cli "show multicast" le groupe "239.255.255.250" s'affichera sur le port de connexion de la smart-tv. Il faudra alors activer « IGMP-Filter » et filtrer ce groupe.
  • Il faudra aussi augmenter la priorité des paquets UDP avec des ACL et s’assurer que ce flux passe toujours en premier lieu. Advanced Application > muticast > IGMP Snooping >IGMP filtering Profile



Activer le profile dans l’IGMP Snooping :



Problématique n°5 :

  • La smart-tv commence à afficher la pixellisation après plusieurs occurrences de changement de chaîne.
  • La TV pixelise après avoir changé plus de 5 fois de chaines.
  • Le changement des chaines aggrave la pixellisation.
  • Parfois, il n’y a pas de paquet de contrôle de "sortie" envoyé par la smart-tv lorsqu’on change de chaine. Tous les canaux continueront à envoyer le flux à la smart-tv et à épuiser la bande passante sur le port du switch.

Explications et actions correctives :

  • Pour identifier rapidement le problème, il faut changer de chaine plus de 10 fois et utiliser la commande en cli "show multicast" après 30 secondes pour consulter le tableau des périphériques. Plusieurs chaînes de télévision seront toujours sur le port du switch sur lequel est connecté la télévision.

Pour éviter ce problème, vous pouvez activer "groupe limité" sur le port. Et limiter le groupe maximum à 1 groupe. Assurez-vous qu'il ne s'appliquera que sur le port d’accès (port où sont connectées les smart-tv) et non pas sur les ports d’interconnexion entre les switch.


Conclusion :

Voici les points clé pour réaliser une architecture IPTV avec une smart-tv sont :

  • Être sûr que les switch sont à jour,
  • Activer « immediate leave » sur les ports directement sur la TV (smart-tv),
  • Activer « normal leave » et fixer la valeur à 2 0000ms sur les ports montants et descendants du switch, 
  • Être sûr de la fonction « RSTP », qu’elle ne soit pas activée sur les ports d’accès (où sont connectées les smart-tv). Et activer la fonction « loop guard » (les ports où sont connectées les smart-tv),
  • Faire une règle de filtrage pour bloquer le trafic UPnP sur la TV.
  • Faire des règles ACL (accès control list) pour prioriser les flux
  • Configurer la limite du groupe de multidiffusion pour vous assurer que cette dernière fonctionne même si elle n’émet pas de paquet de sortie. 
  • S’assurer qu'il ne s'applique qu'au port d'accès (où sont connectées les smart-tv).

En image :