Comprendre le mode spécifique à la source PIM

Any Source Multicast (ASM) était le Multicast d’origine

La RFC 1112, la RFC multicast d’origine, prenait en charge à la fois les modèles plusieurs-à-plusieurs et un-à-plusieurs. Ceux-ci ont été connus collectivement sous le nom de any-source multicast (ASM) parce qu'ASM autorisait une ou plusieurs sources pour le trafic d'un groupe de multicast. Cependant, un réseau ASM doit être en mesure de déterminer l’emplacement de toutes les sources d’un groupe de multidiffusion particulier chaque fois qu’il y a des auditeurs intéressés, quel que soit l’emplacement des sources sur le réseau. Dans l’ASM, la fonction clé de source discovery est une fonction requise du réseau lui-même.

Découverte de sources en mode clairsemé et en mode dense

La découverte de sources multicast semble être un processus facile, mais en mode clairsemé, ce n’est pas le cas. En mode dense, il est assez simple d’inonder le trafic vers chaque routeur de l’ensemble du réseau afin que chaque routeur apprenne l’adresse source du contenu de ce groupe de multidiffusion. Cependant, le flooding présente des problèmes d’évolutivité et d’utilisation des ressources réseau et n’est pas une option viable en mode clairsemé.

Le mode clairsemé PIM (comme tout protocole en mode clairsemé) permet d’obtenir la fonctionnalité de découverte de source requise sans inondation, au prix d’une complexité considérable. Des routeurs RP doivent être ajoutés et doivent connaître toutes les sources de multicast, et des arborescences de distribution partagées complexes doivent être construites pour les RP.

PIM SSM est un sous-ensemble de PIM Sparse Mode

PIM SSM est plus simple que le mode clairsemé PIM, car seul le modèle un-à-plusieurs est pris en charge. Les applications Internet multicast commerciales initiales sont susceptibles d’être disponibles (c’est-à-dire subscribers les récepteurs qui émettent des messages de jointure) à partir d’une seule source (un cas particulier de SSM couvre la nécessité d’une source de secours). PIM SSM forme donc un sous-ensemble du mode clairsemé PIM. PIM SSM construit immédiatement des arbres de chemin plus court (SPT) enracinés à la source, car dans SSM, le routeur le plus proche de l’hôte récepteur intéressé est informé de l’adresse IP unicast de la source du trafic multicast. En d’autres termes, PIM SSM contourne l’étape de connexion RP via des arborescences de distribution partagées, comme en mode PIM clairsemé, et va directement à l’arborescence de distribution basée sur la source.

Pourquoi utiliser PIM SSM ?

Dans un environnement où de nombreuses sources vont et viennent, comme pour un service de visioconférence, l’ASM est approprié. Cependant, en ignorant le modèle plusieurs-à-plusieurs et en concentrant l’attention sur le modèle un-à-plusieurs source-specific multicast (SSM), plusieurs applications multicast commercialement prometteuses, telles que la distribution de chaînes de télévision sur Internet, pourraient être introduites sur Internet beaucoup plus rapidement et efficacement que si une fonctionnalité ASM complète était requise du réseau.

Un réseau configuré avec SSM présente des avantages distincts par rapport à un réseau PIM en mode clairsemé à configuration traditionnelle. Il n’est pas nécessaire d’utiliser des arbres partagés ou des mappages RP (aucun RP n’est requis), ni de découvrir des sources RP à RP via MSDP.

PIM SSM est plus simple que le mode clairsemé PIM, car seul le modèle un-à-plusieurs est pris en charge. Les applications Internet multicast commerciales initiales sont susceptibles d’être disponibles (c’est-à-dire subscribers les récepteurs qui émettent des messages de jointure) à partir d’une seule source (un cas particulier de SSM couvre la nécessité d’une source de secours). PIM SSM forme donc un sous-ensemble du mode clairsemé PIM. PIM SSM construit immédiatement des arbres de chemin plus court (SPT) enracinés à la source, car dans SSM, le routeur le plus proche de l’hôte récepteur intéressé est informé de l’adresse IP unicast de la source du trafic multicast. En d’autres termes, PIM SSM contourne l’étape de connexion RP via des arborescences de distribution partagées, comme en mode PIM clairsemé, et va directement à l’arborescence de distribution basée sur la source.

Terminologie PIM

PIM SSM introduit de nouveaux termes pour de nombreux concepts en mode clairsemé PIM. PIM SSM peut techniquement être utilisé dans toute la plage d’adresses multicast 224/4, bien que le fonctionnement de PIM SSM ne soit garanti que dans la plage 232/8 (232.0.0/24 est réservé). Les nouveaux termes SSM sont appropriés pour les applications de vidéo sur Internet et sont résumés dans le tableau 1.

Tableau 1 : Terminologie ASM et SSM

Terme	Multicast n’importe quelle source	Multicast spécifique à la source
Identificateur d’adresse	G	S,G
Désignation de l’adresse	groupe	canal
Opérations du récepteur	rejoindre, partir	s’abonner, se désabonner
Plage d’adresses de groupe	224/4 sauf 232/8	224/4 (garanti uniquement pour 232/8)

Bien que PIM SSM décrive les opérations de réception comme subscribe et subscriber, les mêmes messages d’ouverture et de sortie en mode clairsemé PIM sont utilisés par les deux formes du protocole. Le changement de terminologie distingue ASM de SSM, même si les messages du récepteur sont identiques.

Fonctionnement de PIM SSM

Le multicast spécifique à la source (SSM) de PIM utilise un sous-ensemble du mode clairsemé PIM et de l’IGMP version 3 (IGMPv3) pour permettre à un client de recevoir du trafic multicast directement de la source. PIM SSM utilise la fonctionnalité PIM en mode clairsemé pour créer un SPT entre le récepteur et la source, mais génère le SPT sans l’aide d’un RP.

Par défaut, l’adresse multicast du groupe SSM est limitée à la plage d’adresses IP comprise entre 232.0.0.0 et 232.255.255.255. Toutefois, vous pouvez étendre les opérations SSM à une autre plage de classe D en incluant l’instruction ssm-groups au niveau de la hiérarchie [edit routing-options multicast]. La plage d’adresses SSM par défaut de 232.0.0.0 à 232.255.255.255 ne peut pas être utilisée dans l’instruction ssm-groups . Cette instruction permet d’ajouter d’autres adresses multicast aux adresses de groupe SSM par défaut. Cette instruction ne remplace pas la plage d’adresses de groupe SSM par défaut.

Dans un réseau configuré par PIM SSM, un hôte s’abonne à un canal SSM (au moyen d’IGMPv3), annonçant son désir de rejoindre le groupe G et la source S (voir Figure 1). Le routeur PIM en mode clairsemé directement connecté, le DR du récepteur, envoie un message de jointure (S,G) à son voisin RPF pour la source. Notez sur la Figure 1 que le RP n’est pas contacté dans ce processus par le récepteur, comme ce serait le cas dans les opérations PIM normales en mode clairsemé.

Le message de jointure (S,G) lance l’arborescence source, puis la construit saut par saut jusqu’à ce qu’elle atteigne la source. Sur la figure 2, l’arborescence source est construite sur l’ensemble du réseau jusqu’au routeur 3, le routeur de dernier saut connecté à la source.

À l’aide de l’arborescence source, le trafic multicast est transmis à l’hôte abonné (voir Figure 3).

Utilisation de PIM SSM

Vous pouvez configurer Junos OS pour accepter les messages de jointure ASM (any-source multicast) (*,G) pour les adresses de groupe comprises dans la plage par défaut ou configurée des groupes SSM (source-specific multicast). Cela vous permet de prendre en charge simultanément un mélange de groupes multicast de n’importe quelle source et de groupes de multicast spécifiques à une source.

Le déploiement de SSM est facile. Vous devez configurer le mode clairsemé PIM sur toutes les interfaces de routeur et exécuter les commandes SSM nécessaires, y compris en spécifiant IGMPv3 sur le réseau local du récepteur. Si le mode clairsemé PIM n’est pas explicitement configuré à la fois sur l’interface source et sur l’interface membre du groupe, les paquets multicast ne sont pas transférés. Les listes de sources, prises en charge dans IGMPv3, sont utilisées dans PIM SSM. Au fur et à mesure que les sources deviennent actives et commencent à envoyer des paquets multicast, les destinataires intéressés dans le groupe SSM reçoivent les paquets multicast.

Pour configurer d’autres groupes SSM, incluez l’instruction ssm-groups au niveau hiérarchique [edit routing-options multicast].