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Sonntag, 10. Juni 2018

Init7 TV7: Turris Omnia, UniFi Switch, Multicast und IGMP Snooping

Seit der Ankündigung von Init7 verwende ich gelegentlich deren TV7-Angebot, welches ein ganz „normales“ Multicast IPTV ist.

Bei der Konfiguration des Services bei einer Bekannten, welche ich mit einem Ubiquiti EdgeRouter ER-X ausgestattet habe, musste ich feststellen, dass das Netzwerk wie vom ISP angedroht mit Multicast geflutet wird, wenn man einen TV-Sender schaut.

Das spürt man sehr gut, wenn man über den am ER-X angeschlossenen Ubiquiti UniFi AP-AC-LR surfen will oder bspw. eine SSH-Verbindung aufgebaut hat. Zwischen dem Druck einer Taste und dem erscheinen des Buchstabens in der Shell gibt es eine spürbare Verzögerung.

Damals war ich der Meinung, dass mein Turris Omnia hier zu Hause mit IPTV Multicast zu schlage kommt, weil ich solche Probleme initial nicht wahrnahm. Doch auch mein Netzwerk wird in Mitleidenschaft gezogen, und auch hier spüre ich es primär mittels Verbindungsproblemen mit dem UniFi Access Point. Da ich direkt nach dem Turris Omnia einen UniFi Switch US-8-60W angeschlossen habe und die Interface-Statistiken mit Cacti aufzeichne, kann ich das Problem einfach visualisieren — an Hand des Matches der Schweizer Nationalmannschaft gegen Japan am Freitag, 8. Juni 2018 ab 19 Uhr (wir schalteten uns ein paar Minuten später zu):

image-7929

Man sieht auf den Graphen sehr gut, dass Multicast auf allen Interfaces des Switches einschlägt, egal, ob das Netzwerkgerät dahinter den Stream schaut oder nicht.

Was ich jetzt zudem auch noch realisiere: Meine Sonos PLAYBASAE, der SUB und die beiden Sonos PLAY:1 hatten Probleme mit der Audio-Wiedergabe von IPTV-Streams. Ich dachte, dass dies entweder an den Streams selber oder aber den Apps liegt, welche ich verwendet habe. Mir schwant nun aber, dass die PLAYBASE das Audio auf Grund des Multicast-Floodings eifach nicht schnell genug über den UniFi Access Point (d.h. per WLAN) zum SUB und den zwei PLAY:1 senden konnte.

Der Match lief bei uns über die App iPlayTV auf dem Apple TV 4 (mit Ethernet am UniFi-Switch angeschlossen) via HDMI auf unserem Panasonic Plasma in der Stube. Hierzu verwende ich udpxy, welches auf einem Linux-Server Intel NUC läuft, welcher ebenfalls am UniFi-Switch angeschlossen (dies nicht aus Spass; iPlayTV kommt mit der M3U8 respektive dem Multicast-Stream direkt von TV7 irgendwie nicht klar). D.h. udpxy empfängt Multicast, wandelt es in einen Unicast-Stream um und sendet diesen an den Apple TV.

Mitten im Spiel entschied ich mich, den Apple TV direkt an einen der vier freien Switch-Ports des Turris Omnia zu hängen (jetzt, als ich diese Zeilen schreibe, realisiere ich gerade, dass ich eigentlich den NUC dort hätte anhängen sollen, da er ja der Multicast-Empfänger war — und nicht den Apple TV). Das änderte an der Multicast-Flut nichts (wie auch, der Multicast-Empfänger war immer noch am Switch angehängt — ich Depp!).

Der Turris Omnia aber hat gemäss Kommandozeile IGMP-Snooping aktiviert:

$ cat /sys/devices/virtual/net/br-lan/bridge/multicast_snooping
1

Quellen: How can I enable IGMP Snooping in OpenWRT? sowie IPTV / UDP multicast

Schlussendlich nach viel Googlen dann die Erkenntnis: Ich musste IGMP Snooping noch auf meiner Ubiquiti-Netzwerkinfrastruktur aktivieren! Das macht man über den UniFi-Controller:

  1. Login auf die Web-Oberfläche des UniFi-Controllers
  2. Settings
  3. Networks
  4. Edit
  5. [x] Enable IGMP Snooping

image-7930

Et voilà! Auf den Cacti-Graphen sind man in der Detail-Ansicht sehr schön, dass ich um spätestens 20:45 Uhr IGMP Snooping auf dem Switch aktiviert hatte:

image-7931

Der Multicast-Stream mit locker 15 Mbit/s kommt immer noch über den Router auf dem Switch rein (Port 1, mit „TURRIS OMNIA“ bezeichnet), doch er wird nur noch an Switch-Port 3 weitergereicht, an welchem der NUC hängt, auf welchem udpxy läuft und den Multicast-Stream in Unicast umwandelt. Die anderen Ports werden mit Multicast sinnvollerweise nicht mehr bedient, und deshalb bricht die blaue Linie (Outbound-Traffic, d.h. in Richtung des angeschlossenen Netzwerkgerätes) fast gegen Null ein.

Was ich jetzt noch mache: Ich hänge den NUC auch noch direkt an einen freien Ethernet-Port des Turris Omnia. Dann gibt es eigentlich keinen Grund mehr, wieso Multicast-Traffic überhaupt bis zum UniFi-Switch gelangen sollte (ausser ich streame diesen bspw. auf meinem per Ethernet angebundenen iMac im Büro).

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Sonntag, 3. Juni 2018

Init7 TV7: Offizielle TV7-App für Apple TV

Da ich heute Fiber7s TV7 auf einem Apple TV installieren durfte, auf welchem eine schweizerische Apple ID konfiguriert ist, weiss ich nun endlich, wie die App wirklich heisst:

image-7919

image-7920

Wieso ich das hier poste? Auf unserem Apple TV hier zu Hause habe ich die App nicht gefunden, weil unser Apple TV mit einer — man verzeihe es uns — us-amerikanischen Apple ID konfiguriert ist und wir somit nur den us-amerikanischen App Store durchsuchen können.

Auf Init7/Fiber7s Homepage wird die App zwar mehrere Male erwähnt, hingegen aber nicht, wie sie offiziell heisst. Auch wird nirgends erwähnt, dass sie nur aus dem schweizerischen App Store heruntergeladen werden kann. Letzteren Entscheid würde ich überdenken, da der Anteil an eingewanderten, hochqualifizierten Fiber7-Nutzern sehr hoch sein sollte — und die mögen es in der Regel nicht, eine zweite Apple ID für ihr Leben in der Schweiz zu lösen.

Schick wäre übrigens auch, wenn TV7 analog zu Salt beim erstmaligen Einrichten eines Apple TV 4 oder 4K einen eigenen Bildschirm zur Konfiguration erhielte.

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Donnerstag, 31. Mai 2018

Init7 TV7: Installation mit einem Ubiquiti Edgerouter X SFP

(Folgeartikel zum Artikel Init7 TV7: Installation mit einem Turris Omnia-Router)

An einem Zweitstandort betreibe ich einen Ubiquiti Edgerouter X SFP (Firmware v1.10.0) mit einem offiziellen FlexOptix-Transceiver von Fiber7. Damit dieser Router IPTV-Multicast ins LAN weiterleitet, waren folgende Anpassungen an der Konfiguration nötig (hat mich 90 Minuten meines Lebens gekostet):

Firewall

Auf rudimentärem Deutsch: Lasse IGMP sowie Multicast UDP durch die Firewall gegen das Internet

...
firewall {
    ...
    name WAN_IN {
        ...
        rule 4 {
            action accept
            description "Allow IGMP (max)"
            log disable
            protocol igmp
        }
        rule 5 {
            action accept
            description "Allow Multicast"
            destination {
                address 224.0.0.0/4
            }
            log disable
        }
    }
    name WAN_LOCAL {
        ...
        rule 4 {
            action accept
            description "Allow IGMP"
            log disable
            protocol igmp
        }
        ...
    }
    ...
}
...

IGMP Proxy

Auf rudimentärem Deutsch: Empfange IGMP-Traffic aus dem Internet und leite ihn in das LAN weiter.

...
protocols {
    igmp-proxy {
        interface switch0 {
            alt-subnet 0.0.0.0/0
            role downstream
            threshold 1
        }
        interface eth5 {
            alt-subnet 0.0.0.0/0
            role upstream
            threshold 1
        }
    }
    ...
}

Multicast-Status abfragen

Um zu überprüfen, ob Multicast grundsätzlich funktioniert, loggt man sich per SSH auf den Router ein und gibt im CLI folgende Befehle ein:

$ show ip multicast interfaces 
Intf             BytesIn        PktsIn      BytesOut       PktsOut            Local
switch0            0.00b             0       31.17MB         24316        Y.Y.Y.1
eth5             31.17MB         24316         0.00b             0   X.X.X.X
$ show ip multicast mfc
Group           Origin           In          Out                Pkts         Bytes  Wrong
239.254.127.63  Y.Y.Y.5        eth5        switch0               1       116.00b      1
239.255.255.250 Y.Y.Y.50       eth5        switch0              56       17.61KB     56
239.77.3.21     77.109.129.16    eth5        switch0           37379       47.91MB      0

Die letzte Zeile war das Resultat, dass ich probehalber Dracula Untold auf Film 4 geschaut habe …

Nachtrag 1: Stream friert ein

Nach der Installation der TV7-App auf dem Apple TV (eigener Blog-Artikel zur App) musste ich entdecken, dass das Bild eines TV-Senders jeweils nach etwas mehr als 3 Minuten einfror (ich tippte nach mehreren Messungen auf ein Timeout von 200 Sekunden — und somit ein strukturelles Problem).

Recht schnell realisierte ich nach etwas Googlen, dass die Firewall-Regel 4 unter WLAN_LOCAL zwingend auch aktiviert werden muss. Diese hatte ich ursprünglich als überflüssig erachtet. Mein Fehler.

Meine Vermutung als IPTV-Laie: Diese (zusätzliche) Regel erlaubt ausgehende IGMP-Pakete. Wenn diese nicht an TV7 gesendet werden können (Heartbeat?), stellt TV7 den Multicast wieder ein. Sobald die Firewall-Rule aktiviert wurde, entfror sich das Bild und die Sendung lief weiter.

Nachtrag 2: Multicast flutet das Netzwerk

Obwohl die Streams nun auf dem Apple TV mit der offiziellen App problemlos laufen, habe ich einen schwerwiegenden Nachteil entdeckt, welcher bei meinem Turris Omnia nicht auftritt: Schaut man mit dem Apple TV einen TV7-Stream, wird das ganze LAN mit Multicast-Paketen geflutet. Dies beeinflusst meinen UniFi Access Point besonders, konnte ich doch einen spürbaren Lag zwischen Tastendruck und Anzeige des Buchstabens auf dem Bildschirm feststellen, wenn ich von meinem MacBook per WLAN per SSH auf einem Laptop im LAN verbunden war.

In meiner derzeitigen Konfiguration sendet der Edgerouter den eingehenden Multicast-Traffic an alle LAN-Interfaces weiter, die am switch0 hängen. Leider habe ich bis jetzt noch keine Lösung gefunden, wie man das auf einzelne Ports einschränken kann (ich brauche eigentlich nur den Apple TV- sowie den Laptop-Port, auf welchem udpxy läuft) respektive wie man IGMP-Snooping aktivieren kann, damit der Edgerouter selber realisiert, welches Gerät/welche Geräte im Netzwerk aktuell gerade Multicast-Streams abspielen möchte.

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Links

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Mittwoch, 23. Mai 2018

Init7 TV7: Installation mit einem Turris Omnia-Router

Gestern liessen Fredy Künzler und seine Init7 die Überraschungsbombe platzen: Ab sofort gibt es TV7, das IPTV-Angebot des ISPs, für alle Fiber7-Kunden kostenlos zum spotgünstigen, symmetrischen 1 Gbit/s Internetabo hinzu:

Medienmitteilung vom 22. Mai 2018

Das bedeutet, dass ich nun über eine 1 GBit/s-Leitung feinste, unkomprimierte HD-Streams aller hierzulande gängigen und einiger eher exotischer Sender empfangen kann — derzeit 215 an der Zahl.

Wieso gerade jetzt? Aus meiner Sicht aus zwei Gründen: Erstens steht die Fussball-WM 2018 vor der Tür, wo man mit einem unkomprimierten Multicast-Stream die Überlegenheit über die Konkurrenz demonstrieren kann (fünf Sekunden vor dem Nachbarn das entscheidende Goal im Final sehen? Check.). Andererseits, weil Salt kürzlich mit seinem (geschwindigkeitstechnisch fragwürdigen) Fiber-Angebot Furore in den Medien gemacht hat, und dort auch IPTV draufpackt (inkl. schicker Integration in iOS).

Installation

Am Abend zog ich zu Hause die Bastelhandschuhe an und machte mich daran, die von TV7 ausgesendeten UDP Multicast-Streams über meinen Router ins interne Netzwerk zu transportieren.

Dank der vom ISP netterweise verfassten Anleitung für den Fiber7-Router meiner Wahl, den Turris Omnia, war das ein Klacks:

Anleitung Fiber7 TV7

Kurz zusammengefasst:

  1. In LuCI einloggen und unter System > Software das Softwarepaket igmpproxy installieren. Hierzu musste ich zuerst einmalig Update lists anklicken, und danach in das Suchfeld Filter den Namen des Pakets eingeben. Noch Find Package klicken und dann in der linken Spalte den Link Install anwählen.
  2. Per SSH auf die Kommandozeile des Routers einloggen und die Konfigurationsdatei unter /etc/config/igmpproxy anpassen (s. unten). Daraus wird dann /var/etc/igmpproxy.conf generiert
  3. In LuCI unter System > Startup igmpproxy auf enabled schalten und einmal start (resp. bei mehrmaligen Versuchen restart) drücken
  4. Per SSH auf der Kommandozeile des Routers mittels ps | grep -i igmp überprüfen, dass der Prozess läuft:
     6728 root       804 S    /usr/sbin/igmpproxy /var/etc/igmpproxy.conf

/etc/config/igmpproxy

config igmpproxy
	option quickleave 1

config phyint wan
	option network wan
	option direction upstream
	list altnet 0.0.0.0/0

config phyint lan
	option network lan
	option direction downstream

Init7 empfiehlt einen Reboot, welchen ich schlussendlich doch noch durchgeführt habe, aber nur, weil etwas mit dem Test-Stream (s. unten) nicht funktioniert hat. Ich kann mir vorstellen, dass der Router Multicast auch ohne Reboot hinkriegt, lasse mir aber gerne das Gegenteil bestätigen.

Test

Um möglichst viele potentiell störenden Parameter auszuschliessen, schloss ich mein MacBook 12″ mittels eines USB-C-auf-Ethernet-Adapters direkt an einen Ethernet-Port des Routers an. So schliesse ich aus, dass Switches zwischen dem Endgerät und dem Router Multicast vermüeseln (mein 8-Port UniFi- und mein 16-Port TP-LINK Gigabit-Switch funktionieren tadellos, ohne irgendwelche Konfiguration).

Anschliessend wollte ich den Empfang mit dem im FAQ-Artikel „Kann ich vorab testen, ob mein Router TV7 (Multicast) unterstützt?“ verlinkten Stream auf den Big Buck Bunny (Bedeutung) testen. Doch leider kriege ich diesen Stream bis heute nicht zu laufen — weshalb ich gestern zuerst auf ein Konfigurationsproblem tippte und deshalb den Router doch noch einem Kaltstart unterzog (ich bin mir fast sicher, dass das nicht nötig gewesen wäre).

image-7881

Nachdem ich mir sicher war, dass igmpproxy sauber läuft, entschloss ich mich schlussendlich, einfach die im FAQ-Artikel „Kann ich TV7 auch auf anderen Geräten als Apple TV anschauen?“ erwähnte M3U-Datei herunterzuladen und in VLC 3.0.2 zu öffnen. Und siehe da: Wenige Sekunden später, nach nicht einmal 30 Minuten Installationsdauer, sah ich die Tagesschau gestochen scharf in höchster Auflösung auf dem Retina-Display meines MacBooks entgegenflimmern:

image-7882

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