Comprendre le mode clairsemé PIM

Un domaine en mode clairsemé PIM (Protocol Independent Multicast) utilise le transfert RPF (Reverse-Path Forwarding) pour créer un chemin entre une source de données et le récepteur qui demande les données. Lorsqu’un destinataire émet une demande de jointure explicite, une vérification RPF est déclenchée. Un message de jonction PIM (*,G) est envoyé vers le RP à partir du routeur désigné du récepteur (DR). (Par définition, ce message est en fait appelé un message join/prune, mais pour plus de clarté dans cette description, il est appelé join ou prune, selon son contexte.) Le message de jointure est multicast saut par saut en amont vers le groupe ALL-PIM-ROUTERS (224.0.0.13) au moyen de l’interface RPF de chaque routeur jusqu’à ce qu’il atteigne le RP. Le routeur RP reçoit le message de jointure PIM (*,G) et ajoute l’interface sur laquelle il a été reçu à la liste des interfaces sortantes (OIL) de l’entrée d’état de transfert de l’arborescence des points de rendez-vous (RPT). Cela construit le RPT reliant le récepteur au RP. Le RPT reste en vigueur, même si aucune source active ne génère de trafic.

Note:

L’état (les entrées (*,G) ou (S,G) sont les informations utilisées pour transférer des paquets unicast ou multicast. S est l’adresse IP source, G est l’adresse du groupe multicast et * représente toute source envoyant au groupe G. Les routeurs gardent une trace de l’état de transfert multicast pour les interfaces entrantes et sortantes de chaque groupe.

Lorsqu’une source devient active, la DR source encapsule les paquets de données multicast dans un message de registre PIM et les envoie par unicast au routeur RP.

Si le routeur RP a des récepteurs intéressés dans le domaine PIM en mode clairsemé, il envoie un message de jointure PIM vers la source pour construire une arborescence du plus court chemin (SPT) vers la source. La source envoie des paquets multicast sur le réseau local, et la DR source encapsule les paquets dans un message de registre PIM et transmet le message au routeur RP au moyen d’unicast. Le routeur RP reçoit les messages du registre PIM de la source et ajoute ainsi une nouvelle source à l’arborescence de distribution, en gardant une trace des sources dans une table PIM. Une fois qu’un routeur RP reçoit des paquets en mode natif (avec S,G), il envoie un message d’arrêt de registre pour arrêter de recevoir les messages de registre au moyen d’unicast.

Dans l’application réelle, de nombreux récepteurs avec plusieurs SPT sont impliqués dans un flux de trafic multicast. Pour illustrer le processus, nous suivons le trafic multicast du routeur RP vers un récepteur. Dans ce cas, le routeur RP commence à envoyer des paquets multicast le long du RPT vers le DR du récepteur pour qu’ils soient livrés aux récepteurs intéressés. Lorsque la récupération d’urgence du récepteur reçoit le premier paquet du RPT, la récupération d’urgence envoie un message de jonction PIM vers la récupération d’urgence source pour commencer à construire un SPT vers la source. Lorsque la récupération d’urgence source reçoit le message de jonction PIM de la récupération d’urgence du récepteur, elle commence à envoyer du trafic vers le bas de tous les SPT. Lorsque le premier paquet multicast est reçu par le DR du récepteur, le DR du récepteur envoie un message d’élagage PIM au routeur RP pour empêcher l’envoi de paquets en double via le RPT. À son tour, le routeur RP cesse d’envoyer des paquets multicast à la DR du récepteur et envoie un message d’élagage PIM pour cette source sur la RPT vers la DR source afin d’arrêter la livraison des paquets multicast au routeur RP à partir de cette source particulière.

Si le routeur RP reçoit un message de registre PIM d’une source active, mais qu’aucun récepteur intéressé n’est intéressé dans le domaine PIM en mode clairsemé, il ajoute tout de même la source active dans la table PIM. Toutefois, après avoir ajouté la source active dans la table PIM, le routeur RP envoie un message d’arrêt du registre. Le routeur RP découvre l’existence de la source active et n’a plus besoin de recevoir la publicité de la source (qui utilise des ressources).

Note:

Si le nombre de messages de jointure PIM dépasse la MTU configurée, les messages sont fragmentés en mode clairsemé PIM IPv6. Pour éviter la fragmentation des messages de jointure PIM, le trafic multicast reçoit la MTU de l’interface au lieu de la MTU du chemin.

Les principales caractéristiques du mode clairsemé PIM sont les suivantes :

• Les routeurs avec récepteurs en aval rejoignent une arborescence PIM en mode clairsemé par le biais d’un message de jointure explicite.

• Les RP PIM en mode clairsemé sont les routeurs sur lesquels les récepteurs rencontrent les sources.

• Les expéditeurs annoncent leur existence à un ou plusieurs RP, et les récepteurs interrogent les RP pour trouver des sessions de multidiffusion.

• Une fois que les récepteurs obtiennent du contenu de sources via le RP, le routeur de dernier saut (le routeur le plus proche du récepteur) peut éventuellement supprimer le RP de l’arborescence de distribution partagée (*,G) si la nouvelle arborescence basée sur la source (S,G) est plus courte. Les destinataires peuvent alors obtenir du contenu directement à partir de la source.

  L’aspect de transition du mode clairsemé PIM de l’arborescence partagée à l’arborescence basée sur la source est l’une des principales caractéristiques de PIM, car il empêche la surcharge du RP ou des liens centraux environnants.

Il existe des problèmes connexes concernant la source, les RP et les récepteurs lorsque le multicast en mode clairsemé est utilisé :

• Les sources doivent pouvoir envoyer des messages à tous les RP.

• Les RP doivent tous se connaître.

• Les destinataires doivent envoyer des messages de jointure explicites à un RP connu.

• Au départ, les receveurs n’ont besoin de connaître qu’un seul RP (ils apprennent plus tard à en connaître d’autres).

• Les récepteurs peuvent s’élaguer explicitement à partir d’un arbre.

• Les récepteurs qui ne passent jamais à une arborescence basée sur les sources exécutent en fait des arborescences basées sur le cœur (CBT).

Le mode clairsemé PIM dispose de fonctionnalités standard pour tous ces problèmes.