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Exemplo: Configuração de multicast específico da fonte

Entender o modo específico da origem do PIM

O PIM multicast específico de origem (SSM) usa um subconjunto de modo esparso PIM e versão IGMP 3 (IGMPv3) para permitir que um cliente receba tráfego multicast diretamente da fonte. O PIM SSM usa a funcionalidade de modo esparso PIM para criar um SPT entre o receptor e a fonte, mas cria o SPT sem a ajuda de um RP.

Any Source Multicast (ASM) foi o Multicast original

RFC 1112, o RFC multicast original, suportava muitos para muitos e um para muitos modelos. Estes passaram a ser conhecidos coletivamente como multicast de qualquer fonte (ASM) porque o ASM permitiu uma ou muitas fontes para o tráfego de um grupo multicast. No entanto, uma rede ASM deve ser capaz de determinar a localização de todas as fontes para um determinado grupo multicast sempre que houver espectadores interessados, independentemente de onde as fontes possam estar localizadas na rede. No ASM, a função source discovery chave é uma função necessária da própria rede.

Descoberta de origem em modo esparso vs Modo denso

A descoberta de fonte multicast parece ser um processo fácil, mas no modo esparso não é. No modo denso, é simples o suficiente inundar o tráfego para todos os roteadores de toda a rede para que todos os roteadores aprendam o endereço fonte do conteúdo para esse grupo multicast. No entanto, o alagamento apresenta problemas de escalabilidade e uso de recursos de rede e não é uma opção viável em modo esparso.

O modo esparso PIM (como qualquer protocolo de modo esparso) alcança a funcionalidade de descoberta de origem necessária sem inundações ao custo de uma quantidade considerável de complexidade. Os roteadores RP devem ser adicionados e devem conhecer todas as fontes multicast, e árvores de distribuição compartilhadas complicadas devem ser construídas para os RPs.

O PIM SSM é um subconjunto de modo esparso de PIM

O PIM SSM é mais simples do que o modo esparso pim porque apenas o modelo de um a muitos é suportado. Os aplicativos de Internet multicast comerciais iniciais provavelmente estarão disponíveis subscribers (ou seja, receptores que emitem mensagens de junção) de apenas uma única fonte (um caso especial de SSM cobre a necessidade de uma fonte de backup). O PIM SSM forma, portanto, um subconjunto de modo esparso de PIM. O PIM SSM constrói árvores de caminho mais curto (SPTs) enraizadas na fonte imediatamente porque, no SSM, o roteador mais próximo do host receptor interessado é informado do endereço IP unicast da fonte para o tráfego multicast. Ou seja, o PIM SSM ignora a fase de conexão de RP por meio de árvores de distribuição compartilhadas, como no modo esparso pim, e vai diretamente para a árvore de distribuição baseada em fonte.

Por que usar o PIM SSM

Em um ambiente onde muitas fontes vêm e vão, como para um serviço de videoconferência, o ASM é apropriado. No entanto, ignorando o modelo de muitos para muitos e focando a atenção no modelo multicast específico de fonte única (SSM), vários aplicativos multicast comercialmente promissores, como a distribuição de canais de televisão pela Internet, poderiam ser trazidos para a Internet muito mais rapidamente e eficientemente do que se a funcionalidade ASM completa fosse exigida da rede.

Uma rede configurada por SSM tem vantagens distintas sobre uma rede de modo esparso PIM configurada tradicionalmente. Não há necessidade de árvores compartilhadas ou mapeamento de RP (nenhum RP é necessário), ou para a descoberta de fontes RP-to-RP através do MSDP.

O PIM SSM é mais simples do que o modo esparso pim porque apenas o modelo de um a muitos é suportado. Os aplicativos de Internet multicast comerciais iniciais provavelmente estarão disponíveis subscribers (ou seja, receptores que emitem mensagens de junção) de apenas uma única fonte (um caso especial de SSM cobre a necessidade de uma fonte de backup). O PIM SSM forma, portanto, um subconjunto de modo esparso de PIM. O PIM SSM constrói árvores de caminho mais curto (SPTs) enraizadas na fonte imediatamente porque, no SSM, o roteador mais próximo do host receptor interessado é informado do endereço IP unicast da fonte para o tráfego multicast. Ou seja, o PIM SSM ignora a fase de conexão de RP por meio de árvores de distribuição compartilhadas, como no modo esparso pim, e vai diretamente para a árvore de distribuição baseada em fonte.

PiM Exorcista

O PIM SSM apresenta novos termos para muitos dos conceitos no modo esparso de PIM. O PIM SSM pode ser tecnicamente usado em toda a gama de endereços multicast 224/4, embora a operação SSM de PIM seja garantida apenas na faixa de 232/8 (232,0/24 está reservado). Os novos termos SSM são apropriados para aplicativos de vídeo da Internet e são resumidos na Tabela 1.

Tabela 1: AsM e SSM, Exorcista

Prazo

Multicast de qualquer fonte

Multicast específico da origem

Identificador de endereços

G

S,G

Designação de endereço

grupo

canal

Operações de receptor

participar, sair

inscreva-se, desinscreva

Intervalo de endereços em grupo

224/4, excluindo 232/8

224/4 (garantido apenas para 232/8)

Embora o PIM SSM descreva as operações do receptor como subscribe e subscriber, o mesmo modo esparso pim junte e deixe mensagens são usados por ambas as formas do protocolo. A mudança de exorcismo distingue o ASM do SSM, embora as mensagens do receptor sejam idênticas.

Como funciona o PIM SSM

O PIM multicast específico de origem (SSM) usa um subconjunto de modo esparso PIM e versão IGMP 3 (IGMPv3) para permitir que um cliente receba tráfego multicast diretamente da fonte. O PIM SSM usa a funcionalidade de modo esparso PIM para criar um SPT entre o receptor e a fonte, mas cria o SPT sem a ajuda de um RP.

Por padrão, o endereço multicast do grupo SSM é limitado à faixa de endereço IP de 232,0,0,0 a 232.255.255,255. No entanto, você pode estender as operações de SSM para outra faixa de Classe D, incluindo a declaração de grupos de ssm no nível de hierarquia [editar opções de roteamento multicast] . O endereço SSM padrão varia de 232.0.0.0 a 232.255.255.255 não pode ser usado na declaração de grupos de ssm . Esta declaração é para adicionar outros endereços multicast aos endereços de grupo SSM padrão. Essa declaração não substitui a faixa de endereço de grupo SSM padrão.

Em uma rede configurada pelo PIM SSM, um host assina um canal SSM (por meio do IGMPv3), anunciando o desejo de participar do grupo G e da fonte S (ver Figura 1). O roteador de modo esparso PIM conectado diretamente, o DR do receptor, envia uma (S,G) mensagem de junção ao seu vizinho RPF para obter a fonte. Observe na Figura 1 que a RP não é contatada neste processo pelo receptor, como seria o caso em operações normais de modo esparso de PIM.

Figura 1: Receptor anuncia desejo de participar do Grupo G e da Fonte S Receiver Announces Desire to Join Group G and Source S

A (S,G) junte-se à mensagem inicia a árvore de origem e, em seguida, constrói-a salto a salto até chegar à fonte. Na Figura 2, a árvore de origem é construída em toda a rede para o Roteador 3, o roteador de último salto conectado à fonte.

Figura 2: Roteador 3 (roteador de último salto) junta-se à árvore Router 3 (Last-Hop Router) Joins the Source Tree de origem

Usando a árvore de origem, o tráfego multicast é entregue ao host de subscrição (ver Figura 3).

Figura 3: (S,G) O estado é construído entre a fonte e o receptor (S,G) State Is Built Between the Source and the Receiver

Usando o PIM SSM

Você pode configurar o Junos OS para aceitar mensagens de junção multicast (ASM) de qualquer fonte (*,G) para endereços de grupo que estejam dentro da faixa padrão ou configurada de grupos multicast específicos de origem (SSM). Isso permite que você ofereça suporte a uma mistura de grupos multicast de qualquer fonte e de origem específica simultaneamente.

A implantação do SSM é fácil. Você precisa configurar o modo esparso de PIM em todas as interfaces do roteador e emitir os comandos SSM necessários, incluindo especificar o IGMPv3 na LAN do receptor. Se o modo esparso PIM não estiver explicitamente configurado nas interfaces de origem e membro do grupo, os pacotes multicast não serão encaminhados. As listas de fontes, suportadas no IGMPv3, são usadas no PIM SSM. À medida que as fontes se tornam ativas e começam a enviar pacotes multicast, os receptores interessados no grupo SSM recebem os pacotes multicast.

Para configurar grupos SSM adicionais, inclua a declaração de grupos de ssm no nível de hierarquia [editar opções de roteamento multicast] .

Visão geral de grupos multicast específicos da origem

Multicast específico de origem (SSM) é um modelo de serviço que identifica o tráfego de sessão por endereço de origem e grupo. O SSM implementado no Junos OS tem os eficientes procedimentos explícitos de junção do modo esparso Protocol Independent Multicast (PIM), mas elimina os procedimentos imediatos de árvore compartilhada e ponto de encontro (RP) usando pares (*,G). O (*) é um curinga referente a qualquer fonte enviada ao grupo G, e "G" refere-se ao grupo IP multicast. A SSM cria árvores de caminho mais curto (SPTs) diretamente representadas por pares (S,G). O "S" refere-se ao endereço IP unicast da fonte, e o "G" refere-se ao endereço de grupo multicast específico. Os pares SSM (S,G) são chamados de canais para diferenciá-los de grupos multicast de qualquer fonte (ASM). Embora o ASM ofereça suporte a comunicações de um a muitos e muitos para muitos, a complexidade do ASM está em seu método de descoberta de origem. Por exemplo, se você clicar em um link em um navegador, o receptor é notificado sobre as informações do grupo, mas não sobre as informações de origem. Com o SSM, o cliente recebe informações de origem e grupo.

O SSM é ideal para serviços multicast, como canais de entretenimento de rede. No entanto, muitos para muitos serviços multicast podem exigir ASM.

Para implantar o SSM com sucesso, você precisa de uma rede e aplicativos multicast de ponta a ponta que usem uma pilha de protocolo de gerenciamento de grupos de Internet 3 (IGMPv3) ou multicast Listener Discovery versão 2 (MLDv2), ou você precisa configurar o mapeamento SSM do IGMPv1 ou IGMPv2 para o IGMPv3.

O mapeamento SSM permite que as operadoras ofereçam suporte a uma rede SSM sem exigir que todos os hosts ofereçam suporte ao IGMPv3. Esse suporte existe em configurações estáticas (S,G), mas o mapeamento SSM também oferece suporte a informações dinâmicas de estado de grupo por fonte, que mudam à medida que os hosts se juntam e deixam o grupo usando IGMP.

O SSM normalmente é suportado com um subconjunto de modo esparso IGMPv3 e PIM conhecido como PIM SSM. Usando o SSM, um cliente pode receber tráfego multicast diretamente da fonte. O PIM SSM usa a funcionalidade de modo esparso PIM para criar um SPT entre o cliente e a fonte, mas cria o SPT sem a ajuda de um RP.

Uma rede configurada por SSM tem vantagens distintas sobre uma rede de modo esparso PIM configurada tradicionalmente. Não há necessidade de árvores compartilhadas ou mapeamento de RP (nenhum RP é necessário), ou para a descoberta de origem RP-to-RP através do Multicast Source Discovery Protocol (MSDP).

Exemplo: configuração de grupos multicast específicos da fonte com substituição de qualquer fonte

Este exemplo mostra como estender as operações de grupo multicast (SSM) específicas de fonte para além da faixa de endereço IP padrão de 232.0.0.0 a 232.255.255.255. Este exemplo também mostra como aceitar mensagens de junção multicast (ASM) de qualquer fonte (*,G) para endereços de grupo que estejam dentro da faixa padrão ou configurada de grupos SSM. Isso permite que você ofereça suporte a uma mistura de grupos multicast de qualquer fonte e de origem específica simultaneamente.

Requisitos

Antes de começar, configure as interfaces do roteador.

Visão geral

Para implantar o SSM, configure o modo esparso de PIM em todas as interfaces de dispositivo de roteamento e emita os comandos SSM necessários, incluindo especificar IGMPv3 ou MLDv2 na LAN do receptor. Se o modo esparso PIM não estiver explicitamente configurado nas interfaces de fonte e membros do grupo, os pacotes multicast não serão encaminhados. As listas de fontes, com suporte para IGMPv3 e MLDv2, são usadas no PIM SSM. As únicas fontes especificadas enviam tráfego para o grupo SSM.

Em uma rede configurada pelo PIM SSM, um host assina um canal SSM (por meio do IGMPv3 ou MLDv2) para se juntar ao grupo G e à fonte S (ver Figura 4). O roteador de modo esparso PIM conectado diretamente, o roteador designado (DR) do receptor, envia uma mensagem de junção (S,G) ao seu vizinho de encaminhamento de caminho reverso (RPF) para a fonte. Observe na Figura 4 que a RP não é contatada neste processo pelo receptor, como seria o caso em operações normais de modo esparso de PIM.

Figura 4: Receptor envia mensagens para participar do Grupo G e da Fonte S Receiver Sends Messages to Join Group G and Source S

A (S,G) junte-se à mensagem inicia a árvore de origem e, em seguida, constrói-a salto a salto até chegar à fonte. Na Figura 5, a árvore de origem é construída em toda a rede para o Roteador 3, o roteador de último salto conectado à fonte.

Figura 5: Roteador 3 (roteador de último salto) junta-se à Source Tree Router 3 (Last-Hop Router) Joins the Source Tree

Usando a árvore de origem, o tráfego multicast é entregue ao host subscrito (ver Figura 6).

Figura 6: (S,G) O estado é construído entre a fonte e o receptor (S,G) State Is Built Between the Source and the Receiver

O SSM pode operar no modo inclua ou no modo excludente. No modo de exclusão, o receptor especifica uma lista de fontes das quais não deseja receber o tráfego de grupo multicast. O dispositivo de roteamento encaminha o tráfego para o receptor de qualquer fonte, exceto as fontes especificadas na lista de exclusão. O receptor aceita tráfego de quaisquer fontes, exceto as fontes especificadas na lista de exclusão.

Topologia

Este exemplo funciona com a topologia RPF simples mostrada na Figura 7.

Figura 7: Topologia Simple RPF Topology RPF simples

Configuração

Procedimento

Configuração rápida da CLI

Para configurar rapidamente este exemplo, copie os seguintes comandos, cole-os em um arquivo de texto, remova quaisquer quebras de linha, altere todos os detalhes necessários para combinar com a configuração da sua rede, copiar e colar os comandos na CLI no nível de [edit] hierarquia e, em seguida, entrar no commit modo de configuração.

Procedimento passo a passo

O exemplo a seguir exige que você navegue por vários níveis na hierarquia de configuração. Para obter informações sobre como navegar na CLI, consulte Usando o Editor de CLI no modo de configuração no Guia de usuário do Junos OS CLI.

Para configurar uma política de RPF:

  1. Configure OSPF.

  2. Configure o modo esparso de PIM.

  3. Configure outros grupos de SSM.

  4. Configure o RP para aceitar as mensagens de junção de ASM para grupos dentro da faixa de endereçoSM.

  5. Se você terminar de configurar o dispositivo, confirme a configuração.

Resultados

Confirme sua configuração inserindo os comandos e show routing-options a show protocols configuração.

Verificação

Para verificar a configuração, execute os seguintes comandos:

  • show igmp group

  • mostrar estatísticas do igmp

  • mostrar pim participar

Exemplo: configuração de um domínio somente para SSM

Implantar um domínio somente em SSM é muito mais simples do que implantar um domínio ASM porque ele requer apenas algumas etapas de configuração. Habilite o modo esparso de PIM em todas as interfaces adicionando a declaração de modo no nível de hierarquia [editar protocolos pim a todos]. Ao configurar todas as interfaces, exclua a interface de gerenciamento do fxp0.0 adicionando a declaração de desativação para essa interface. Em seguida, configure o IGMPv3 em todas as interfaces voltadas para o host adicionando a declaração de versão no nível de hierarquia [editar protocolos igmp]interface-name.

No exemplo a seguir, a interface voltada para o host é fe-0/1/2:

Exemplo: configuração do PIM SSM em uma rede

O exemplo a seguir mostra como o PIM SSM é configurado entre um receptor e uma fonte na rede ilustrada na Figura 8.

Figura 8: Rede na qual configurar o PIM SSM Network on Which to Configure PIM SSM

Este exemplo mostra como configurar a versão IGMP para o IGMPv3 em todas as interfaces de host receptoras.

  1. Habilite o IGMPv3 em todas as interfaces voltadas para o host e desabiibilize o IGMP na interface fxp0.0 no Roteador 1.

    Nota:

    Quando você configura o IGMPv3 em um roteador, os hosts em interfaces configuradas com IGMPv2 não podem se juntar à árvore de origem.

  2. Após o compromisso da configuração, use o show configuration protocol igmp comando para verificar a configuração do protocolo IGMP.

  3. Use o show igmp interface comando para verificar se as interfaces IGMP estão configuradas.

  4. Use o show pim join extensive comando para verificar se o PIM se junta ao estado no Roteador 2 e roteador 3 (os roteadores upstream).

  5. Use o show pim join extensive comando para verificar se o PIM se junta ao estado no Roteador 1 (o roteador conectado ao receptor).

Nota:

Os roteadores multicast versão IP 6 (IPv6) usam o Protocolo Multicast Listener Discovery (MLD) para gerenciar a associação de hosts e roteadores em grupos multicast e para saber quais grupos têm espectadores interessados em cada rede física anexada. Cada dispositivo de roteamento mantém uma lista de endereços multicast de host que têm ouvidos para cada sub-rede, bem como um temporizante para cada endereço. No entanto, o dispositivo de roteamento não precisa saber o endereço de cada ouvido — apenas o endereço de cada host. O dispositivo de roteamento fornece endereços ao protocolo de roteamento multicast que usa, o que garante que os pacotes multicast sejam entregues a todas as sub-redes onde haja espectadores interessados. Dessa forma, o MLD é usado como o transporte para o protocolo de protocolo independente multicast (PIM). O MLD é parte integral do IPv6 e deve ser habilitado em todos os dispositivos de roteamento IPv6 e hosts que precisam receber tráfego IP multicast. O Junos OS oferece suporte às versões MLD 1 e 2. A versão 2 é suportada para modos multicast específicos de origem (SSM) incluindo e excluindo modos.

Exemplo: Configuração do mapeamento SSM

O mapeamento SSM não exige que todos os hosts ofereçam suporte ao IGMPv3. O mapeamento SSM traduz os relatórios de associação IGMPv1 ou IGMPv2 para um relatório IGMPv3. Isso permite que hosts que executam IGMPv1 ou IGMPv2 participem do SSM até que os hosts façam a transição para o IGMPv3.

O mapeamento SSM se aplica a todos os endereços de grupo que correspondam à política, não apenas àqueles que estão em conformidade com as convenções de endereçamento SSM (232/8 para IPv4, ff30:/32 a ff3F::/32 para IPv6).

Recomendamos mapas SSM separados para IPv4 e IPv6 se ambas as famílias de endereços precisarem de suporte SSM. Se você aplicar um mapa SSM contendo endereços IPv4 e IPv6 em uma interface em um contexto IPv4 (usando IGMP), apenas os endereços IPv4 da lista serão usados. Se não houver tais endereços, nenhuma ação será tomada. Da mesma forma, se você aplicar um mapa SSM contendo endereços IPv4 e IPv6 em uma interface em um contexto IPv6 (usando MLD), apenas os endereços IPv6 da lista são usados. Se não houver tais endereços, nenhuma ação será tomada.

Neste exemplo, você cria uma política para combinar com os endereços do grupo que deseja traduzir para IGMPv3. Em seguida, você define o mapa SSM que associa a política aos endereços de origem onde esses endereços de grupo são encontrados. Por fim, você aplica o mapa SSM em uma ou mais interfaces IGMP (para IPv4) ou MLD (para IPv6).

  1. Crie uma política de SSM nomeada como exemplo de política ssm. Os termos da política correspondem ao endereço do grupo IPv4 SSM 232.1.1.1/32 e ao endereço do grupo IPv6 SSM ff35::1/128. Todos os outros endereços são rejeitados.

  2. Após o compromisso da configuração, use o comando de opções de política de configuração de exibição para verificar a configuração da política.

    Os endereços do grupo devem combinar com a política configurada para que o mapeamento SSM ocorra.

  3. Definir dois mapas SSM, um chamado ssm-map-ipv6-exemplo e um chamado ssm-map-ipv4 exemplo, aplicando a política e configurando os endereços de origem como uma opção de roteamento multicast.

  4. Após o compromisso da configuração, use o comando de opções de roteamento de configuração de exibição para verificar a configuração da política.

    Recomendamos mapas SSM separados para IPv4 e IPv6.

  5. Aplique mapas SSM para interfaces IPv4-to-IGMP e mapas SSM para interfaces IPv6-to-MLD:

  6. Após o compromisso da configuração, use o comando de protocolo de configuração de exibição para verificar a configuração do protocolo IGMP e MLD.

  7. Use a interface show igmp e os comandos de interface show mld para verificar se os mapas SSM são aplicados às interfaces.