Protokol PIM nyaéta sakumpulan protokol pikeun ngirimkeun multicast dina jaringan antar router. Hubungan lingkungan diwangun dina cara anu sarua sakumaha dina kasus protokol routing dinamis. PIMv2 ngirim pesen Hello unggal 30 detik ka alamat multicast ditangtayungan 224.0.0.13 (Sadaya-PIM-Routers). Suratna ngandung Tahan Timer - biasana sami sareng 3.5*Halo Timer, nyaéta, 105 detik sacara standar.
PIM ngagunakeun dua modeu operasi utama - mode Padet sareng Sparse. Hayu urang mimitian ku mode Padet.
Tangkal Distribusi Berbasis Sumber.
Mode padet-mode sasaena ngagunakeun dina kasus angka nu gede ngarupakeun klien grup multicast béda. Nalika router nampi lalu lintas multicast, hal kahiji anu dilakukeun nyaéta pariksa aturan RPF. RPF - aturan ieu dipaké pikeun pariksa sumber multicast kalawan tabel routing unicast. Perlu yén lalulintas datang ka panganteur tukangeun host ieu disumputkeun nurutkeun versi tabel routing unicast. Mékanisme ieu ngarengsekeun masalah loop anu lumangsung nalika pangiriman multicast.
R3 bakal ngakuan sumber multicast (Sumber IP) tina pesen multicast jeung pariksa dua aliran ti R1 jeung R2 ngagunakeun tabel unicast na. Aliran ti panganteur nunjuk kana tabél (R1 mun R3) bakal dikirimkeun salajengna, sarta stream ti R2 bakal turun, saprak dina urutan pikeun meunangkeun ka sumber multicast, anjeun kudu ngirim pakét via S0/1.
Patarosanna, naon anu bakal kajadian upami anjeun gaduh dua rute anu sami sareng métrik anu sami? Dina hal ieu, router bakal milih salajengna-hop ti ruteu ieu. Saha waé anu gaduh alamat IP anu langkung luhur bakal meunang. Upami anjeun kedah ngarobih kabiasaan ieu, anjeun tiasa nganggo ECMP. Leuwih jéntré .
Saatos mariksa aturan RPF, router ngirimkeun pakét multicast ka sadaya tatanggana PIM, iwal ti anu nampi pakét. Router PIM séjén ngulang prosés ieu. Jalur anu pakét multicast geus dicokot tina sumber ka panarima final ngabentuk tangkal disebut sumber basis distribution tangkal, shortest-jalur tangkal (SPT), tangkal sumber. Tilu ngaran béda, pilih salah sahiji.
Kumaha carana ngabéréskeun masalah anu sababaraha routers teu nyerah dina sababaraha stream multicast tur euweuh hiji ngirim ka, tapi router hulu ngirimkeunana ka anjeunna. Mékanisme Prune diciptakeun pikeun ieu.
Pesen Prun.
Contona, R2 bakal neruskeun hiji ngirim multicast ka R3, sanajan R3, nurutkeun aturan RPF, pakait eta. Naha ngamuat saluran? R3 ngirimkeun PIM Prune Pesen na R2, sanggeus narima pesen ieu, bakal dipiceun panganteur S0 / 1 tina daptar panganteur kaluar pikeun aliran ieu, daptar panganteur ti mana lalulintas ieu kudu dikirim.
Ieu mangrupikeun definisi anu langkung formal tina pesen PIM Prune:
Pesen PIM Prune dikirim ku hiji router ka router kadua pikeun ngabalukarkeun router kadua ngaleupaskeun link nu Prune katampi ti husus (S,G) SPT.
Saatos nampi pesen Prune, R2 nyetél timer Prune ka 3 menit. Saatos tilu menit, éta bakal ngamimitian ngirim lalu lintas deui dugi ka nampi pesen Prune anu sanés. Ieu aya dina PIMv1.
Sareng dina PIMv2, timer Refresh State parantos ditambah (60 detik sacara standar). Pas pesen Prune geus dikirim ti R3, timer ieu dimimitian dina R3. Saatos kadaluwarsa waktos ieu, R3 bakal ngirim pesen Refresh State, anu bakal ngareset 3-menit Prune Timer dina R2 pikeun grup ieu.
Alesan pikeun ngirim pesen Prune:
- Nalika pakét multicast gagal cék RPF.
- Lamun aya euweuh klien disambungkeun lokal nu geus dipénta grup multicast (IGMP Gabung) tur euweuh tatanggana PIM ka saha lalulintas multicast bisa dikirim (Non-prune Interface).
Pesen Cangkok.
Hayu urang ngabayangkeun yén R3 teu hayang lalulintas ti R2, dikirim Prune sarta narima multicast ti R1. Tapi ujug-ujug, saluran antara R1-R3 murag na R3 ditinggalkeun tanpa multicast. Anjeun tiasa ngantosan 3 menit dugi ka Prune Timer on R2 kadaluwarsa. 3 menit antosan panjang, ku kituna teu ngadagoan, anjeun kudu ngirim pesen anu bakal langsung mawa panganteur S0 / 1 ieu R2 kaluar tina kaayaan pruned. Pesen ieu bakal janten pesen Graft. Saatos nampi pesen Graft, R2 bakal ngabales ku Graft-ACK.
Prune Override.
Hayu urang nempo diagram ieu. R1 nyiarkeun multicast ka ruas sareng dua router. R3 nampi sareng nyiarkeun lalu lintas, R2 nampi, tapi teu aya anu nyiarkeun lalu lintas. Éta ngirim pesen Prune ka R1 dina bagean ieu. R1 kedah nyabut Fa0 / 0 tina daptar sareng ngeureunkeun siaran di bagean ieu, tapi naon anu bakal kajadian ka R3? Sareng R3 aya dina bagéan anu sami, ogé nampi pesen ieu ti Prune sareng ngartos tragedi kaayaan éta. Saméméh R1 eureun siaran, éta nyetel timer 3 detik sarta bakal eureun siaran sanggeus 3 detik. 3 detik - ieu persis sabaraha waktos R3 boga ku kituna teu leungit multicast-Na. Ku alatan éta, R3 ngirim pesen Pim Gabung pikeun grup ieu pas mungkin, sarta R1 euweuh mikir eureun siaran. Ngeunaan pesen Gabung di handap.
Negeskeun Pesen.
Hayu urang ngabayangkeun kaayaan ieu: dua routers disiarkeun ka hiji jaringan sakaligus. Aranjeunna nampi aliran anu sami tina sumberna, sareng duanana nyiarkeun kana jaringan anu sami di tukangeun antarmuka e0. Ku alatan éta, maranéhna kudu nangtukeun saha nu bakal jadi hiji-hijina penyiar pikeun jaringan ieu. Pesen negeskeun dianggo pikeun ieu. Nalika R2 na R3 ngadeteksi duplikasi lalulintas multicast, nyaeta, R2 na R3 narima multicast yén maranéhna sorangan disiarkeun, ngartos routers yén aya nu salah dieu. Dina hal ieu, routers ngirim pesen Negeskeun, nu ngawengku Jarak Administratif jeung métrik jalur nu sumber multicast ngahontal - 10.1.1.10. Tien Juara ditangtukeun kieu:
- Hiji kalayan AD handap.
- Upami AD sami, teras saha anu gaduh métrik anu langkung handap.
- Upami aya kasaruaan di dieu, maka anu gaduh IP anu langkung luhur dina jaringan dimana aranjeunna nyebarkeun multicast ieu.
Tien Juara sora ieu janten Router Ditunjuk. Pim Hello ogé dipaké pikeun milih DRs. Dina awal tulisan, pesen PIM Halo dipidangkeun, anjeun tiasa ningali lapangan DR di dinya. Anu gaduh alamat IP pangluhurna dina tautan ieu meunang.
tanda mangpaat:
Méja MROUTE.
Saatos katingal awal kumaha protokol PIM jalan, urang kedah ngartos kumaha carana dianggo kalayan tabel routing multicast. Méja mroute nyimpen inpormasi ngeunaan aliran mana anu dipénta ti klien sareng aliran mana anu ngalir ti server multicast.
Salaku conto, nalika Laporan Kaanggotaan IGMP atanapi PIM Gabung ditampi dina sababaraha antarmuka, rékaman jinis (*, G) ditambahkeun kana méja routing:
Éntri ieu ngandung harti yén pamundut lalulintas ditampi kalayan alamat 238.38.38.38. Bandéra DC ngandung harti yén multicast bakal beroperasi dina modeu Padet tur C hartina panarima langsung disambungkeun ka router dina, nyaeta, router anu narima IGMP Kaanggotaan Laporan sarta PIM Gabung.
Upami aya rékaman jinis (S,G) hartosna urang gaduh aliran multicast:
Dina widang S - 192.168.1.11, kami geus didaptarkeun alamat IP tina sumber multicast, ieu nu bakal dipariksa ku aturan RPF. Upami aya masalah, hal kahiji anu anjeun kedah laksanakeun nyaéta pariksa tabel unicast pikeun rute ka sumberna. Dina widang Interface asup, nunjukkeun panganteur nu multicast nu narima. Dina tabel routing unicast, jalur ka sumberna kudu ngarujuk kana panganteur dieusian dieu. Interface Outgoing nangtukeun mana multicast bakal dialihkeun. Upami éta kosong, maka router henteu nampi pamundut pikeun lalu lintas ieu. Inpo nu langkung lengkep ihwal sadaya umbul bisa kapanggih .
PIM Sparse-modus.
Strategi Sparse-mode nyaéta sabalikna tina Padet-mode. Nalika Sparse-mode narima lalulintas multicast, eta ngan bakal ngirim lalulintas ngaliwatan maranéhanana interfaces dimana aya requests pikeun aliran ieu, contona Pim Gabung atanapi IGMP Laporan pesen requesting lalulintas ieu.
Unsur anu sami pikeun SM sareng DM:
- Hubungan lingkungan diwangun dina cara anu sami sareng dina PIM DM.
- Aturan RPF jalan.
- Pilihan DR sami.
- Mékanisme pesen Prune Overrides sareng Assert sami.
Pikeun ngadalikeun saha, dimana jeung naon jenis lalulintas multicast diperlukeun dina jaringan, hiji puseur informasi umum diperlukeun. Puseur kami bakal Rendezvous Point (RP). Saha waé anu hoyong sababaraha jinis lalu lintas multicast atanapi batur mimiti nampi lalu lintas multicast tina sumberna, teras anjeunna ngirimkeun ka RP.
Nalika RP narima lalulintas multicast, eta bakal dikirim ka maranéhanana routers nu saméméhna dipénta lalulintas ieu.
Hayu urang ngabayangkeun topologi dimana RP nyaéta R3. Pas R1 narima lalulintas ti S1, encapsulates pakét multicast ieu kana pesen Unicast PIM ngadaptar sarta ngirimkeun ka RP. Kumaha anjeunna terang saha RP? Dina hal ieu, eta geus ngonpigurasi statik, sarta kami bakal ngobrol ngeunaan konfigurasi RP dinamis engké.
ip pim rp-alamat 3.3.3.3
RP bakal katingali - naha aya inpormasi ti batur anu hoyong nampi lalu lintas ieu? Hayu urang nganggap éta henteu. Lajeng RP bakal ngirim R1 pesen PIM ngadaptar-Stop, nu hartina teu saurang ogé perlu multicast ieu, pendaptaran ditolak. R1 moal ngirim multicast. Tapi host sumber multicast bakal ngirimkeunana, ku kituna R1, sanggeus narima ngadaptar-Stop, bakal ngamimitian hiji ngadaptar-Suprési timer sarua jeung 60 detik. 5 detik samemeh waktu ieu kadaluwarsa, R1 bakal ngirim pesen Register kosong kalawan bit Null-Register (nyaéta, tanpa hiji pakét multicast encapsulated) nuju RP. RP, kahareupna bakal tindakan sapertos kieu:
- Upami teu aya panampi, éta bakal ngabales ku pesen Register-Stop.
- Upami panampi muncul, anjeunna moal ngabales ku cara naon waé. R1, sanggeus teu nampi panolakan pikeun ngadaptar dina 5 detik, bakal senang jeung ngirim pesen ngadaptar kalawan multicast encapsulated mun RP.
Urang sigana geus ilahar kaluar kumaha multicast ngahontal RP, ayeuna hayu urang coba mun ngajawab sual kumaha RP delivers lalulintas keur panarima. Di dieu perlu pikeun ngawanohkeun konsép anyar - root-path tree (RPT). RPT mangrupakeun tangkal rooted di RP, tumuwuh ka arah panarima, branching on unggal router PIM-SM. RP nyiptakeunana ku nampi pesen PIM Gabung sareng nambihan cabang anyar kana tangkal. Janten, unggal router hilir ngalakukeunana. Aturan umum kasampak kawas kieu:
- Lamun router PIM-SM narima pesen PIM Gabung dina sagala panganteur lian ti panganteur balik nu RP disumputkeun, eta nambihan cabang anyar kana tangkal.
- Cabang ogé ditambahkeun nalika router PIM-SM narima Laporan Kaanggotaan IGMP ti host disambungkeun langsung.
Hayu urang ngabayangkeun yen urang boga klien multicast dina router R5 pikeun grup 228.8.8.8. Pas R5 narima IGMP Kaanggotaan Laporan ti host, ngirim R5 a Gabung PIM arah RP, jeung sorangan nambahkeun hiji panganteur kana tangkal nu Sigana di host teh. Salajengna, R4 narima PIM Gabung ti R5, nambahkeun panganteur Gi0 / 1 kana tangkal jeung ngirimkeun PIM Gabung dina arah RP. Tungtungna, RP (R3) nampi PIM Gabung sareng nambihan Gi0/0 kana tangkal. Ku kituna, panarima multicast kadaptar. Kami ngawangun tangkal kalayan akar R3-Gi0/0 → R4-Gi0/1 → R5-Gi0/0.
Saatos ieu, PIM Gabung bakal dikirim ka R1 sareng R1 bakal mimiti ngirim lalu lintas multicast. Penting pikeun dicatet yén upami host naroskeun lalu lintas sateuacan siaran multicast dimimitian, maka RP moal ngirim PIM Gabung sareng moal ngirim nanaon ka R1 pisan.
Lamun ujug-ujug bari multicast keur dikirim, host eureun hayang narima eta, pas RP narima PIM Prune dina panganteur Gi0/0, éta bakal langsung ngirim PIM ngadaptar-Stop langsung ka R1, lajeng PIM Prune. pesen via panganteur Gi0/1. PIM ngadaptar-eureun dikirim via unicast ka alamat nu PIM ngadaptar sumping.
Sakumaha anu kami nyarios tadi, pas router ngirimkeun PIM Gabung ka anu sanés, contona R5 ka R4, teras rékaman ditambah kana R4:
Jeung timer dimimitian yén R5 kudu terus ngareset timer ieu PIM Gabung pesen terus, disebutkeun R4 bakal kaasup ti daptar kaluar. R5 bakal ngirim unggal 60 pesen Gabung PIM.
Shortest-Jalan Tangkal Switchover.
Urang bakal nambahan hiji panganteur antara R1 na R5 tur tingal kumaha lalulintas ngalir kalayan topology ieu.
Hayu urang nganggap yén lalulintas dikirim jeung narima nurutkeun skéma heubeul R1-R2-R3-R4-R5, sarta di dieu urang disambungkeun tur ngonpigurasi antarbeungeut antara R1 na R5.
Munggaran sadaya, urang kudu ngawangun deui tabel routing unicast on R5 tur kiwari jaringan 192.168.1.0/24 ngahontal ngaliwatan panganteur R5 Gi0/2. Ayeuna R5, narima multicast on panganteur Gi0 / 1, understands yén aturan RPF teu wareg tur eta bakal leuwih logis pikeun nampa multicast on Gi0/2. Sakuduna megatkeun sambungan tina RPT sarta ngawangun tangkal pondok disebut Shortest-Jalur Tangkal (SPT). Jang ngalampahkeun ieu, anjeunna ngirimkeun PIM Gabung ka R0 ngaliwatan Gi2 / 1 sarta R1 mimiti ngirim multicast ogé ngaliwatan Gi0 / 2. Ayeuna R5 kedah unsubscribe tina RPT supados henteu nampi dua salinan. Jang ngalampahkeun ieu, anjeunna ngirimkeun Prune pesen nunjukkeun alamat IP sumber na inserting bit husus - RPT-bit. Ieu ngandung harti yén anjeun teu perlu ngirim kuring lalulintas, Kuring boga tangkal hadé dieu. RP ogé ngirimkeun pesen PIM Prune ka R1, tapi henteu ngirim pesen Register-Stop. Fitur séjén: R5 ayeuna bakal terus ngirim PIM Prune ka RP, sabab R1 terus ngirim PIM ngadaptar ka RP unggal menit. Dugi teu aya jalma anyar anu hoyong lalu lintas ieu, RP bakal nolak. R5 ngabéjaan RP yén éta terus nampi multicast via SPT.
Pilarian RP dinamis.
Otomatis-RP.
téhnologi ieu proprietary ti Cisco na teu utamana populér, tapi masih hirup. Operasi Otomatis-RP diwangun ku dua tahap utama:
1) RP ngirim RP-Ngumumkeun seratan ka alamat ditangtayungan - 224.0.1.39, nyatakeun sorangan RP boh for everyone atawa grup husus. Pesen ieu dikirim unggal menit.
2) Agén pemetaan RP diperyogikeun, anu bakal ngirim pesen RP-Discovery anu nunjukkeun grup mana anu RP kedah didangukeun. Éta tina pesen ieu yén router PIM biasa bakal nangtukeun RP pikeun diri. Agen Pemetaan tiasa janten router RP sorangan atanapi router PIM anu misah. RP-Papanggihan dikirim ka alamat 224.0.1.40 kalawan timer hiji menit.
Hayu urang nempo prosés dina leuwih jéntré:
Hayu urang ngonpigurasikeun R3 salaku RP:
ip pim ngirim-rp-ngumumkeun loopback 0 lingkup 10
R2 salaku agén pemetaan:
ip pim kirim-rp-penemuan loopback 0 lingkup 10
Sareng sadaya anu sanésna kami ngarepkeun RP via Auto-RP:
ip pim autorp pangdéngé
Sakali kami ngonpigurasikeun R3, éta bakal ngamimitian ngirim RP-Announce:
Sareng R2, saatos nyetél agén pemetaan, bakal ngawitan ngantosan pesen RP-Announce. Ngan nalika mendakan sahenteuna hiji RP bakal ngamimitian ngirim RP-Discovery:
Ku cara kieu, pas routers biasa (PIM RP Listener) narima pesen ieu, maranéhna bakal nyaho dimana néangan RP.
Salah sahiji masalah utama Auto-RP nyaéta pikeun nampa pesen RP-Ngumumkeun sareng RP-Papanggihan, anjeun kedah ngirim PIM Gabung ka alamat 224.0.1.39-40, sareng pikeun ngirim, anjeun kedah terang dimana RP ayana. Hayam klasik sareng masalah endog. Pikeun ngajawab masalah ieu, PIM Sparse-Dense-Mode ieu nimukeun. Upami router henteu terang RP, maka éta beroperasi dina modeu Padet; upami éta, maka dina modeu Sparse. Nalika PIM Sparse-mode jeung paréntah pangdéngé ip pim autorp ngonpigurasi dina interfaces of routers biasa, router bakal beroperasi dina padet-mode ngan pikeun multicasting langsung ti protokol Otomatis-RP (224.0.1.39-40).
BootStrap Router (BSR).
Pungsi ieu jalan sarupa Auto-RP. Unggal RP ngirim pesen ka agén pemetaan, nu ngumpulkeun informasi pemetaan lajeng ngabejaan sakabeh routers séjén. Hayu urang ngajelaskeun prosés anu sami sareng Auto-RP:
1) Sakali urang ngonpigurasikeun R3 salaku calon janten RP, kalayan paréntah:
ip pim rp-calon loopback 0
Teras R3 moal ngalakukeun nanaon; pikeun ngamimitian ngirim pesen khusus, anjeunna kedah milarian agén pemetaan. Ku kituna, urang ngaléngkah ka lengkah kadua.
2) Konpigurasikeun R2 salaku agén pemetaan:
ip pim bsr-calon loopback 0
R2 mimiti ngirim pesen PIM Bootstrap, dimana éta nunjukkeun dirina salaku agén pemetaan:
Pesen ieu dikirim ka alamat 224.0.013, anu ogé dianggo ku protokol PIM pikeun pesen anu sanés. Éta ngirimkeun aranjeunna ka sadaya arah sahingga henteu aya masalah hayam sareng endog sapertos anu aya dina Auto-RP.
3) Pas RP nampi pesen ti router BSR, éta bakal langsung ngirim pesen unicast ka alamat router BSR:
Saatos éta, BSR, nampi inpormasi ngeunaan RPs, bakal dikirim ku multicast ka alamat 224.0.0.13, anu didangukeun ku sadaya router PIM. Ku alatan éta, hiji analog tina paréntah ip pim autorp pangdéngé pikeun routers biasa teu di BSR.
Anycast RP sareng Multicast Source Discovery Protocol (MSDP).
Otomatis-RP na BSR ngamungkinkeun urang pikeun ngadistribusikaeun beban on RP saperti kieu: Unggal grup multicast boga ngan hiji RP aktip. Éta moal mungkin pikeun ngadistribusikaeun beban pikeun hiji grup multicast dina sababaraha RPs. MSDP ngalakukeun ieu ku ngaluarkeun routers RP alamat IP sarua jeung masker 255.255.255.255. MSDP diajar inpormasi nganggo salah sahiji metode: statis, Auto-RP atanapi BSR.
Dina gambar urang gaduh konfigurasi Otomatis-RP sareng MSDP. Duanana RPs anu ngonpigurasi kalawan alamat IP 172.16.1.1/32 pa Loopback 1 panganteur sarta dipaké pikeun sakabéh grup. Kalawan RP-Announce, duanana routers ngumumkeun diri ku ngarujuk kana alamat ieu. Agen pemetaan Otomatis-RP, sanggeus narima informasi, ngirim RP-Papanggihan ngeunaan RP kalawan alamat 172.16.1.1/32. Urang ngabejaan routers ngeunaan jaringan 172.16.1.1/32 ngagunakeun IGP na, sasuai. Ku kituna, PIM routers menta atawa ngadaptar ngalir ti RP nu dieusian salaku hareup-hop dina jalur ka jaringan 172.16.1.1/32. Protokol MSDP sorangan dirancang pikeun RPs sorangan nukeur pesen ngeunaan informasi multicast.
Pertimbangkeun topologi ieu:
Switch6 nyiarkeun lalu lintas ka alamat 238.38.38.38 sareng sajauh ieu ngan ukur RP-R1 anu terang ngeunaan éta. Switch7 sareng Switch8 naroskeun ka grup ieu. Router R5 sareng R4 bakal ngirim PIM Gabung ka R1 sareng R3, masing-masing. Naha? Rute ka 13.13.13.13 pikeun R5 bakal ngarujuk kana R1 nganggo métrik IGP, sapertos R4.
RP-R1 terang ngeunaan aliran sareng bakal ngamimitian nyiarkeun ka R5, tapi R4 henteu terang nanaon ngeunaan éta, sabab R1 henteu ngan ukur ngirimkeunana. Kituna MSDP diperlukeun. Urang ngonpigurasikeunana dina R1 sareng R5:
ip msdp tara 3.3.3.3 nyambungkeun-sumber Loopback1 on R1
ip msdp tara 1.1.1.1 nyambungkeun-sumber Loopback3 on R3
Aranjeunna bakal ngangkat sési antara silih sareng nalika nampi aliran naon waé aranjeunna bakal ngalaporkeun ka tatanggana RP.
Pas RP-R1 nampi aliran tina Switch6, éta bakal langsung ngirim pesen Unicast MSDP Source-Active, anu bakal ngandung inpormasi sapertos (S, G) - inpormasi ngeunaan sumber sareng tujuan multicast. Ayeuna yén RP-R3 terang yén sumber sapertos Switch6, nalika nampi pamundut ti R4 pikeun aliran ieu, éta bakal ngirim PIM Gabung ka Switch6, dipandu ku méja routing. Akibatna, R1 nampi sapertos PIM Gabung bakal ngawitan ngirim lalulintas nuju RP-R3.
MSDP ngalir ngaliwatan TCP, RPs ngirim silih keepalive pesen mariksa liveness. Timer nyaéta 60 detik.
Fungsi ngabagi MSDP peers kana domain béda tetep can écés, saprak Keepalive sarta pesen SA teu nunjukkeun kaanggotaan dina domain nanaon. Ogé, dina topologi ieu, kami nguji konfigurasi anu nunjukkeun domain anu béda - henteu aya bédana dina pagelaran.
Upami aya anu tiasa ngajelaskeun, kuring bakal resep maca dina koméntar.
sumber: www.habr.com