Présentation du PIM

Le protocole de routage multicast prédominant utilisé sur Internet aujourd’hui est Protocol Independent Multicast, ou PIM. Le type de PIM utilisé sur Internet est le mode clairsemé PIM. Le mode clairsemé PIM est accepté de telle sorte que lorsque le simple terme « PIM » est utilisé dans un contexte Internet, une certaine forme de fonctionnement en mode clairsemé est supposée.

PIM est apparu comme un algorithme permettant de surmonter les limites des protocoles en mode dense tels que le Distance Vector Multicast Routing Protocol (DVMRP), qui était efficace pour les clusters 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 le CBT, avec son approche toute-puissante, a rendu le placement du noyau critique, et les grandes applications de type conférence (many-to-many) ont entraîné des goulots d’étranglement dans le cœur. PIM a été conçu pour éviter les problèmes de mise à l’échelle en mode dense de DVMRP et les problèmes de performances potentiels de la TCC en même temps.

À partir de la version 15.2 de Junos OS, seule la version 2 de PIM est prise en charge. Dans la CLI, 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 de 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 implique 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.

PIM est utilisé pour un routage efficace vers des groupes de multicast qui peuvent s’étendre sur des réseaux étendus et interdomaines. Il est appelé « 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.

Le PIM fonctionne dans plusieurs modes : mode bidirectionnel, mode clairsemé, mode dense Dense et mode clairsemé-Dense Mode. En mode clairsemé-Dense Mode, certains groupes de multicast sont configurés en mode Dense Mode (état Flood-and-Prune, [S,G]) et d’autres en mode clairsemé (joint 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 multicast dans 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 sparse-Dense Mode dans votre réseau. Chaque mode présente des avantages de fonctionnement distincts dans différents environnements réseau.

• En mode clairsemé, les périphériques de routage doivent rejoindre et quitter explicitement les groupes de multicast. Les périphériques de routage en amont ne transfèrent pas le trafic de 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 jonction) au périphérique de routage du point de rendez-vous (RP) pour recevoir ce trafic. Le RP sert de racine à l’arborescence de livraison de multicast partagée et est responsable du transfert des données de multicast de différentes sources vers les récepteurs.

  Le mode clairsemé est bien adapté à Internet, où les messages de jointure interdomaines et les messages d’élagage fréquents sont courants.

• L’interface p2mp suit toutes les jointures PIM par voisin pour s’assurer que le transfert ou la réplication multicast ne se produit qu’aux voisins qui sont à l’état joint. De plus, le PIM en mode point à multipoint prend en charge le mode cluster du châssis.

• Le PIM bidirectionnel est similaire au mode clairsemé et convient particulièrement aux applications qui doivent évoluer pour prendre en charge un grand nombre de sources et de récepteurs dispersés. Dans PIM bidirectionnel, les périphériques de routage créent des arborescences bidirectionnelles partagées et ne basculent pas vers une arborescence basée sur les sources. Le PIM bidirectionnel évolue bien, car il ne nécessite pas d’état spécifique à la source (S,G). Au lieu de cela, il construit uniquement l’état spécifique au groupe (*,G).

• Contrairement aux modes clairsemé et bidirectionnel, dans lesquels les données sont transmises uniquement aux équipements de routage envoyant une demande de jointure PIM explicite, le Dense Mode met en œuvre un mécanisme d’inondation et d’élagage , similaire au protocole DVMRP (Distance Vector Multicast Routing Protocol). En Dense Mode, un périphérique de routage reçoit les données de 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 groupe multicast. Si le périphérique de routage n’a pas de destinataires 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 peu ou pas d’élagage se produisent. Dans de tels cas, le Dense Mode est en fait plus efficace que le mode clairsemé.

• Le Sparse-Dense Mode, comme son nom l’indique, permet à l’interface de fonctionner par groupe en mode clairsemé ou en mode 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 « épars » est mappé à un RP et les paquets de données sont transférés au moyen de règles en mode clairsemé PIM. Le mode clairsemé-dense Dense est utile dans les réseaux qui implémentent le RP automatique pour le mode clairsemé PIM.