PIM 개요

오늘날 인터넷에서 사용되는 주요 멀티캐스트 라우팅 프로토콜은 PIM(Protocol Independent Multicast)입니다. 인터넷에서 사용되는 PIM의 유형은 PIM 스파스 모드입니다. PIM 스파스 모드는 인터넷 맥락에서 "PIM"이라는 단순 용어가 사용될 때 어떤 형태의 스파스 모드 작동이 가정될 정도로 수용됩니다.

PIM은 DVMRP(Distance Vector Multicast Routing Protocol)와 같은 고집적 모드 프로토콜의 한계를 극복하기 위한 알고리즘으로 등장했습니다. 이 프로토콜은 멀티캐스트 수신기의 고밀도 클러스터에는 효율적이었지만 인터넷에서 접하는 더 크고 희박한 그룹에는 잘 확장되지 않았습니다. CBT(Core Based Trees) 프로토콜은 스파스 모드도 지원하기 위한 것이었지만 강력한 코어 접근 방식을 사용하는 CBT는 코어의 배치를 매우 중요하게 만들었고 대규모 회의 유형 애플리케이션(다대다)으로 인해 코어에 병목 현상이 발생했습니다. PIM은 DVMRP의 고집적 모드 확장 문제와 CBT의 잠재적인 성능 문제를 동시에 피하도록 설계되었습니다.

Junos OS 릴리스 15.2부터는 PIM 버전 2만 지원됩니다. CLI에서는 버전(1 또는 2)을 지정하는 명령이 삭제됩니다.

PIMv1과 PIMv2는 동일한 라우팅 디바이스 및 동일한 인터페이스에서도 공존할 수 있습니다. PIMv1과 PIMv2의 주요 차이점은 패킷 형식입니다. PIMv1 메시지는 IGMP(Internet Group Management Protocol) 패킷을 사용하는 반면, PIMv2는 자체 IP 프로토콜 번호(103)와 패킷 구조를 가지고 있습니다. LAN과 같은 IP 서브넷에 연결하는 모든 라우팅 디바이스는 동일한 PIM 버전을 사용해야 합니다. 일부 PIM 구현은 PIMv1 패킷을 인식하고 라우팅 디바이스 인터페이스를 PIMv1로 자동 전환할 수 있습니다. PIMv1과 PIMv2의 차이는 메시지 형식과 관련이 있지만 메시지의 의미나 라우팅 디바이스가 PIM 메시지를 처리하는 방식은 관련이 없기 때문에 라우팅 디바이스는 PIMv1과 PIMv2 인터페이스를 쉽게 혼합할 수 있습니다.

PIM은 광역 및 도메인 간 인터네트워크에 걸쳐 있을 수 있는 멀티캐스트 그룹으로의 효율적인 라우팅에 사용됩니다. 이는 특정 유니캐스트 라우팅 프로토콜에 의존하지 않기 때문에 "프로토콜 독립적"이라고 합니다. Junos OS는 양방향 모드, 스파스 모드, 고집적 모드 및 스파스-고집적 모드를 지원합니다.

PIM은 양방향 모드, 희소 모드, 고집적 모드 및 희소 고집적 모드의 여러 모드에서 작동합니다. 스파스 고집적 모드에서 일부 멀티캐스트 그룹은 고집적 모드(플러드 및 정리, [S,G] 상태)로 구성되고 다른 그룹은 스파스 모드(랑데부 포인트에 명시적 조인[RP], [*,G] 상태)로 구성됩니다.

PIM 초안은 또한 PIM 소스별 모드 또는 PIM SSM이라는 모드를 설정합니다. PIM SSM에는 주어진 도메인 내의 멀티캐스트 그룹 콘텐츠에 대한 하나의 특정 소스만 있습니다.

선택한 PIM 모드에 따라 PIM 구성 속성이 결정되기 때문에 먼저 네트워크에서 PIM이 양방향, 희소, 고집적 또는 희소-고집적 모드에서 작동하는지 여부를 결정해야 합니다. 각 모드는 다른 네트워크 환경에서 뚜렷한 운영 이점을 가지고 있습니다.

• 스파스 모드에서 라우팅 디바이스는 명시적으로 멀티캐스트 그룹에 가입하고 나가야 합니다. 업스트림 라우팅 디바이스는 다운스트림 라우팅 디바이스가 이 트래픽을 수신하기 위해 랑데뷰 포인트(RP) 라우팅 디바이스에 명시적 요청을 (참가 메시지를 통해) 보내지 않는 한 다운스트림 라우팅 디바이스로 멀티캐스트 트래픽을 전달하지 않습니다. RP는 공유 멀티캐스트 전송 트리의 루트 역할을 하며 다른 소스에서 수신기로 멀티캐스트 데이터를 전달하는 역할을 합니다.

  스파스 모드는 빈번한 도메인 간 가입 메시지와 정리 메시지가 일반적인 인터넷에 적합합니다.

• 인터페이스는 p2mp 이웃당 모든 PIM 조인을 추적하여 멀티캐스트 포워딩 또는 복제가 조인 상태의 이웃에만 발생하도록 합니다. 또한 포인트 투 멀티포인트 모드를 사용하는 PIM은 섀시 클러스터 모드를 지원합니다.

• 양방향 PIM은 스파스 모드와 유사하며, 특히 분산된 많은 수의 소스 및 수신기를 지원하도록 확장해야 하는 애플리케이션에 적합합니다. 양방향 PIM에서 라우팅 디바이스는 공유 양방향 트리를 구축하고 소스 기반 트리로 전환하지 않습니다. 양방향 PIM은 소스별(S,G) 상태가 필요하지 않기 때문에 잘 확장됩니다. 대신 그룹별(*,G) 상태만 구축합니다.

• 명시적인 PIM 참가 요청을 보내는 라우팅 디바이스에만 데이터가 전달되는 스파스 모드 및 양방향 모드와 달리, 고집적 모드는 DVMRP(Distance Vector Multicast Routing Protocol)와 유사한 플러드 및 정리 메커니즘을 구현합니다. 고집적 모드에서는 라우팅 디바이스가 수신 인터페이스에서 멀티캐스트 데이터를 수신한 다음 해당 트래픽을 발신 인터페이스 목록으로 전달합니다. 플러딩은 주기적으로 발생하며 소스 IP 주소 및 멀티캐스트 그룹 쌍과 같은 상태 정보를 새로 고치는 데 사용됩니다. 라우팅 디바이스에 데이터에 대한 관심 있는 수신기가 없고 발신 인터페이스 목록이 비어 있으면 라우팅 디바이스는 PIM 정리 메시지를 업스트림으로 보냅니다.

  고집적 모드는 가지치기가 거의 또는 전혀 발생하지 않는 네트워크에서 가장 잘 작동합니다. 이러한 경우 고집적 모드가 실제로 스파스 모드보다 더 효율적입니다.

• 이름에서 알 수 있듯이 Sparse-고집적 모드는 인터페이스가 Sparse 또는 고집적 모드에서 그룹별로 작동할 수 있도록 합니다. "고밀도"로 지정된 그룹은 RP에 매핑되지 않습니다. 대신 해당 그룹으로 향하는 데이터 패킷은 PIM 고집적 모드 규칙을 통해 전달됩니다. "sparse"로 지정된 그룹은 RP에 매핑되고 데이터 패킷은 PIM sparse 모드 규칙을 통해 전달됩니다. 스파스 고집적 모드는 PIM 스파스 모드에 대한 자동 RP를 구현하는 네트워크에 유용합니다.