Vue d’ensemble du PIM
Le protocole de routage multicast prédominant utilisé sur Internet aujourd’hui est le Protocol Independent Multicast, ou PIM. Le type de PIM utilisé sur Internet est le mode PIM clairsemé. Le mode clairsemé PIM est accepté de telle sorte que lorsque le terme simple « PIM » est utilisé dans un contexte Internet, une certaine forme de fonctionnement en mode clairsemé est supposée.
Le PIM est apparu comme un algorithme permettant de surmonter les limites des protocoles en mode dense tels que le protocole DVMRP (Distance Vector Multicast Routing), qui était efficace pour les grappes denses de récepteurs multicast, mais ne s’adaptait pas bien aux groupes plus grands et plus clairsemés rencontrés sur Internet. Le protocole Core Based Trees (CBT) était également destiné à prendre en charge le mode clairsemé, mais CBT, avec son approche toute-puissante du noyau, rendait le placement du noyau critique, et les grandes applications de type conférence (many-to-many) entraînaient des goulots d’étranglement dans le noyau. Le PIM a été conçu pour éviter à la fois les problèmes de mise à l’échelle en mode dense du DVMRP et les problèmes de performances potentiels de la CBT.
À partir de Junos OS version 15.2, seul PIM version 2 est pris en charge. Dans l’interface de ligne de commande, la commande permettant de spécifier une version (1 ou 2) est supprimée.
PIMv1 et PIMv2 peuvent coexister sur le même périphérique de routage et même sur la même interface. La principale différence entre PIMv1 et PIMv2 est le format des paquets. Les messages PIMv1 utilisent des paquets IGMP (Internet Group Management Protocol), tandis que PIMv2 possède son propre numéro de protocole IP (103) et sa propre structure de paquets. Tous les périphériques de routage se connectant à un sous-réseau IP tel qu’un LAN doivent utiliser la même version PIM. Certaines implémentations PIM peuvent reconnaître les paquets PIMv1 et basculer automatiquement l’interface du périphérique de routage sur PIMv1. Étant donné que la différence entre PIMv1 et PIMv2 concerne le format du message, mais pas la signification du message ou la façon dont le périphérique de routage traite le message PIM, un périphérique de routage peut facilement mélanger les interfaces PIMv1 et PIMv2.
Le PIM est utilisé pour un routage efficace vers des groupes multicast qui peuvent couvrir des réseaux inter-domaines étendus et étendus. Il est dit « indépendant du protocole » car il ne dépend pas d’un protocole de routage unicast particulier. Junos OS prend en charge le mode bidirectionnel, le mode clairsemé, le mode dense mode et le mode clairsemé-dense mode.
Les routeurs ACX Series prennent uniquement en charge le mode clairsemé. Le mode dense sur la série ACX est pris en charge uniquement pour les groupes multicast de contrôle pour la découverte automatique du point de rendez-vous (auto-RP).
PIM fonctionne selon plusieurs modes : mode bidirectionnel, mode clairsemé, mode dense mode et mode clairsemé-dense mode. En mode dense mode clairsemé, certains groupes multicast sont configurés en mode dense mode (état flood-and-prune, [S,G]) et d’autres sont configurés en mode clairsemé (jointure explicite au point de rendez-vous [RP], état [*,G]).
Les brouillons PIM établissent également un mode connu sous le nom de mode spécifique à la source PIM, ou PIM SSM. Dans PIM SSM, il n’existe qu’une seule source spécifique pour le contenu d’un groupe de multidiffusion au sein d’un domaine donné.
Étant donné que le mode PIM que vous choisissez détermine les propriétés de configuration PIM, vous devez d’abord décider si PIM fonctionne en mode bidirectionnel, clairsemé, dense ou dense mode clairsemé dans votre réseau. Chaque mode présente des avantages opérationnels distincts dans différents environnements réseau.
En mode clairsemé, les périphériques de routage doivent rejoindre et quitter explicitement les groupes de multidiffusion. Les périphériques de routage en amont ne transfèrent pas le trafic multicast à un périphérique de routage en aval, sauf si le périphérique de routage en aval a envoyé une demande explicite (au moyen d’un message de jointure) au périphérique de routage de point de rendez-vous (RP) pour recevoir ce trafic. Le RP sert de racine de l’arborescence de diffusion multicast partagée et est responsable du transfert des données multicast de différentes sources vers les récepteurs.
Le mode clairsemé est bien adapté à Internet, où les messages fréquents de jonction entre domaines et les messages d’élagage sont courants.
À partir de Junos OS version 19.2R1, sur les équipements de la série SRX300, SRX320, SRX340, SRX345, SRX550, SRX1500 et Pare-feu virtuel vSRX 2.0 et Pare-feu virtuel vSRX 3.0 (avec 2 processeurs virtuels), le multicast indépendant du protocole (PIM) en mode point à multipoint (P2MP) prend en charge AutoVPN et Auto Discovery VPN, dans lesquels un nouveau
p2mptype d’interface est introduit pour PIM. L’interfacep2mpsuit toutes les jointures PIM par voisin pour s’assurer que le transfert ou la réplication de multidiffusion ne se produit que pour les voisins qui sont à l’état joint. De plus, le PIM utilisant le mode point à multipoint prend en charge le mode cluster de châssis.Note:Sur tous les commutateurs EX Series (à l’exception des EX4300 et EX9200), des commutateurs QFX5100 et des commutateurs OCX series, la limite de débit est fixée à 1 pps par groupe de multidiffusion S,G afin d’éviter de surcharger les messages de registre du point de rendez-vous (RP) et du routeur First hop (FHR) avec PIM-sparse mode (PIM-SM) et de monopoliser le processeur. Cette limite de débit permet d’améliorer les temps de mise à l’échelle et de convergence en évitant que les paquets dupliqués ne soient piégés et tunnelisés vers RP dans le logiciel. (La prise en charge de la plate-forme dépend de la version de Junos OS dans votre installation.)
Le PIM bidirectionnel est similaire au mode clairsemé et est particulièrement adapté aux applications qui doivent évoluer pour prendre en charge un grand nombre de sources et de récepteurs dispersés. Dans le PIM bidirectionnel, les équipements de routage créent des arborescences bidirectionnelles partagées et ne basculent pas vers une arborescence basée sur la source. Le PIM bidirectionnel est bien évolutif, car il n’a pas besoin d’un état spécifique à la source (S,G). Au lieu de cela, il ne génère que l’état spécifique au groupe (*,G).
Contrairement au mode clairsemé et au mode bidirectionnel, dans lequel les données sont transmises uniquement aux périphériques de routage envoyant une demande de jointure PIM explicite, le mode dense mode implémente un mécanisme d’inondation et d’élagage , similaire au protocole DVMRP (Distance Vector Multicast RoutingProtocol). En mode dense, un équipement de routage reçoit les données multicast sur l’interface entrante, puis transfère le trafic vers la liste des interfaces sortantes. Le flooding se produit périodiquement et est utilisé pour actualiser les informations d’état, telles que l’adresse IP source et la paire de groupes multicast. Si le périphérique de routage n’a pas de récepteurs intéressés pour les données et que la liste des interfaces sortantes devient vide, le périphérique de routage envoie un message d’élagage PIM en amont.
Le mode Dense fonctionne mieux dans les réseaux où il n’y a que peu ou pas d’élagages. Dans de tels cas, le mode dense est en fait plus efficace que le mode clairsemé.
Le mode dense clairsemé, comme son nom l’indique, permet à l’interface de fonctionner sur une base par groupe en mode clairsemé ou dense mode. Un groupe spécifié comme « dense » n’est pas mappé à un RP. Au lieu de cela, les paquets de données destinés à ce groupe sont transférés au moyen de règles PIM Dense Mode. Un groupe spécifié comme « clairsemé » est mappé à un RP, et les paquets de données sont transférés au moyen de règles PIM sparse-mode. Le mode dense mode clairsemé est utile dans les réseaux implémentant auto-RP pour le mode clairsemé PIM.
Sur les pare-feu SRX Series, PIM ne prend pas en charge les interfaces en amont et en aval sur différents routeurs virtuels en mode flux.
Composants réseau PIM de base
Le mode PIM dense mode ne nécessite qu’une source multicast et une série de périphériques de routage compatibles multicast exécutant PIM Dense Mode pour permettre aux récepteurs d’obtenir du contenu multicast. Le mode Dense s’assure que tout le trafic multicast arrive partout en inondant périodiquement le réseau de trafic multicast, et s’appuie sur des messages d’élagage pour s’assurer que les sous-réseaux sur lesquels tous les récepteurs ne sont pas intéressés par ce groupe multicast particulier cessent de recevoir des paquets.
Le mode clairsemé PIM est plus compliqué et nécessite la mise en place de dispositifs de routage spéciaux appelés points de rendez-vous (RP) au cur du réseau. Ces périphériques de routage permettent aux messages de jonction en amont des récepteurs intéressés de rencontrer le trafic en aval à partir de la source du contenu du groupe de multidiffusion. Un réseau peut avoir plusieurs RP, mais le mode PIM clairsemé n’autorise qu’un seul RP à être actif pour un groupe de multicast.
S’il n’y a qu’un seul RP dans un domaine de routage, le RP et les liaisons adjacentes peuvent devenir encombrés et former un point de défaillance unique pour tout le trafic multicast. Ainsi, plusieurs RP sont la règle, mais le problème est alors de savoir comment les autres périphériques de routage multicast trouvent le RP qui est la source du groupe multicast que le récepteur tente de rejoindre. Ce mappage RP-groupe est contrôlé par un routeur d’amorçage spécial (BSR) exécutant le mécanisme PIM BSR. Il peut également y avoir plusieurs routeurs d’amorçage, même pour des raisons de point de défaillance unique.
Le routeur d’amorçage n’a pas besoin d’être un RP lui-même, bien qu’il s’agisse d’une implémentation courante. La fonction principale du routeur d'amorçage est de gérer la collection de RP et de permettre aux destinataires intéressés de trouver la source du trafic multicast de leur groupe. Les messages d’amorçage PIM proviennent de l’adresse de bouclage, qui est toujours active. L’adresse de bouclage doit être routable. S’il n’est pas routable, le routeur d’amorçage n’est pas en mesure d’envoyer des messages d’amorçage pour mettre à jour les membres du domaine RP. La show pim bootstrap commande affiche uniquement les routeurs d’amorçage qui ont des adresses de bouclage routables.
PIM SSM peut être considéré comme un sous-ensemble d’un cas particulier de PIM sparse mode et ne nécessite aucun équipement spécialisé autre que celui utilisé pour PIM sparse mode (et IGMP version 3).
Contrairement aux RP PIM bidirectionnels, contrairement aux RP en mode PIM clairsemé, il n’est pas nécessaire d’effectuer un tunneling de registre PIM ou une autre action de protocole spécifique. Les RP PIM bidirectionnels n’implémentent aucune fonctionnalité spécifique. Les adresses RP sont simplement un emplacement dans le réseau vers lequel se rendez-vous. En fait, pour un PIM bidirectionnel, les adresses RP n’ont pas besoin d’être des adresses d’interface de bouclage ni même d’être des adresses configurées sur un périphérique de routage, tant qu’elles sont couvertes par un sous-réseau connecté à un périphérique de routage compatible PIM bidirectionnel et annoncé sur le réseau.
Tableau de l’historique des modifications
La prise en charge des fonctionnalités est déterminée par la plate-forme et la version que vous utilisez. Utilisez l’Explorateur de fonctionnalités pour déterminer si une fonctionnalité est prise en charge sur votre plateforme.
p2mp type d’interface est introduit pour PIM.