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Descripción general de PIM

Hoy en día, el protocolo predominante de enrutamiento de multidifusión en uso en Internet es la multidifusión independiente de protocolos o PIM. El tipo de PIM usado en Internet es el modo PIM escaso. El modo PIM escaso se acepta tanto que cuando se utiliza el término simple "PIM" en un contexto de Internet, se da por sentado algún tipo de operación de modo escaso.

Pim emergió como un algoritmo para superar las limitaciones de los protocolos de modo denso, como el Protocolo de enrutamiento de multidifusión de vectores de distancia (DVMRP), el cual era eficiente para los densos clústeres de receptores de multidifusión, pero no escalaba bien para los grupos más grandes y más escasos que se encontraron en Internet. El protocolo de árboles basados en núcleos (CBT) también estaba diseñado para admitir el modo escaso, pero la CBT, con su potente enfoque de núcleo, hizo que la colocación de las aplicaciones esenciales del núcleo y las aplicaciones de tipo conferencia de gran tamaño (muchos a muchos) ocasionaran atascos en el núcleo. PIM se diseñó para evitar los problemas de escalabilidad en modo denso del DVMRP y los posibles problemas de rendimiento del CBT al mismo tiempo.

A partir Junos OS versión 15.2, solo se admite PIM versión 2. En el CLI, se elimina el comando para especificar una versión (1 o 2).

PIMv1 y PIMv2 pueden coexistir en el mismo dispositivo de enrutamiento e incluso en la misma interfaz. La principal diferencia entre PIMv1 y PIMv2 es el formato de paquete. Los mensajes piMv1 utilizan paquetes del Protocolo de administración de grupo de Internet (IGMP), mientras que la PIMv2 tiene su propio número de protocolo IP (103) y estructura de paquetes. Todos los dispositivos de enrutamiento que se conectan a una subred IP, como una LAN, deben usar la misma versión de PIM. Algunas implementaciones de PIM pueden reconocer paquetes PIMv1 y cambiar automáticamente la interfaz del dispositivo de enrutamiento a PIMv1. Dado que la diferencia entre PIMv1 y PIMv2 implica el formato del mensaje, pero no el significado del mensaje o cómo el dispositivo de enrutamiento procesa el mensaje PIM, un dispositivo de enrutamiento puede mezclar fácilmente interfaces PIMv1 y PIMv2.

Pim se utiliza para enrutamiento eficiente a grupos de multidifusión que pueden abarcar redes de área extensa e interdominio. Se denomina "independiente del protocolo" porque no depende de un protocolo de enrutamiento de unidifusión en particular. Junos OS modo bidireccional, modo escaso, modo denso y modo escaso de densidad.

Nota:

Los enrutadores serie ACX solo admiten modo escaso. El modo denso de la serie ACX solo se admite para grupos de multidifusión de control para el descubrimiento automático de puntos de encuentro (RP automático).

PIM funciona en varios modos: modo bidireccional, modo escaso, modo denso y modo escaso de densidad. En el modo poco denso, algunos grupos de multidifusión se configuran como modo denso (estado [flood-and-prune, [S,G]) y otros se configuran como modo escaso (combinación explícita al estado de punto de encuentro [RP], [*,G]).

Los borradores de PIM también establecen un modo conocido como modo específico de fuente PIM o PIM SSM. En PIM SSM solo hay un origen específico para el contenido de un grupo de multidifusión dentro de un dominio determinado.

Dado que el modo PIM que elija determina las propiedades de configuración de PIM, primero debe decidir si PIM funciona en modo bidireccional, escaso, denso o densa en su red. Cada modo tiene ventajas operativas distintas en diferentes entornos de red.

  • En modo escaso, los dispositivos de enrutamiento deben unirse y dejar grupos de multidifusión explícitamente. Los dispositivos de enrutamiento ascendente no reenvían tráfico de multidifusión a un dispositivo de enrutamiento descendente, a menos que el dispositivo de enrutamiento descendente haya enviado una solicitud explícita (mediante un mensaje de unión) al dispositivo de enrutamiento de punto de encuentro (RP) para recibir este tráfico. El RP sirve como la raíz del árbol de entrega de multidifusión compartido y es responsable de reenviar datos de multidifusión de diferentes fuentes a los receptores.

    El modo escaso se adapta bien a Internet, donde son comunes los mensajes de unión frecuente entre dominios y los mensajes de prune.

    A partir de Junos OS versión 19.2R1, en SRX300, SRX320, SRX340, SRX345, SRX550, SRX1500 y vSRX 2.0 y vSRX 3.0 (con 2 vCPU) dispositivos de la serie, multidifusión independiente de protocolo (PIM) que utiliza el modo punto a multipunto (P2MP) admite AutoVPN y AUTO Discovery VPN en el cual se introduce un nuevo tipo de interfaz para p2mp PIM. La interfaz rastrea todas las combinaciones PIM por vecino para asegurarse de que el reenvío o replicación de multidifusión solo se produce a aquellos vecinos que p2mp se encuentran en estado unido. Además, el PIM que usa el modo punto a multipunto admite el modo de clúster de chasis.

    Nota:

    En todos los conmutadores de la serie EX (excepto EX4300 y EX9200), los conmutadores de QFX5100 y los conmutadores de la serie OCX, el límite de velocidad se establece en 1pps por grupo de multidifusión S,G para evitar sobrecargar el punto de encuentro (RP), enrutador de primer salto (FDH) con el modo PIM limitado (PIM-SM) para registrar mensajes y provocar saltos de CPU. Este límite de velocidad ayuda a mejorar los tiempos de escala y convergencia, ya que evita que los paquetes duplicados se bloqueen y se tunelen a RP en el software. (La compatibilidad de plataforma depende Junos OS versión de la instalación.)

  • El PIM bidireccional es similar al modo limitado y se adapta especialmente a aplicaciones que deben escalar para admitir una gran cantidad de fuentes y receptores dispersos. En PIM bidireccional, los dispositivos de enrutamiento crean árboles bidireccionales compartidos y no cambian a un árbol basado en origen. Pim bidireccional se escala bien porque no necesita un estado específico de origen (S,G). En su lugar, solo genera estado específico de grupo (*, G).

  • A diferencia del modo disperso y el modo bidireccional, en el que los datos se reenvía solo a los dispositivos de enrutamiento que envían una solicitud explícita de unión PIM, el modo compacto implementa un mecanismo de inundación y prune, similar al protocolo de enrutamiento de multidifusión de vectores de distancia (DVMRP). En el modo denso, un dispositivo de enrutamiento recibe los datos de multidifusión en la interfaz entrante y, luego, reenvía el tráfico a la lista de interfaces de salida. La inundación se produce periódicamente y se usa para actualizar la información de estado, como la dirección IP de origen y el par de grupos de multidifusión. Si el dispositivo de enrutamiento no tiene receptores interesados para los datos y la lista de interfaces de salida queda vacía, el dispositivo de enrutamiento envía un mensaje pim prune hacia arriba.

    El modo denso funciona mejor en redes en las que se producen pocas podas o ninguna. En tales casos, el modo denso es más eficiente que el modo escaso.

  • El modo escaso y denso, como lo indica el nombre, permite que la interfaz funcione por grupo en modo escaso o denso. Un grupo especificado como "denso" no está asignado a un RP. En su lugar, los paquetes de datos destinados a ese grupo se reenvía mediante reglas de modo denso PIM. Un grupo especificado como "escaso" se asigna a un RP y los paquetes de datos se reenvía mediante reglas de modo PIM dispersas. El modo densa y dispersa resulta útil en las redes que implementan RP automático para el modo PIM escaso.

Nota:

En dispositivos de la serie SRX, PIM no admite interfaces ascendentes y descendentes a través de diferentes enrutadores virtuales en modo de flujo.

Componentes básicos de red PIM

El modo denso de PIM solo requiere un origen de multidifusión y una serie de dispositivos de enrutamiento habilitados para multidifusión que ejecuten el modo denso de PIM para permitir que los receptores obtengan contenido de multidifusión. El modo denso se asegura de que todo el tráfico de multidifusión llegue a cualquier lugar inundando periódicamente la red con tráfico de multidifusión y confía en los mensajes prune para asegurarse de que las subredes en las que todos los receptores no están interesados en ese grupo de multidifusión en particular dejen de recibir paquetes.

El modo PIM escaso es más complicado y requiere el establecimiento de dispositivos de enrutamiento especiales denominados puntos de encuentro ( RP)en el núcleo de la red. Estos dispositivos de enrutamiento son donde los mensajes de unión ascendente de receptores interesados se encuentran con tráfico descendente desde el origen del contenido del grupo de multidifusión. Una red puede tener muchos RP, pero el modo PIM escaso permite que solo un RP esté activo para cualquier grupo de multidifusión.

Si solo hay un RP en un dominio de enrutamiento, es posible que el RP y los vínculos adyacentes se congestione y forme un único punto de error para todo el tráfico de multidifusión. Por lo tanto, varios RP son la regla, pero el problema se convierte en cómo otros dispositivos de enrutamiento de multidifusión encuentran el RP que es el origen del grupo de multidifusión al que el receptor está intentando unirse. Esta asignación de RP a grupo está controlada por un enrutador especial de arranque ( ESBA) que ejecuta el mecanismo de ESBA PIM. También puede haber más de un enrutador de arranque, también por razones de punto de falla único.

El enrutador de arranque no tiene que ser un RP en sí, aunque esta es una implementación común. La función principal del enrutador de arranque es administrar la recopilación de RP y permitir que los receptores interesados encuentren el origen del tráfico de multidifusión de su grupo. Los mensajes de arranque PIM se origenn de la dirección de circuito cerrado, la cual siempre está disponible. La dirección de circuito cerrado debe ser enrutable. Si no es actualizable, el enrutador de arranque no puede enviar mensajes de arranque para actualizar los miembros del dominio RP. El show pim bootstrap comando muestra solo aquellos enrutadores de arranque que tengan direcciones de circuito cerrado enrutables.

PIM SSM se puede ver como un subconjunto de un caso especial de modo PIM limitado y no requiere ningún equipo especializado distinto al que se usa para el modo PIM limitado (y la versión 3 de IGMP).

Los PIM bidireccionales, a diferencia de los RP para el modo PIM escaso, no necesitan realizar tunelización de registro PIM u otra acción de protocolo específico. Los PIM bidireccionales no implementan ninguna funcionalidad específica. Las direcciones RP son simplemente una ubicación en la red hacia la que encontrarse. De hecho, para pim bidireccional, las direcciones RP no deben ser direcciones de interfaz de circuito cerrado o incluso direcciones configuradas en cualquier dispositivo de enrutamiento, siempre y cuando estén cubiertas por una subred que esté conectada a un dispositivo de enrutamiento bidireccional compatible con PIM y que se anuncie a la red.

Tabla del historial de versiones
Lanzamiento
Descripción
19.2R1
A partir de Junos OS versión 19.2R1, en los dispositivos serie SRX300, SRX320, SRX340, SRX345, SRX550, SRX1500 y vSRX 2.0 y vSRX 3.0 (con 2 vCPU), la multidifusión independiente de protocolo (PIM) mediante el modo punto a multipunto (P2MP) admite AutoVPN y VPN de detección automática en la cual se introduce un nuevo tipo de interfaz p2mp para PIM.
15.2
A partir Junos OS versión 15.2, solo se admite PIM versión 2. En el CLI, se elimina el comando para especificar una versión (1 o 2).