Protokol PIM minangka sakumpulan protokol kanggo ngirim multicast ing jaringan antarane router. Hubungan tetanggan dibangun kanthi cara sing padha karo protokol rute dinamis. PIMv2 ngirim pesen Hello saben 30 detik menyang alamat multicast reserved 224.0.0.13 (Kabeh-PIM-Router). Pesen kasebut ngemot Timer Tahan - biasane padha karo 3.5 * Hello Timer, yaiku, 105 detik minangka standar.
PIM nggunakake rong mode operasi utama - mode Kandhel lan jarang. Ayo dadi miwiti karo mode Kandhel.
Wit Distribusi Berbasis Sumber.
Mode padhet-mode disaranake digunakake ing kasus akeh klien saka klompok multicast sing beda. Nalika router nampa lalu lintas multicast, sing pisanan ditindakake yaiku mriksa aturan RPF. RPF - aturan iki digunakake kanggo mriksa sumber multicast karo tabel nuntun unicast. Sampeyan kudu lalu lintas teka ing antarmuka sing didhelikake host iki miturut versi tabel rute unicast. Mekanisme iki ngatasi masalah loop sing kedadeyan sajrone transmisi multicast.
R3 bakal ngenali sumber multicast (Sumber IP) saka pesen multicast lan mriksa loro mili saka R1 lan R2 nggunakake tabel unicast sawijining. Stream saka antarmuka nuding dening meja (R1 kanggo R3) bakal ditularakΓ© luwih, lan stream saka R2 bakal dropped, amarga kanggo njaluk menyang sumber multicast, sampeyan kudu ngirim paket liwat S0/1.
Pitakonan, apa sing kedadeyan yen sampeyan duwe rong rute sing padha karo metrik sing padha? Ing kasus iki, router bakal milih hop sabanjure saka rute kasebut. Sapa sing duwe alamat IP sing luwih dhuwur bakal menang. Yen sampeyan kudu ngganti prilaku iki, sampeyan bisa nggunakake ECMP. rincian liyane .
Sawise mriksa aturan RPF, router ngirim paket multicast menyang kabeh tanggane PIM, kajaba sing ditampa paket kasebut. Router PIM liyane mbaleni proses iki. Path sing wis dijupuk paket multicast saka sumber menyang panampa final mbentuk wit disebut sumber basis distribusi wit, shortest-path tree (SPT), wit sumber. Telung jeneng beda, pilih salah siji.
Cara ngatasi masalah sing sawetara router ora nyerah ing sawetara stream multicast lan ora ana sing ngirim, nanging router hulu dikirim menyang dheweke. Mekanisme Prune diciptakake kanggo iki.
Pesen Prune.
Contone, R2 bakal terus ngirim multicast kanggo R3, sanajan R3, miturut aturan RPF, irungnya. Kenapa mbukak saluran? R3 ngirim PIM Prune Message lan R2, nalika nampa pesen iki, bakal mbusak antarmuka S0 / 1 saka dhaftar antarmuka metu kanggo aliran iki, dhaftar antarmuka saka ngendi lalu lintas iki kudu dikirim.
Ing ngisor iki minangka definisi sing luwih formal saka pesen PIM Prune:
Pesen PIM Prune dikirim dening siji router menyang router liya kanggo nyebabake router kapindho mbusak link sing Prune ditampa saka SPT tartamtu (S,G).
Sawise nampa pesen Prune, R2 nyetel timer Prune dadi 3 menit. Sawise telung menit, bakal miwiti ngirim lalu lintas maneh nganti nampa pesen Prune liyane. Iki ing PIMv1.
Lan ing PIMv2 timer Refresh Negara wis ditambahake (60 detik minangka standar). Sanalika pesen Prune wis dikirim saka R3, wektu iki diwiwiti ing R3. Sawise kadaluwarsa wektu iki, R3 bakal ngirim pesen Refresh Negara, sing bakal ngreset Timer Prune 3 menit ing R2 kanggo grup iki.
Alesan kanggo ngirim pesen Prune:
- Nalika paket multicast gagal mriksa RPF.
- Nalika ora ana klien disambungake lokal sing wis dijaluk grup multicast (IGMP Join) lan ora ana tanggi PIM kang lalu lintas multicast bisa dikirim (Non-prune Interface).
Pesen Graft.
Ayo mbayangno R3 ora pengin lalu lintas saka R2, dikirim Prune lan nampa multicast saka R1. Nanging dumadakan, saluran antarane R1-R3 ambruk lan R3 kiwa tanpa multicast. Sampeyan bisa ngenteni 3 menit nganti Prune Timer ing R2 kadaluwarsa. 3 menit ngenteni suwene, supaya ora ngenteni, sampeyan kudu ngirim pesen sing bakal langsung nggawa antarmuka S0 / 1 iki menyang R2 metu saka negara pruned. Pesen iki bakal dadi pesen Graft. Sawise nampa pesen Graft, R2 bakal nanggapi karo Graft-ACK.
Prune Override.
Ayo dideleng ing diagram iki. R1 nyebarake multicast menyang segmen kanthi rong router. R3 nampa lan ngirim lalu lintas, R2 nampa, nanging ora ana sing ngirim lalu lintas. Iki ngirim pesen Prune menyang R1 ing babagan iki. R1 kudu mbusak Fa0/0 saka dhaftar lan mungkasi siaran ing babagan iki, nanging apa sing bakal kelakon kanggo R3? Lan R3 ana ing bagean sing padha, uga nampa pesen iki saka Prune lan ngerti tragedi kahanan kasebut. Sadurunge R1 mandheg siaran, nyetel wektu 3 detik lan bakal mandheg siaran sawise 3 detik. 3 detik - iki persis pinten wektu R3 supaya ora ilang multicast kang. Mulane, R3 ngirim pesen Pim Join kanggo grup iki sanalika bisa, lan R1 ora mikir maneh kanggo mungkasi siaran. Babagan Gabung pesen ing ngisor iki.
Tegese Pesen.
Coba bayangake kahanan iki: loro router nyebar menyang siji jaringan bebarengan. Dheweke nampa stream sing padha saka sumber, lan loro-lorone nyebarake menyang jaringan sing padha ing mburi antarmuka e0. Mula, dheweke kudu nemtokake sapa sing bakal dadi siji-sijine penyiar kanggo jaringan iki. Pesen tegas digunakake kanggo iki. Nalika R2 lan R3 ndeteksi duplikasi lalu lintas multicast, yaiku, R2 lan R3 nampa multicast sing disiarkan dhewe, para router ngerti yen ana sing salah ing kene. Ing kasus iki, router ngirim pesen Assert, kang kalebu Jarak Administratif lan metrik rute karo sumber multicast tekan - 10.1.1.10. Pemenang ditemtokake kaya ing ngisor iki:
- Sing duwe AD ngisor.
- Yen AD padha, banjur sing duwe metrik ngisor.
- Yen ana kesetaraan ing kene, mula sing duwe IP sing luwih dhuwur ing jaringan sing nyebarake multicast iki.
Pemenang voting iki dadi Router sing Ditunjuk. Pim Hello uga digunakake kanggo milih DRs. Ing wiwitan artikel, pesen Hello PIM ditampilake, sampeyan bisa ndeleng lapangan DR ing kana. Sing duwe alamat IP paling dhuwur ing link iki menang.
Tandha migunani:
Tabel MROUTE.
Sawise dipikir dhisik carane protokol PIM, kita kudu ngerti carane bisa karo tabel nuntun multicast. Tabel mroute nyimpen informasi babagan aliran sing dijaluk saka klien lan aliran sing mili saka server multicast.
Contone, nalika IGMP Keanggotaan Report utawa PIM Gabung ditampa ing sawetara antarmuka, rekaman jinis (*, G) ditambahake menyang tabel nuntun:
Entri iki tegese panjalukan lalu lintas ditampa kanthi alamat 238.38.38.38. GendΓ©ra DC tegese multicast bakal operate ing mode Kandhel lan C tegese panampa langsung disambungake menyang router, yaiku router nampa Laporan Keanggotaan IGMP lan PIM Gabung.
Yen ana rekaman jinis (S,G) tegese kita duwe stream multicast:
Ing lapangan S - 192.168.1.11, kita wis ndhaptar alamat IP saka sumber multicast, iki sing bakal dicenthang dening aturan RPF. Yen ana masalah, pisanan sampeyan kudu mriksa tabel unicast kanggo rute menyang sumber. Ing lapangan Antarmuka mlebu, nuduhake antarmuka sing ditampa multicast. Ing tabel nuntun unicast, rute menyang sumber kudu ngrujuk menyang antarmuka sing ditemtokake ing kene. Antarmuka Outgoing nemtokake ngendi multicast bakal dialihake. Yen kosong, banjur router durung nampa panjalukan kanggo lalu lintas iki. Informasi liyane babagan kabeh gendera bisa ditemokake .
PIM Sparse-mode.
Strategi Sparse-mode iku ngelawan saka Kandhel-mode. Nalika Sparse-mode nampa lalu lintas multicast, iku mung bakal ngirim lalu lintas liwat antarmuka sing ana panjalukan kanggo aliran iki, contone Pim Join utawa IGMP Report pesen njaluk lalu lintas iki.
Unsur sing padha kanggo SM lan DM:
- Hubungan tetanggan dibangun kanthi cara sing padha kaya ing PIM DM.
- Aturan RPF dianggo.
- Pilihan DR padha.
- Mekanisme pesen Prune Overrides lan Assert padha.
Kanggo ngontrol sapa, ing ngendi lan apa jenis lalu lintas multicast sing dibutuhake ing jaringan, perlu pusat informasi umum. Pusat kita bakal dadi Rendezvous Point (RP). Sapa wae sing pengin sawetara jenis lalu lintas multicast utawa wong wiwit nampa lalu lintas multicast saka sumber, banjur dikirim menyang RP.
Nalika RP nampa lalu lintas multicast, bakal dikirim menyang router sing sadurunge njaluk lalu lintas iki.
Ayo mbayangno topologi sing RP yaiku R3. Sanalika R1 nampa lalu lintas saka S1, encapsulates paket multicast iki menyang pesen Unicast PIM Register lan dikirim menyang RP. Kepiye dheweke ngerti sapa RP? Ing kasus iki, wis diatur statis, lan kita bakal pirembagan bab konfigurasi RP dinamis mengko.
ip pim rp-alamat 3.3.3.3
RP bakal katon - apa ana informasi saka wong sing pengin nampa lalu lintas iki? Ayo padha nganggep ora. Banjur RP bakal ngirim R1 pesen PIM Register-Stop, sing tegese ora ana sing butuh multicast iki, registrasi ditolak. R1 ora bakal ngirim multicast. Nanging host sumber multicast bakal ngirim, supaya R1, sawise nampa Register-Stop, bakal miwiti wektu Register-Suppression witjaksono kanggo 60 detik. 5 detik sadurunge wektu iki kadaluwarsa, R1 bakal ngirim pesen Register kosong karo Null-Register bit (yaiku, tanpa paket multicast encapsulated) menyang RP. RP, sabanjure, bakal tumindak kaya iki:
- Yen ora ana panampa, banjur bakal nanggapi kanthi pesen Register-Stop.
- Yen panampa katon, dheweke ora bakal nanggapi kanthi cara apa wae. R1, Duwe ora nampa nolak kanggo ndhaftar ing 5 detik, bakal seneng lan ngirim pesen Register karo multicast encapsulated kanggo RP.
Kita kayane wis ngerti carane multicast tekan RP, saiki ayo nyoba njawab pitakonan babagan carane RP ngirim lalu lintas menyang panampa. Ing kene perlu kanggo ngenalake konsep anyar - root-path tree (RPT). RPT minangka wit sing didhasarake ing RP, berkembang menyang panampa, ngepang ing saben router PIM-SM. RP nggawe kanthi nampa pesen PIM Gabung lan nambah cabang anyar menyang wit. Dadi, saben router hilir nindakake. Aturan umum katon kaya iki:
- Nalika router PIM-SM nampa pesen PIM Join ing sembarang antarmuka liyane saka antarmuka konco kang RP didhelikake, nambah cabang anyar kanggo wit.
- Cabang uga ditambahake nalika router PIM-SM nampa Laporan Keanggotaan IGMP saka host sing disambungake langsung.
Ayo mbayangno sing duwe klien multicast ing router R5 kanggo grup 228.8.8.8. Sanalika R5 nampa IGMP Keanggotaan Report saka inang, R5 ngirim PIM Join ing arah RP, lan dhewe nambah antarmuka kanggo wit sing katon ing inang. Sabanjure, R4 nampa PIM Gabung saka R5, nambah antarmuka Gi0 / 1 kanggo wit lan ngirim PIM Gabung ing arah RP. Akhire, RP ( R3 ) nampa PIM Gabung lan nambah Gi0/0 wit. Mangkono, panampa multicast kadhaftar. Kita mbangun wit kanthi oyod R3-Gi0/0 β R4-Gi0/1 β R5-Gi0/0.
Sawise iki, Gabung PIM bakal dikirim menyang R1 lan R1 bakal miwiti ngirim lalu lintas multicast. Wigati dimangerteni manawa host njaluk lalu lintas sadurunge siaran multicast diwiwiti, mula RP ora bakal ngirim PIM Gabung lan ora bakal ngirim apa wae menyang R1.
Yen dumadakan nalika multicast dikirim, host mandheg pengin nampa, sanalika RP nampa PIM Prune ing antarmuka Gi0/0, bakal langsung ngirim PIM Register-Stop langsung menyang R1, banjur PIM Prune pesen liwat antarmuka Gi0/1. PIM Register-stop dikirim liwat unicast menyang alamat saka ngendi PIM Register teka.
Kaya sing wis dingerteni sadurunge, sanalika router ngirim PIM Join menyang liyane, umpamane R5 menyang R4, banjur rekaman ditambahake menyang R4:
Lan wektu diwiwiti sing R5 kudu terus-terusan ngreset wektu iki PIM Gabung pesen terus, yen R4 bakal tilar saka dhaftar metu. R5 bakal ngirim saben 60 pesen Gabung PIM.
Shortest-Path Tree Switchover.
Kita bakal nambah antarmuka antarane R1 lan R5 lan ndeleng carane lalu lintas mili karo topologi iki.
Ayo nganggep yen lalu lintas dikirim lan ditampa miturut skema lawas R1-R2-R3-R4-R5, lan ing kene kita nyambungake lan ngatur antarmuka antarane R1 lan R5.
Kaping pisanan, kita kudu mbangun maneh tabel nuntun unicast ing R5 lan saiki jaringan 192.168.1.0/24 tekan liwat antarmuka R5 Gi0/2. Saiki R5, nampa multicast ing antarmuka Gi0/1, mangertos yen aturan RPF ora wareg lan iku bakal luwih logis kanggo nampa multicast ing Gi0/2. Sampeyan kudu medhot sambungan saka RPT lan mbangun wit sing luwih cendhek sing diarani Shortest-Path Tree (SPT). Kanggo nindakake iki, ngirim PIM Join kanggo R0 liwat Gi2/1 lan R1 wiwit ngirim multicast uga liwat Gi0/2. Saiki R5 kudu unsubscribe saka RPT supaya ora nampa rong salinan. Kanggo nindakake iki, dheweke ngirim pesen Prune sing nuduhake alamat IP sumber lan nglebokake bit khusus - RPT-bit. Iki tegese sampeyan ora perlu ngirim lalu lintas, aku duwe wit sing luwih apik ing kene. RP uga ngirim pesen PIM Prune menyang R1, nanging ora ngirim pesen Register-Stop. Fitur liyane: R5 saiki bakal terus ngirim PIM Prune menyang RP, amarga R1 terus ngirim PIM Register menyang RP saben menit. Nganti ora ana wong anyar sing pengin lalu lintas iki, RP bakal nolak. R5 ngabari RP sing terus nampa multicast liwat SPT.
Panelusuran RP dinamis.
Auto-RP.
Teknologi iki nduweni saka Cisco lan ora utamanΓ© populer, nanging isih urip. Operasi Auto-RP kasusun saka rong tahap utama:
1) RP ngirim RP-Ngumumke pesen kanggo alamat dilindhungi undhang-undhang - 224.0.1.39, deklarasi dhewe RP salah siji kanggo saben wong utawa kanggo kelompok tartamtu. Pesen iki dikirim saben menit.
2) Agen pemetaan RP dibutuhake, sing bakal ngirim pesen RP-Discovery sing nuduhake klompok sing RP kudu dirungokake. Saka pesen iki, router PIM biasa bakal nemtokake RP kanggo awake dhewe. Agen Pemetaan bisa dadi router RP dhewe utawa router PIM sing kapisah. RP-Discovery dikirim menyang alamat 224.0.1.40 kanthi wektu siji menit.
Ayo ndeleng proses kanthi luwih rinci:
Ayo konfigurasi R3 minangka RP:
ip pim send-rp-ngumumke loopback 0 lingkup 10
R2 minangka agen pemetaan:
ip pim send-rp-penemuan loopback 0 lingkup 10
Lan ing kabeh liyane, kita bakal ngarepake RP liwat Auto-RP:
ip pim autorp pamireng
Sawise kita ngatur R3, iku bakal miwiti ngirim RP-Announce:
Lan R2, sawise nyetel agen pemetaan, bakal miwiti ngenteni pesen RP-Ngumumke. Mung yen nemokake paling ora siji RP bakal miwiti ngirim RP-Discovery:
Kanthi cara iki, sanalika router biasa (PIM RP Listener) nampa pesen iki, dheweke bakal ngerti ngendi golek RP.
Salah sawijining masalah utama karo Auto-RP yaiku kanggo nampa pesen RP-Announce lan RP-Discovery, sampeyan kudu ngirim PIM Join menyang alamat 224.0.1.39-40, lan kanggo ngirim, sampeyan kudu ngerti ngendi RP dumunung. Masalah pitik lan endhog klasik. Kanggo ngatasi masalah iki, PIM Sparse-Dense-Mode diciptakake. Yen router ora ngerti RP, mula beroperasi ing mode Kandhel; yen ora, banjur ing mode Sparse. Nalika PIM Sparse-mode lan printah pamireng ip pim autorp diatur ing antarmuka saka router biasa, dalan bakal operate ing Kandhel-mode mung kanggo multicasting langsung saka protokol Auto-RP (224.0.1.39-40).
BootStrap Router (BSR).
Fungsi iki padha karo Auto-RP. Saben RP ngirim pesen menyang agen pemetaan, sing ngumpulake informasi pemetaan lan banjur ngandhani kabeh router liyane. Ayo diterangake proses sing padha karo Auto-RP:
1) Sawise kita ngatur R3 minangka calon dadi RP, kanthi printah:
ip pim rp-calon loopback 0
Banjur R3 ora bakal nindakake apa-apa; kanggo miwiti ngirim pesen khusus, dheweke kudu golek agen pemetaan. Mangkono, kita pindhah menyang langkah kapindho.
2) Konfigurasi R2 minangka agen pemetaan:
ip pim bsr-calon loopback 0
R2 wiwit ngirim pesen PIM Bootstrap, sing nuduhake dhewe minangka agen pemetaan:
Pesen iki dikirim menyang alamat 224.0.013, sing uga digunakake protokol PIM kanggo pesen liyane. Iki dikirim menyang kabeh arah lan mulane ora ana masalah pitik lan endhog kaya sing ana ing Auto-RP.
3) Sanalika RP nampa pesen saka router BSR, bakal langsung ngirim pesen unicast menyang alamat router BSR:
Sawise iku, BSR, sawise nampa informasi babagan RP, bakal dikirim kanthi multicast menyang alamat 224.0.0.13, sing dirungokake dening kabeh router PIM. Mulane, analog saka printah ip pim autorp pamireng kanggo router biasa ora ing BSR.
Anycast RP karo Multicast Source Discovery Protocol (MSDP).
Auto-RP lan BSR ngidini kita nyebarake beban ing RP minangka nderek: Saben grup multicast mung siji RP aktif. Ora bakal bisa nyebarake beban kanggo siji klompok multicast liwat sawetara RP. MSDP nindakake iki kanthi nerbitake router RP alamat IP sing padha karo topeng 255.255.255.255. MSDP sinau informasi nggunakake salah siji saka cara: statis, Auto-RP utawa BSR.
Ing gambar kita duwe konfigurasi Auto-RP karo MSDP. Loro RPs diatur karo alamat IP 172.16.1.1/32 ing antarmuka Loopback 1 lan digunakake kanggo kabeh kelompok. Kanthi RP-Announce, loro router ngumumake dhewe kanthi ngrujuk menyang alamat iki. Agen pemetaan Auto-RP, sawise nampa informasi kasebut, ngirim RP-Discovery babagan RP kanthi alamat 172.16.1.1/32. Kita ngandhani router babagan jaringan 172.16.1.1/32 nggunakake IGP lan, miturut. Mangkono, router PIM request utawa ndhaftar mili saka RP sing ditemtokake minangka sabanjurΓ©-hop ing rute menyang jaringan 172.16.1.1/32. Protokol MSDP dhewe dirancang kanggo RPs dhewe kanggo ngganti pesen babagan informasi multicast.
Coba topologi iki:
Switch6 nyebarake lalu lintas menyang alamat 238.38.38.38 lan nganti saiki mung RP-R1 sing ngerti. Switch7 lan Switch8 njaluk grup iki. Router R5 lan R4 bakal ngirim PIM Gabung menyang R1 lan R3, mungguh. Kenging punapa? Rute menyang 13.13.13.13 kanggo R5 bakal ngrujuk menyang R1 nggunakake metrik IGP, kaya kanggo R4.
RP-R1 ngerti babagan aliran kasebut lan bakal miwiti nyebarake menyang R5, nanging R4 ora ngerti apa-apa, amarga R1 ora mung ngirim. Mulane MSDP perlu. Kita ngatur ing R1 lan R5:
ip msdp peer 3.3.3.3 nyambung-sumber Loopback1 ing R1
ip msdp peer 1.1.1.1 nyambung-sumber Loopback3 ing R3
Dheweke bakal ngunggahake sesi antarane saben liyane lan nalika nampa aliran apa wae bakal dilaporake menyang tanggane RP.
Sanalika RP-R1 nampa stream saka Switch6, bakal langsung ngirim pesen Unicast MSDP Source-Active, kang bakal ngemot informasi kaya (S, G) - informasi bab sumber lan tujuan saka multicast. Saiki RP-R3 ngerti yen sumber kayata Switch6, nalika nampa panjalukan saka R4 kanggo aliran iki, bakal ngirim PIM Gabung menyang Switch6, dipandu dening tabel routing. Akibate, R1 wis nampa PIM Gabung kuwi bakal miwiti ngirim lalu lintas menyang RP-R3.
MSDP mbukak liwat TCP, RPs ngirim saben pesen keepalive liyane kanggo mriksa liveness. Timer yaiku 60 detik.
Fungsi kanggo mbagi kanca MSDP menyang domain sing beda-beda tetep ora jelas, amarga pesen Keepalive lan SA ora nuduhake keanggotaan ing domain apa wae. Uga, ing topologi iki, kita nguji konfigurasi sing nuduhake domain sing beda - ora ana bedane ing kinerja.
Yen ana sing bisa njlentrehake, aku bakal seneng maca ing komentar.
Source: www.habr.com