Exemplos: Configuração do modo esparso de PIM

Um domínio de modo esparso de multicast independente de protocolo (PIM) usa o encaminhamento de caminho reverso (RPF) para criar um caminho de uma fonte de dados até o receptor que solicita os dados. Quando um receptor emite uma solicitação de junção explícita, uma verificação de RPF é acionada. A (*,G) mensagem de junção do PIM é enviada para a RP a partir do roteador designado (DR) do receptor. (Por definição, esta mensagem é realmente chamada de mensagem de junção/podar, mas para clareza nesta descrição, ela é chamada de juntar ou podar, dependendo de seu contexto.) A mensagem de junção é um salto multicast por salto upstream para o grupo ALL-PIM-ROUTERS (224.0.0.13) por meio da interface RPF de cada roteador até chegar ao RP. O roteador RP recebe a (*,G) mensagem de junção do PIM e adiciona a interface na qual foi recebido na lista de interface de saída (OIL) da entrada de estado de encaminhamento de árvore de ponto de encontro (RPT). Isso cria o RPT que conecta o receptor com o RP. O RPT permanece em vigor, mesmo que nenhuma fonte ativa gere tráfego.

Nota:

Estado — as entradas (*,G) ou (S,G) — são as informações usadas para o encaminhamento de pacotes unicast ou multicast. S é o endereço IP de origem, G é o endereço de grupo multicast, e * representa qualquer fonte enviada ao grupo G. Os roteadores mantêm o controle do estado de encaminhamento multicast para as interfaces de entrada e saída para cada grupo.

Quando uma fonte fica ativa, o DR de origem encapsula pacotes de dados multicast em uma mensagem de registro de PIM e os envia por meio de unicast para o roteador RP.

Se o roteador RP tiver receptores interessados no domínio do modo esparso PIM, ele envia uma mensagem de junção de PIM em direção à fonte para construir uma árvore de caminho mais curto (SPT) de volta à fonte. A fonte envia pacotes multicast para a LAN, e o DR de origem encapsula os pacotes em uma mensagem de registro DE PIM e encaminha a mensagem para o roteador RP por meio de unicast. O roteador RP recebe mensagens de registro DE PIM da fonte e, assim, adiciona uma nova fonte à árvore de distribuição, mantendo o controle das fontes em uma tabela PIM. Uma vez que um roteador RP recebe pacotes nativamente (com S,G), ele envia uma mensagem de parada de registro para parar de receber as mensagens de registro por meio da unicast.

No aplicativo real, muitos receptores com vários SPTs estão envolvidos em um fluxo de tráfego multicast. Para ilustrar o processo, rastreamos o tráfego multicast do roteador RP até um receptor. Nesse caso, o roteador RP começa a enviar pacotes multicast pelo RPT em direção ao DR do receptor para entrega aos receptores interessados. Quando o DR do receptor recebe o primeiro pacote do RPT, o DR envia uma mensagem de junção de PIM em direção ao DR de origem para começar a construir um SPT de volta à fonte. Quando o DR de origem recebe a mensagem de junção do PIM do DR do receptor, ele começa a enviar tráfego para baixo todos os SPTs. Quando o primeiro pacote multicast é recebido pelo DR do receptor, o DR do receptor envia uma mensagem de podado PIM ao roteador RP para impedir que pacotes duplicados sejam enviados pelo RPT. Por sua vez, o roteador RP para de enviar pacotes multicast para o DR do receptor, e envia uma mensagem de podar PIM para esta fonte sobre o RPT em direção ao DR de origem para interromper a entrega de pacotes multicast para o roteador RP a partir dessa fonte em particular.

Se o roteador de RP receber uma mensagem de registro PIM de uma fonte ativa, mas não tiver receptores interessados no domínio de modo esparso de PIM, ele ainda adicionará a fonte ativa na tabela PIM. No entanto, após adicionar a fonte ativa na tabela PIM, o roteador RP envia uma mensagem de parada de registro. O roteador RP descobre a existência da fonte ativa e não precisa mais receber anúncio da fonte (que utiliza recursos).

Nota:

Se o número de mensagens de junção de PIM exceder o MTU configurado, as mensagens serão fragmentadas no modo esparso IPv6 PIM. Para evitar a fragmentação do PIM, junte-se às mensagens, o tráfego multicast recebe o MTU de interface em vez do MTU do caminho.

As principais características do modo esparso de PIM são as seguintes:

• Roteadores com receptores downstream juntam-se a uma árvore de modo esparso PIM através de uma mensagem de junção explícita.

• Os RPs de modo esparso do PIM são os roteadores onde os receptores atendem às fontes.

• Senders anuncia sua existência a um ou mais RPs, e os receptores consultam RPs para encontrar sessões multicast.

• Assim que os receptores obtêm conteúdo das fontes através do RP, o roteador de último salto (o roteador mais próximo do receptor) pode remover opcionalmente o RP da árvore de distribuição compartilhada (*,G) se a nova árvore baseada em origem (S,G) for mais curta. Os receptores podem então obter conteúdo diretamente da fonte.

  O aspecto transitório do modo esparso de PIM da árvore compartilhada à árvore baseada na fonte é uma das principais características do PIM, pois evita sobrecarregar as ligações de RP ou núcleo circundante.

Existem problemas relacionados a fonte, RPs e receptores quando o modo esparso é usado:

• As fontes devem ser capazes de enviar a todos os RPs.

• Todos os RPs devem se conhecer.

• Os receptores devem enviar mensagens explícitas de junção a um RP conhecido.

• Inicialmente, os receptores precisam saber apenas uma RP (eles mais tarde aprendem sobre os outros).

• Os receptores podem se podar explicitamente de uma árvore.

• Os receptores que nunca fazem a transição para uma árvore baseada em fonte estão efetivamente executando árvores baseadas em núcleo (TCC).

O modo esparso PIM tem recursos padrão para todos esses problemas.

• Ponto
• Opções de mapeamento de RP

Em um domínio esparso de PIM (PIM-SM), existem dois tipos de roteadores designados (DRs) a considerar:

• O DR receptor envia mensagens de podar PIM e PIM da rede receptora em direção à RP.

• O DR de origem envia mensagens de registro de PIM da rede de origem para o RP.

Roteadores PIM vizinhos mensagens de PIM periódicas multicast a cada 30 segundos (o padrão). A mensagem de olá do PIM geralmente inclui um valor de tempo de espera para o vizinho usar, mas isso não é um requisito. Se a mensagem de olá do PIM não incluir um valor de tempo de espera, é usado um valor de tempo limite padrão (no Junos OS, 105 segundos). Ao receber uma mensagem de olá do PIM, um roteador armazena o endereço IP e a prioridade para esse vizinho. Se as prioridades de DR corresponderem, o roteador com o endereço IP mais alto será selecionado como o DR.

Se um DR falhar, um novo é selecionado usando o mesmo processo de comparação de endereços IP.

Nota:

A prioridade de DR é específica para o modo esparso de PIM; conforme a RFC 3973, a prioridade de DR do PIM não pode ser configurada explicitamente no modo denso PIM (PIM-DM) no IGMPv2 – a PIM-DM só oferece suporte a DRs com IGMPv1.

Nos roteadores da Juniper Networks, os pacotes de dados são encapsulados e des encapsulados em túneis por meio de hardware e não pelo software em execução no processador do roteador. O hardware usado para criar interfaces de túnel nos roteadores série M e T é um PIC de serviços de túnel. Se os roteadores de borda multisserviços da Série M da Juniper Networks e os roteadores de núcleo da Série T da Juniper Networks forem configurados como pontos de encontro ou DRs de modo esparso PIM (IPv4) PIM conectados a uma fonte, é necessário um PIC de serviços de túnel. Os roteadores de serviços de ethernet da Série MX da Juniper Networks não exigem PICs de serviços de túnel. No entanto, nos roteadores da Série MX, você deve habilitar serviços de túnel com a tunnel-services declaração em uma ou mais combinações de FPC e PIC on-line no nível hierárquico [edit chassis fpc number pic number] .

CUIDADO:

Para redundância, recomendamos fortemente que cada dispositivo de roteamento tenha vários PICs de serviços de túnel. No caso dos roteadores da Série MX, a recomendação é configurar várias tunnel-services declarações.

Também recomendamos que os PICs do túnel sejam instalados (ou configurados) em diferentes FPCs. Se você tiver apenas um PIC de túnel ou se tiver vários PICs de túnel instalados em um único FPC e, em seguida, esse FPC for removido, a sessão multicast não surgirá. Ter PICs de túnel redundantes em FPCs separados pode ajudar a garantir que pelo menos um TUNNEL PIC esteja disponível e que o multicast continuará funcionando.

Nos roteadores da Série MX, a configuração redundante se parece com o seguinte exemplo:

No modo esparso de PIM, o DR de origem pega os pacotes multicast iniciais e os encapsula em mensagens de registro de PIM. O DR de origem então unicasts os pacotes para o roteador de RP de modo esparso PIM, onde a mensagem de registro de PIM é des encapsulada.

Quando um roteador é configurado como um roteador de RP de modo esparso PIM (especificando um endereço usando a address declaração no [edit protocols pim rp local] nível de hierarquia) e um PIC de túnel está presente no roteador, uma interface de des encapsulamento de registro PIM ou interface pd , é criada automaticamente. A interface pd recebe mensagens de registro de PIM e as des encapsula por meio do hardware.

Se o modo esparso PIM estiver habilitado e um PIC de serviços de túnel estiver presente no roteador, uma interface de encapsulamento de registro PIM (interface pe ) será criada automaticamente para cada endereço RP. A interface pe é usada para encapsular pacotes de dados de origem e enviar os pacotes para endereços RP no PIM DR e no PIM RP. A interface pe recebe mensagens de registro de PIM e encapsula os pacotes por meio do hardware.

Não confunda as interfaces configuráveis de hardware pe e pd com as interfaces de software pime e pimd não configuradas. Ambos os pares encapsulam e des encapsulam pacotes multicast, e são criados automaticamente. No entanto, as interfaces pe e pd aparecem apenas se um PIC de serviços de túnel estiver presente. As interfaces pime e pimd não são úteis em situações que exigem as interfaces pe e pd .

Se o DR de origem for o RP, então não há necessidade de registrar mensagens de PIM e, consequentemente, nenhuma necessidade de pic de serviços de túnel.

Quando o modo esparso PIM é usado com a versão IP 6 (IPv6), um PIC de túnel é necessário no RP, mas não no IPv6 PIM DR. A falta de um requisito de PIC de túnel no IPv6 DR aplica-se apenas ao modo esparso IPv6 PIM e não deve ser confundida com os requisitos de modo esparso IPv4 PIM.

A Tabela 1 mostra a matriz completa dos requisitos DE TÚNEL PIM IPv4 e IPv6.

Tabela 1: Requisitos de PIC de túnel para multicast IPv4 e IPv6

Versão IP	Pic de túnel no RP	Pic de túnel no DR
IPv4	Sim	Sim
IPv6	Sim	Não

Este exemplo descreve como habilitar a supressão de junção de PIM.

As VPNs IPsec criam conexões seguras de ponto a ponto entre sites pela Internet. A implementação do Junos OS de VPNs IPsec oferece suporte a tráfego multicast e unicast. O exemplo a seguir mostra como configurar o modo esparso PIM para a solução multicast e como configurar o IPsec para proteger o seu tráfego.

A configuração mostrada neste exemplo funciona nas seguintes plataformas:

• Roteadores série M e T com um dos seguintes PICs:

  • SERVIÇOS adaptativos (AS) PIC

  • PIC de multisserviços (MS)

• JCS1200 plataforma com um PIC multisserviços (MS-500)

Os endpoints do túnel não precisam ser do mesmo tipo de plataforma. Por exemplo, o dispositivo em uma extremidade do túnel pode ser um roteador JCS1200, enquanto o dispositivo do outro lado pode ser um roteador autônomo da Série T. Os dois roteadores que são os endpoints do túnel podem estar no mesmo sistema autônomo ou em diferentes sistemas autônomos.

Na configuração mostrada neste exemplo, o OSPF está configurado entre os endpoints do túnel. Na Figura 3, os endpoints do túnel são R0 e R1. A rede que contém a fonte multicast está conectada ao R0. A rede que contém os receptores multicast está conectada ao R1. R1 serve como o ponto de encontro (RP) configurado estaticamente.

Para configurar o modo esparso de PIM com IPsec:

1. No R0, configure a interface Ethernet Gigabit de entrada.

2. No R0, configure a interface Gigabit Ethernet de saída.

3. No R0, configure a unidade 0 na interface sp . O Junos OS usa a unidade 0 para registro de serviços e outras comunicações dos serviços PIC.

4. No R0, configure as interfaces lógicas que participam dos serviços IPsec. Neste exemplo, a unidade 1 é a interface voltada para dentro. A unidade 1001 é a interface que enfrenta o local remoto de IPsec.

5. No R0, direcione o tráfego OSPF para o túnel IPsec.

6. No R0, configure o modo esparso de PIM. Este exemplo usa a configuração de RP estática. Como o R0 é um roteador não-RP, configure o endereço do roteador RP, que é o endereço roteável atribuído à interface de loopback no R1.

7. No R0, crie uma regra para uma associação de segurança IKE dinâmica bidirecional (SA) que faz referência à política de IKE e à política IPsec.

8. No R0, configure a proposta IPsec. Este exemplo usa o protocolo Authentication Header (AH).

9. No R0, defina a política de IPsec.

10. No R0, configure detalhes de autenticação e criptografia do IKE.

11. No R0, defina a política de IKE.

12. No R0, crie um conjunto de serviços que define informações específicas do IPsec. O primeiro comando associa a regra do IKE SA ao IPsec. O segundo comando define o endereço da extremidade local do túnel de segurança IPsec. Os dois últimos comandos configuram as interfaces lógicas que participam dos serviços IPsec. A unidade 1 é para o tráfego IPsec voltado para dentro. A unidade 1001 é para o tráfego IPsec voltado para o exterior.

13. No R1, configure a interface Ethernet Gigabit de entrada.

14. No R1, configure a interface Gigabit Ethernet de saída.

15. No R1, configure a interface de loopback.

16. No R1, configure a unidade 0 na interface sp . O Junos OS usa a unidade 0 para registro de serviços e outras comunicações dos serviços PIC.

17. No R1, configure as interfaces lógicas que participam dos serviços IPsec. Neste exemplo, a unidade 1 é a interface voltada para dentro. A unidade 1001 é a interface que enfrenta o local remoto de IPsec.

18. No R1, direcione o tráfego OSPF para o túnel IPsec.

19. No R1, configure o modo esparso de PIM. R1 é um roteador RP. Ao configurar o endereço RP local, use o endereço compartilhado, que é o endereço da interface de loopback do R1.

20. No R1, crie uma regra para uma associação de segurança dinâmica bidirecional de Internet Key Exchange (IKE) (SA) que faz referência à política IKE e à política IPsec.

21. No R1, defina a proposta de IPsec para a SA dinâmica.

22. No R1, defina a política de IPsec.

23. No R1, configure detalhes de autenticação e criptografia do IKE.

24. No R0, defina a política de IKE.

25. No R1, crie um conjunto de serviços que define informações específicas do IPsec. O primeiro comando associa a regra do IKE SA ao IPsec. O segundo comando define o endereço da extremidade local do túnel de segurança IPsec. Os dois últimos comandos configuram as interfaces lógicas que participam dos serviços IPsec. A unidade 1 é para o tráfego IPsec voltado para dentro. A unidade 1001 é para o tráfego IPsec voltado para o exterior.

Para verificar a configuração, execute os seguintes comandos:

Verifique quais RPs os vários roteadores já conheceram.

Verifique se a negociação do IPsec SA é bem sucedida.

Verifique se a negociação da SA da IKE é bem sucedida.

Verifique se o tráfego está viajando pelo túnel IPsec.

Um roteador virtual é um tipo de instância de roteamento simplificada que tem uma única tabela de roteamento. Este exemplo mostra como configurar o PIM em um roteador virtual.