TP Multicast IP - Routage Multicast IP avec PIM mode Sparse

Objectifs Schéma du réseau  Implémenter et configurer le fonctionnement et les adjacences PIM-SM  Implémenter et vérifier l'utilisation d'un RP (Rendez-vous Point) statique  Observer l'arbre partagé et l'arbre source  Debugger le fonctionnement de PIM-SM pour découvrir la transition du SPT partagé vers l'arbre de chemin le plus court. Schéma du réseau Fa0/0 Fa0/1 Fa0/5 Fa0/3 SW1 .3 .1 R1 R3 172.16.2.1/24 VLAN 20 172.16.20.4/24 VLAN 13 : 172.16.13.0/24 R2 S0/0/1 Loopback 3: 192.168.3.1/24 Loopback 2: 192.168.2.1/24 Loopback 1: 192.168.1.1/24 S0/0/0 DCE .2 172.16.103.0/29 172.16.102.0/29 172.16.203.0/29 Scénario Votre configuration efficace du routage IP multicast a permis à CrushASodaCan.com de devenir une organisation communautaire avec un très grand nombre de citoyens membres. Grâce à votre aide, l'organisation peut maintenant prévisualiser leur pu- blicité TV avant de la délivrer au public. CrushASodaCan.com projette une évolution rapide en termes de bénévoles utilisant leur réseau. Malheureusement, l'inondation et l'élagage avec PIM-DM que vous avez configuré ne peut pas gérer les nouvelles de- mandes pour le réseau. Votre direction vous demande de nouveau de résoudre le problème. Vous décidez d'implémenter PIM mode Sparse (PIM-SM) pour créer une topologie multicast basée sur l'inscription dans le réseau CrushASodaCan.com.

- Etape 1: Charger les configurations initiales Démarrez avec les configurations finales du TP_Multicast_PIM_Mode_Dense. R1: ! hostname R1 interface Loopback1 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 ip pim dense-mode ip igmp join-group 232.32.32.32 interface FastEthernet0/0 ip address 172.16.13.1 255.255.255.0 no shutdown interface Serial0/0/0 bandwidth 64 ip address 172.16.102.1 255.255.255.248 clock rate 64000 interface Serial0/0/1 ip address 172.16.103.1 255.255.255.248 router eigrp 1 network 172.16.0.0 network 192.168.0.0 0.0.255.255 auto-summary end R2: hostname R2 interface Loopback2 ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 ip address 172.16.20.2 255.255.255.0

! interface Serial0/0/0 bandwidth 64 ip address 172.16.102.2 255.255.255.248 ip pim dense-mode no shutdown interface Serial0/0/1 bandwidth 128 ip address 172.16.203.2 255.255.255.248 clock rate 128000 router eigrp 1 network 172.16.0.0 network 192.168.0.0 0.0.255.255 auto-summary end R3: hostname R3 interface Loopback3 ip address 192.168.3.1 255.255.255.0 ip igmp join-group 232.32.32.32 interface FastEthernet0/0 ip address 172.16.13.3 255.255.255.0 ip address 172.16.103.3 255.255.255.248 clock rate 64000 ip address 172.16.203.3 255.255.255.248

! SW1# show run hostname SW1 interface FastEthernet0/1 switchport access vlan 13 switchport mode access interface FastEthernet0/3 switchport access vlan 20 interface FastEthernet0/5 interface Vlan20 ip address 172.16.20.4 255.255.255.0 no shutdown ip default-gateway 172.16.20.2 end Vérifiez que chacune des interfaces inscrites loopback inscrites dans le groupe multicast en utilisant la commande show ip igmp groups. R1# show ip igmp groups IGMP Connected Group Membership Group Address Interface Uptime Expires Last Reporter Group Accounted 232.32.32.32 Loopback1 00:05:45 00:01:59 192.168.1.1 224.0.1.40 Loopback1 00:05:45 00:01:59 192.168.1.1 R2# show ip igmp groups Group Address Interface Uptime Expires Last Reporter 232.32.32.32 Loopback2 00:05:12 00:02:37 192.168.2.1 224.0.1.40 Loopback2 00:05:12 00:02:40 192.168.2.1 R3# show ip igmp groups 232.32.32.32 Loopback3 00:05:27 00:02:23 192.168.3.1 224.0.1.40 Loopback3 00:05:27 00:02:21 192.168.3.1

- Etape 2 : Implémenter PIM-SM La planification est importante quand vous créez des réseaux PIM-SM. Parce que le trafic n'est simplement diffusé sur toutes les interfaces comme dans les réseaux en mode dense, vous devez vous assurer de placer le RP (Rendez_vous Point) en un point central. L'administration de CrushASodaCan a décidé que le RP doit être placé sur R1. Cet emplacement vous permet d'observer le basculement de l'arbre partagé vers l'arbre source car R2 et R3 ont des chemins plus courts vers 172.16.20.4 que ceux à travers R1. Avant de valider PIM-SM sur les interfaces, fixer l'adresse statique du RP en utili- sant l'adresse de Loopback de R1 dans la commande ip pim rp-address rp-address [access-list]. Vous pouvez affecter un routeur pour qu'il soit le RP glo- bal pour tous les groupes multicast ou le RP pour un seul groupe en utilisant une liste d'accès. Dans ce cas, configurez pour que R1 soit le RP uniquement pour le groupe multicast 232.32.32.32. Cette commande doit être entrée sur tous le rou- teurs opérant avec PIM-SM. R1# conf t R1(config)# access-list 32 permit 232.32.32.32 R1(config)# ip pim rp-address 192.168.1.1 32 R2# conf t R2(config)# access-list 32 permit 232.32.32.32 R2(config)# ip pim rp-address 192.168.1.1 R3# conf t R3(config)# access-list 32 permit 232.32.32.32 R3(config)# ip pim rp-address 192.168.1.1 Quel est le but du RP dans PIM-SM? Comme il peut y avoir un RP par groupe multicast, peut-il y avoir plusieurs RPs statiques dans un réseau multicast? PIM-SM a plusieurs façons redondantes pour configurer le RP et les agents de cor- respondance. Notez dans cet exemple que chaque routeur multicast a une adresse statique de RP pointant vers un routeur particulier sur le réseau et un agent de correspondance pour lui-même. Un agent de correspondance est simplement un équipement qui fournit une correspondance de groupe vers un RP. Vous avez de manière statique la correspondance groupe-RP sur chaque routeur aussi chaque routeur agit comme son propre agent de correspondance. Dans PIM-DM, toutes les entrées (S,G) sont présentes dans chaque table de routa- ge IP multicast pendant que la source diffuse. Si vous utilisez plusieurs groupes ou plusieurs sources pour chaque groupe, la table de routage multicast voit sa taille croître de manière dramatique.

Le point de rendez-vous PIM-SM introduit les sources multicast en agissant comme un point de réception centralisé qui connaît toutes les sources multicast. PIM-SM crée un arbre de distribution partagé représenté par (*, G) dans chaque table de routage multicast. Cet arbre partagé est calculé en utilisant l'interface RPF amont vers le RP pour ce groupe. Ainsi l'arbre partagé est essentiellement un arbre de chemin le plus court vers l'adresse du RP. PIM-SM réduit le nombre d'états multicast dans le réseau en utilisant des entrées d'arbre partagé (*. G) sur les routeurs au travers desquels aucune source ne trans- met de trafic pour un groupe G donné. Quand un nœud dans une topologie s'ins- crit dans un groupe multicast, ce routeur nœud multicast amont s'enregistre sur le RP et achemine le trafic vers l'aval dans l'arbre partagé vers le récepteur jusqu'à ce qu'il découvre un chemin plus court vers la source dans sa table de routage unicast. A ce point, le routeur multicast élimine le flux issu de l'arbre partagé et commence à recevoir le flux via le chemin unicast le plus court vers la source représenté par l'entrée (S, G). PIM-SM est conçu pour transmettre du flux multicast dans des réseaux pour les- quels il n'est pas nécessaire de diffuser ce trafic multicast vers l'ensemble des sous-réseaux. Le mode sparse est un mode multicast à usage général qui doit être utilisé dans la majorité des cas. Exécutez une commande ping avec plusieurs répétitions à partir de SW1 pour gé- nérer l'état (S, G) dans PIM-DM avant d'appliquer PIM-SM aux interfaces. SW1# ping Protocol [ip]: Target IP address: 232.32.32.32 Repeat count [1]: 100 Datagram size [100]: Timeout in seconds [2]: Extended commands [n]: Sweep range of sizes [n]: Type escape sequence to abort. Sending 100, 100-byte ICMP Echos to 232.32.32.32, timeout is 2 seconds: Reply to request 0 from 172.16.20.2, 8 ms Reply to request 0 from 172.16.102.1, 36 ms Reply to request 0 from 172.16.203.3, 36 ms Reply to request 1 from 172.16.20.2, 4 ms Reply to request 1 from 172.16.102.1, 28 ms Reply to request 1 from 172.16.203.3, 28 ms Reply to request 2 from 172.16.20.2, 8 ms Reply to request 2 from 172.16.102.1, 32 ms Reply to request 2 from 172.16.203.3, 32 ms

Affichez la table de routage sur chaque routeur en utilisant la commande show ip mroute. R1# show ip mroute IP Multicast Routing Table Flags: D - Dense, S - Sparse, B - Bidir Group, s - SSM Group, C -Connected, L - Local, P - Pruned, R - RP-bit set, F - Register flag, T - SPT-bit set, J - Join SPT, M - MSDP created entry, X - Proxy Join Timer Running, A - Candidate for MSDP Advertisement, U - URD, I - Received Source Specific Host Report, Z - Multicast Tunnel, z - MDT-data group sender, Y - Joined MDT-data group, y - Sending to MDT-data group Outgoing interface flags: H - Hardware switched, A - Assert winner Timers: Uptime/Expires Interface state: Interface, Next-Hop or VCD, State/Mode (*, 232.32.32.32), 01:42:56/00:03:04, RP 192.168.1.1, flags: SJCL Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: FastEthernet0/0, Forward/Dense, 01:42:26/00:00:00 Serial0/0/1, Forward/Dense, 01:42:27/00:00:00 Serial0/0/0, Forward/Dense, 01:42:28/00:00:00 Loopback1, Forward/Dense, 01:42:56/00:00:00 (172.16.20.4, 232.32.32.32), 00:01:20/00:02:59, flags: LT Incoming interface: FastEthernet0/0, RPF nbr 172.16.13.3 Outgoing interface list: Loopback1, Forward/Dense, 00:01:20/00:00:00 Serial0/0/0, Prune/Dense, 00:01:20/00:01:39 Serial0/0/1, Prune/Dense, 00:01:20/00:01:39 (*, 224.0.1.40), 00:57:27/00:02:49, RP 0.0.0.0, flags: DCL Serial0/0/1, Forward/Dense, 00:57:27/00:00:00 Serial0/0/0, Forward/Dense, 00:57:35/00:00:00 FastEthernet0/0, Forward/Dense, 00:57:35/00:00:00 Loopback1, Forward/Dense, 00:57:35/00:00:00

R2# show ip mroute IP Multicast Routing Table Flags: D - Dense, S - Sparse, B - Bidir Group, s - SSM Group, C -Connected, L - Local, P - Pruned, R - RP-bit set, F - Register flag, T - SPT-bit set, J - Join SPT, M - MSDP created entry, X - Proxy Join Timer Running, A - Candidate for MSDP Advertisement, U - URD, I - Received Source Specific Host Report, Z - Multicast Tunnel, z - MDT-data group sender, Y - Joined MDT-data group, y - Sending to MDT-data group Outgoing interface flags: H - Hardware switched, A - Assert winner Timers: Uptime/Expires Interface state: Interface, Next-Hop or VCD, State/Mode (*, 232.32.32.32), 01:43:06/stopped, RP 192.168.1.1, flags: SJCLF Incoming interface: Serial0/0/1, RPF nbr 172.16.203.3 Outgoing interface list: Serial0/0/0, Forward/Dense, 01:43:02/00:00:00 Loopback2, Forward/Dense, 01:43:06/00:00:00 (172.16.20.4, 232.32.32.32), 00:01:24/00:02:59, flags: LFT Incoming interface: FastEthernet0/0, RPF nbr 0.0.0.0 Serial0/0/1, Forward/Dense, 00:01:26/00:00:00 Loopback2, Forward/Dense, 00:01:26/00:00:00 Serial0/0/0, Forward/Dense, 00:01:26/00:00:00, A (*, 224.0.1.40), 00:55:42/00:02:41, RP 0.0.0.0, flags: DCL Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Serial0/0/1, Forward/Dense, 00:55:42/00:00:00 Serial0/0/0, Forward/Dense, 00:55:42/00:00:00 Loopback2, Forward/Dense, 00:55:42/00:00:00 R3# show ip mroute (*, 232.32.32.32), 01:43:06/00:03:26, RP 192.168.1.1, flags: SJCL Incoming interface: FastEthernet0/0, RPF nbr 172.16.13.1 Serial0/0/1, Forward/Dense, 01:42:37/00:00:00 Serial0/0/0, Forward/Dense, 01:43:04/00:00:00 Loopback3, Forward/Dense, 01:43:06/00:00:00

R1(config-if)# ip pim sparse-mode (172.16.20.4, 232.32.32.32), 00:01:26/00:02:58, flags: LT Incoming interface: Serial0/0/1, RPF nbr 172.16.203.2 Outgoing interface list: FastEthernet0/0, Forward/Dense, 00:01:28/00:00:00, A Loopback3, Forward/Dense, 00:01:28/00:00:00 Serial0/0/0, Forward/Dense, 00:01:28/00:00:00, A (*, 224.0.1.40), 01:43:07/00:02:30, RP 0.0.0.0, flags: DCL Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 FastEthernet0/0, Forward/Dense, 01:42:35/00:00:00 Serial0/0/1, Forward/Dense, 01:42:38/00:00:00 Serial0/0/0, Forward/Dense, 01:43:20/00:00:00 Loopback3, Forward/Dense, 01:43:21/00:00:00 Notez que R1 a 0.0.0.0 comme voisin RPF de l'entrée (*, G), indiquant que c'est le RP pour le groupe multicast 232.32.32.32. R2 et R3 écoutent le trafic multicast sur sur l'arbre partagé venant de leur voisin RPF pour cette entrée (*. G) dans leurs ta- bles de routage multicast. Validez PIM-SM sur toutes les interfaces en utilisant la commande ip pim sparse- mode en mode de configuration interface. R1(config)# interface loopback 1 R1(config-if)# ip pim sparse-mode R1(config-if)# interface fastethernet 0/0 R1(config-if)# interface serial 0/0/0 R1(config-if)# interface serial 0/0/1 R2(config)# interface loopback 2 R2(config-if)# ip pim sparse-mode R2(config-if)# interface fastethernet 0/0 R2(config-if)# interface serial 0/0/0 R2(config-if)# interface serial 0/0/1 R3(config)# interface loopback 1 R3(config-if)# ip pim sparse-mode R3(config-if)# interface fastethernet 0/0 R3(config-if)# interface serial 0/0/0 R3(config-if)# interface serial 0/0/1

echo sont-elles transmises à partir des interfaces ci-dessus. Maintenant que le routage multicast et que PIM-SM sont validés sur R2, pensez- vous qu'une commande ping à partir de SW1 vers le groupe 232.32.32.32 recevra des réponses? Expliquez. Vérifiez votre réponse en pinguant le groupe multicast à partir de R1. Vous ne re- cevrez pas nécessairement les réponses venant des adresses IP de l'interface sur laquelle le paquet multicast a été reçu mais plutôt d'une interface du routeur ré- pondeur qui a encapsulé le paquet. SW1# ping 232.32.32.32 Type escape sequence to abort. Sending 1, 100-byte ICMP Echos to 232.32.32.32, timeout is 2 seconds: Reply to request 0 from 172.16.20.2, 4 ms Reply to request 0 from 172.16.102.1, 32 ms Reply to request 0 from 172.16.203.3, 32 ms Selon votre compréhension du routage unicast, pourquoi les les réponses à ICMP echo sont-elles transmises à partir des interfaces ci-dessus. - Etape 3: Vérifier les adjacences PIM Dans cette étape nous allons explorer les adjacences PIM et comment PIM opère sur différents média de couche 2. Entrez la commande show ip pim neighbors pour afficher tous les routeurs PIM adjacents. R1# show ip pim neighbor PIM Neighbor Table Mode: B - Bidir Capable, DR - Designated Router, N - Default DR Priority, S - State Refresh Capable Neighbor Interface Uptime/Expires Ver DR Address Prio/Mode 172.16.13.3 FastEthernet0/0 00:07:22/00:01:19 v2 1 / DR S 172.16.102.2 Serial0/0/0 00:07:23/00:01:22 v2 1 / S 172.16.103.3 Serial0/0/1 00:07:23/00:01:29 v2 1 / S R2# show ip pim neighbor 172.16.102.1 Serial0/0/0 00:08:27/00:01:20 v2 1 / S 172.16.203.3 Serial0/0/1 00:08:29/00:01:22 v2 1 / S

R3# show ip pim neighbor PIM Neighbor Table Mode: B - Bidir Capable, DR - Designated Router, N - Default DR Priority, S - State Refresh Capable Neighbor Interface Uptime/Expires Ver DR Address Prio/Mode 172.16.13.1 FastEthernet0/0 00:08:28/00:01:23 v2 1 / S 172.16.103.1 Serial0/0/0 00:08:59/00:01:19 v2 1 / S 172.16.203.2 Serial0/0/1 00:08:32/00:01:39 v2 1 / S PIM-DM utilise un routeur désigné (DR) comme source des requêtes IGMPv1. PIM-SM supporte également cette fonction car elle est requise dans le protocole IGMPv1. Quel routeur est le requêteur IGMP pour le sous-réseau 172.16.13.0/24? Affichez les informations au sujet des interfaces avec PIM validé avec la commande show pim interface detail. R1# show ip pim interface detail Address Interface Ver/ Nbr Query DR DR Mode Count Intvl Prior 192.168.1.1 Loopback1 v2/S 0 30 1 192.168.1.1 172.16.13.1 FastEthernet0/0 v2/S 1 30 1 172.16.13.3 172.16.102.1 Serial0/0/0 v2/S 1 30 1 0.0.0.0 172.16.103.1 Serial0/0/1 v2/S 1 30 1 0.0.0.0 R2# show ip pim interface detail Mode Count Intvl Prior 192.168.2.1 Loopback2 v2/S 0 30 1 192.168.2.1 172.16.20.2 FastEthernet0/0 v2/S 0 30 1 172.16.20.2 172.16.102.2 Serial0/0/0 v2/S 1 30 1 0.0.0.0 172.16.203.2 Serial0/0/1 v2/S 1 30 1 0.0.0.0 R3# show ip pim interface detail 192.168.3.1 Loopback3 v2/S 0 30 1 192.168.3.1 172.16.13.3 FastEthernet0/0 v2/S 1 30 1 172.16.13.3 172.16.103.3 Serial0/0/0 v2/S 1 30 1 0.0.0.0 172.16.203.3 Serial0/0/1 v2/S 1 30 1 0.0.0.0 Les interfaces serial utilisent l'adresse par défaut 0.0.0.0 comme DR pour l'inter- face. Comme du trafic multicast est reçu par aucun ou 1 routeur sur un segment serial, PIM n'a pas besoin de relations de voisinage complexes. La colonne Ver/Mode affiche la version et le mode PIM opérant sur chaque interfa- ce. S fait référence au mode Sparse. D indique le mode Dense et SD indique le hybride Sparse-Dense.

- Etape 4: Vérifier le fonctionnement du Multicast Sur chaque routeur, utilisez la commande mrinfo pour afficher les informations au sujet des routeurs multicast connectés. R1# mrinfo 172.16.13.1 [version 12.4] [flags: PMA]: 192.168.1.1 -> 0.0.0.0 [1/0/pim/querier/leaf] 172.16.13.1 -> 172.16.13.3 [1/0/pim] 172.16.102.1 -> 172.16.102.2 [1/0/pim] 172.16.103.1 -> 172.16.103.3 [1/0/pim] R2# mrinfo 172.16.20.2 [version 12.4] [flags: PMA]: 192.168.2.1 -> 0.0.0.0 [1/0/pim/querier/leaf] 172.16.20.2 -> 0.0.0.0 [1/0/pim/querier/leaf] 172.16.102.2 -> 172.16.102.1 [1/0/pim] 172.16.203.2 -> 172.16.203.3 [1/0/pim] R3# mrinfo 172.16.13.3 [version 12.4] [flags: PMA]: 192.168.3.1 -> 0.0.0.0 [1/0/pim/querier/leaf] 172.16.13.3 -> 172.16.13.1 [1/0/pim/querier] 172.16.103.3 -> 172.16.103.1 [1/0/pim] 172.16.203.3 -> 172.16.203.2 [1/0/pim] Chaque routeur voit que les interfaces loopback sont des feuilles topologiques avec lesquelles PIM n'établira d'adjacences avec d'autres routeurs. Ces routeurs enregis- trent également les adresses des routeurs multicast voisins et les protocoles de routage multicast qu'ils utilisent. Comme cela a été dit à l'étape précédente, IGMPv1 requiert que le protocole de rou- tage multicast élise un requêteur sur un réseau multi-accès. Sur la base des informations données dans la sortie de la commande mrinfo, quelle interface est le requêteur pour le VLAN 13?

Extended commands [n]: Sweep range of sizes [n]: Générez un flux de données multicast pour le groupe en exécutant une commande ping étendue à partir du commutateur SW1 avec une répétition de 100. SW1# ping Protocol [ip]: Target IP address: 232.32.32.32 Repeat count [1]: 100 Datagram size [100]: Timeout in seconds [2]: Extended commands [n]: Sweep range of sizes [n]: Type escape sequence to abort. Sending 100, 100-byte ICMP Echos to 232.32.32.32, timeout is 2 seconds: Reply to request 0 from 172.16.20.2, 8 ms Reply to request 0 from 172.16.102.1, 36 ms Reply to request 0 from 172.16.203.3, 36 ms Reply to request 1 from 172.16.20.2, 4 ms Reply to request 1 from 172.16.102.1, 28 ms Reply to request 1 from 172.16.203.3, 28 ms Reply to request 2 from 172.16.20.2, 8 ms Reply to request 2 from 172.16.102.1, 32 ms Reply to request 2 from 172.16.203.3, 32 ms ... Sur chacun des routeurs, vous devez voir que PIM et IGMP ont communiqué pour installer le groupe multicast 232.32.32.32 dans la table de routage multicast. Vé- rifiez cela avec la commande show ip mroute sur chaque routeur. R1# show ip mroute IP Multicast Routing Table Flags: D - Dense, S - Sparse, B - Bidir Group, s - SSM Group, C - Connected, L - Local, P - Pruned, R - RP-bit set, F - Register flag, T - SPT-bit set, J - Join SPT, M - MSDP created entry, X - Proxy Join Timer Running, A - Candidate for MSDP Advertisement, U - URD, I - Received Source Specific Host Report, Z - Multicast Tunnel, z - MDT-data group sender, Y - Joined MDT-data group, y - Sending to MDT-data group Outgoing interface flags: H - Hardware switched, A - Assert winner Timers: Uptime/Expires Interface state: Interface, Next-Hop or VCD, State/Mode (*, 232.32.32.32), 02:26:04/00:03:21, RP 192.168.1.1, flags: SJCL Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: FastEthernet0/0, Forward/Sparse, 02:25:34/00:03:21 Serial0/0/1, Forward/Sparse, 02:25:34/00:00:00 Serial0/0/0, Forward/Sparse, 02:25:35/00:00:00 Loopback1, Forward/Sparse, 02:26:04/00:02:43

(172.16.20.4, 232.32.32.32), 00:00:14/00:02:59, flags: T Incoming interface: FastEthernet0/0, RPF nbr 172.16.13.3 Outgoing interface list: Loopback1, Forward/Sparse, 00:00:14/00:02:45 Serial0/0/1, Forward/Sparse, 00:00:14/00:02:45 (*, 224.0.1.40), 01:40:34/00:02:45, RP 0.0.0.0, flags: DCL Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Serial0/0/1, Forward/Sparse, 01:40:34/00:00:00 Serial0/0/0, Forward/Sparse, 01:40:34/00:00:00 FastEthernet0/0, Forward/Sparse, 01:40:36/00:00:00 Loopback1, Forward/Sparse, 01:40:36/00:02:44 R2# show ip mroute IP Multicast Routing Table Flags: D - Dense, S - Sparse, B - Bidir Group, s - SSM Group, C - Connected, L - Local, P - Pruned, R - RP-bit set, F - Register flag, T - SPT-bit set, J - Join SPT, M - MSDP created entry, X - Proxy Join Timer Running, A - Candidate for MSDP Advertisement, U - URD, I - Received Source Specific Host Report, Z - Multicast Tunnel, z - MDT-data group sender, Y - Joined MDT-data group, y - Sending to MDT-data group Outgoing interface flags: H - Hardware switched, A - Assert winner Timers: Uptime/Expires Interface state: Interface, Next-Hop or VCD, State/Mode (*, 232.32.32.32), 02:26:14/stopped, RP 192.168.1.1, flags: SJCLF Incoming interface: Serial0/0/1, RPF nbr 172.16.203.3 Serial0/0/0, Forward/Sparse, 02:26:10/00:00:00 Loopback2, Forward/Sparse, 02:26:14/00:02:32 (172.16.20.4, 232.32.32.32), 00:00:19/00:03:28, flags: LFT Incoming interface: FastEthernet0/0, RPF nbr 0.0.0.0 Serial0/0/1, Forward/Sparse, 00:00:20/00:03:09, A Loopback2, Forward/Sparse, 00:00:20/00:02:39 Serial0/0/0, Forward/Sparse, 00:00:20/00:02:39, A (*, 224.0.1.40), 01:38:49/00:02:34, RP 0.0.0.0, flags: DCL Serial0/0/1, Forward/Sparse, 01:38:49/00:00:00 Serial0/0/0, Forward/Sparse, 01:38:49/00:00:00 Loopback2, Forward/Sparse, 01:38:49/00:02:34

qualifient pas les interfaces comme "pruned" ou élaguées. R3# show ip mroute IP Multicast Routing Table Flags: D - Dense, S - Sparse, B - Bidir Group, s - SSM Group, C - Connected, L - Local, P - Pruned, R - RP-bit set, F - Register flag, T - SPT-bit set, J - Join SPT, M - MSDP created entry, X - Proxy Join Timer Running, A - Candidate for MSDP Advertisement, U - URD, I - Received Source Specific Host Report, Z - Multicast Tunnel, z - MDT-data group sender, Y - Joined MDT-data group, y - Sending to MDT-data group Outgoing interface flags: H - Hardware switched, A - Assert winner Timers: Uptime/Expires Interface state: Interface, Next-Hop or VCD, State/Mode (*, 232.32.32.32), 02:26:16/00:02:47, RP 192.168.1.1, flags: SJCL Incoming interface: FastEthernet0/0, RPF nbr 172.16.13.1 Outgoing interface list: Serial0/0/1, Forward/Sparse, 00:30:25/00:02:32 Loopback3, Forward/Sparse, 02:26:16/00:02:23 (172.16.20.4, 232.32.32.32), 00:00:24/00:03:29, flags: LT Incoming interface: Serial0/0/1, RPF nbr 172.16.203.2 FastEthernet0/0, Forward/Sparse, 00:00:25/00:03:06 Loopback3, Forward/Sparse, 00:00:25/00:02:34 (*, 224.0.1.40), 02:26:17/00:02:22, RP 0.0.0.0, flags: DCL Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Loopback3, Forward/Sparse, 02:26:17/00:02:22 L'état d'acheminement multicast fait référence à l'ensemble courant des entrées (S, G) et (*, G) dans la table de routage multicast. En général "état" est défini par un ensemble de propriétés enregistrées à un moment donné. Dans les tables uni- cast, l'état pour un réseau destination est référencé comme une route vers ce ré- seau. Une route IP unicast est essentiellement stockée dans la table de routage unicast comme adresse réseau et masque accompagné de l'information de prochain saut de routage. Les tables de routage multicast contiennent plus d'informations que les tables de routage unicast car une table de routage multicast contient des informations qui peuvent varier avec le temps pour les sources et les membres de groupes. Par exemple, un routeur multicast doit garder trace du temps écoulé depuis la récep- tion du dernier paquet venant d'une source, de la liste des interfaces de sortie et la liste des voisins RPF pour chaque arbre basé-source ou partagé qu'il maintient. Ces variables ne sont pas stockées dans table topologique PIM mais nativement dans la table de routage multicast. L'état de routage multicast est sujet à des chan- gements fréquents à cause de l'enregistrement des sources et de l'inscription des groupes. Dans PIM-DM, la table de routage multicast indique si les interfaces PIM négocient la diffusion générale des données multicast vers ce groupe sur une interface ou l'arrêt de la diffusion de trafic multicast (S, G) qui est transmis vers cette interface. Dans les tables de routage multicast affichées ci-dessus, notez que PIM-SM ne qualifient pas les interfaces comme "pruned" ou élaguées.

Pourquoi PIM-SM n'a pas besoin d'enregistrer les interfaces sur lesquelles le rou- teur va arrêter les flux (S, G)? Quand un routeur PIM-SM reçoit un message join explicite de IGMP sur une inter- face, il ajoute cette interface à la liste des interfaces de sortie de l'arbre basé sur la source. L'arbre basé sur la source est également appelé arbre de chemin le plus court et il est représenté dans la table de routage par une entrée (S, G). Comme PIM-SM est un service multicast basé sur l'enregistrement, il élimine simplement de la liste les interfaces pour lesquelles il n'a pas besoin de transmettre des don- nées. Sur la base des sorties précédentes de la commande show ip mroute:  Tracez l'arbre partagé (*G) sur le schéma ci-dessous. Référencez les interfaces RPF pour le trafic (*, G).  Tracez l'arbre basé source (172.16.20.4, 232.32.32.32). SW1 .3 R1 R3 R2 De quel voisin PIM chaque interface loopback recevra-t-elle des données?  Loopback 1 de R1:  Loopback 2 de R2:  Loopback 3 de R3:

- Etape 5: Vérifier l'enregistrement PIM-SM et la mutation du SPT Vous êtes intéressé de savoir comment les sources s'enregistrent auprès du RP. Vous êtes également intéressés de savoir comment les données sont élaguées dans l'arbre partagé et comment se passe la mutation vers l'arbre source. Attendez que le flux multicast issu de 172.16.20.4 se soit propagé et que l'état (S, G) dans les tables de routage multicast expire. Ensuite entrez les commandes debug ip igmp et debug ip pim sur tous les routeurs. PIM se réfère à la table de routage IP unicast pour construire les arbres de chemin le plus court vers les abonnés multicast. Les interfaces PIM transmettent des mes- sages de contrôle pour déterminer quel voisin est le plus proche de la source en termes d'informations de routage unicast sur chaque voisin. Les voisins PIM-SM élisent un routeur particulier sur le sous-réseau comme achemineur pour cette paire (S, G) et ensuite élaguent cette paire (S, G) pour qu'elle ne soit plus achemi- née par les autres routeurs sur ce sous-réseau. Affichez l'entrée 172.16.0.24 de la table de routage unicast sur chaque routeur. R1# show ip route 172.16.20.4 Routing entry for 172.16.20.0/24 Known via "eigrp 1", distance 90, metric 20517120, type internal Redistributing via eigrp 1 Last update from 172.16.13.3 on FastEthernet0/0, 03:05:58 ago Routing Descriptor Blocks: * 172.16.13.3, from 172.16.13.3, 03:05:58 ago, via FastEthernet0/0 Route metric is 20517120, traffic share count is 1 Total delay is 20200 microseconds, minimum bandwidth is 128 Kbit Reliability 255/255, minimum MTU 1500 bytes Loading 1/255, Hops 2 R2# show ip route 172.16.20.4 Known via "connected", distance 0, metric 0 (connected, via interface) * directly connected, via FastEthernet0/0 Route metric is 0, traffic share count is 1 R3# show ip route 172.16.20.4 Known via "eigrp 1", distance 90, metric 20514560, type internal Last update from 172.16.203.2 on Serial0/0/1, 03:06:09 ago * 172.16.203.2, from 172.16.203.2, 03:06:09 ago, via Serial0/0/1 Route metric is 20514560, traffic share count is 1 Total delay is 20100 microseconds, minimum bandwidth is 128 Kbit Loading 1/255, Hops 1

Qu'utilise PIM pour sélectionner l'achemineur pour une entrée de routage multi- cast sur une liaison point à point? Exécutez une commande ping étendue sur SW1 vers le groupe multicast. Exami- nez le messages de debugging affichés par R1. R1# debug ip pim *Nov 6 16:10:08.879: PIM(0): Received v2 Register on FastEthernet0/0 from 172.16.203.2 *Nov 6 16:10:08.879: for 172.16.20.4, group 232.32.32.32 *Nov 6 16:10:08.883: PIM(0): Insert (172.16.20.4,232.32.32.32) join in nbr 172.16.13.3's queue *Nov 6 16:10:08.883: PIM(0): Forward decapsulated data packet for 232.32.32.32 on FastEthernet0/0 232.32.32.32 on Serial0/0/1 232.32.32.32 on Serial0/0/0 232.32.32.32 on Loopback1 ... continue ci-dessous ... Initialement, R2 débute l'encapsulation des paquets multicast de 172.16.20.4 en paquets unicast d'enregistrement PIMv2 et transmet ces messages unicast vers le RP. Ce paquet est transmis via le chemin le plus court de R2 vers 192.168.1.1 et l'interface FastEthernet0/0 de R1. Le RP transmet un message de contrôle PIM vers le voisin aval dans l'arbre parta- gé informant R3 d'enregistrer l'état (172.16.0.4, 232.32.32.32) dans table de rou- tage multicast. R1 achemine ensuite les nouveaux paquets multicast désencap- sulés vers 232.32.32.32 en aval dans l'arbre partagé. ... Suite ... R1# *Nov 6 16:10:08.883: PIM(0): Building Join/Prune packet for nbr 172.16.13.3 *Nov 6 16:10:08.883: PIM(0): Adding v2 (172.16.20.4/32, 232.32.32.32), S- bit Join *Nov 6 16:10:08.883: PIM(0): Send v2 join/prune to 172.16.13.3 (FastEthernet0/0) *Nov 6 16:10:08.907: PIM(0): Received v2 Assert on Serial0/0/0 from 172.16.102.2 *Nov 6 16:10:08.907: PIM(0): Assert metric to source 172.16.20.4 is [0/0] *Nov 6 16:10:08.907: PIM(0): We lose, our metric [90/20517120] *Nov 6 16:10:08.907: PIM(0): Prune Serial0/0/0/224.0.0.2 from (172.16.20.4/32, 232.32.32.32) – deleted L'interface loopback 1 a reçu le premier paquet multicast de SW1, R1 bâtit le SPT. R1 construit et transmet un paquet Join pour R3 car R3 est son voisin RPF pour la source 172.16.20.4. Dès que les routeurs PIM accumulent les états sur la paire (S, G), ils peuvent commencer l'arbre basé source.

Par défaut quand un routeur PIM avec un nœud feuille multicast connecté reçoit le premier paquet d'une source vers un groupe via l'arbre partagé, il commence le SPT. Vous pouvez également configurer cela comme un seuil de bande passante en utilisant la commande ip pim spt-threshold. Quand le flux (S, G) atteint le seuil de bande passante (en kbits), le routeur PIM bascule vers le SPT. Le processus de basculement est initié sur R2 et R3 par le premier paquet multi- cast (172.16.20.4, 232.32.32.32). R1 et R2 comparent les distances administrati- ves et les métriques concernant leur chemin le plus court vers la source. R2 qui est le gagnant transmet un message prune vers R1 lui indiquant de ne pas transmet- tre de trafic en sortie sur l'interface Serial 0/0/0 vers 232.32.32.32. Le processus du SPT sur R2 se termine. ... suite ... R1# *Nov 6 16:10:10.879: PIM(0): Received v2 Register on FastEthernet0/0 from 172.16.203.2 *Nov 6 16:10:10.879: for 172.16.20.4, group 232.32.32.32 *Nov 6 16:10:10.879: PIM(0): Forward decapsulated data packet for 232.32.32.32 on FastEthernet0/0 232.32.32.32 on Serial0/0/1 232.32.32.32 on Serial0/0/0 232.32.32.32 on Loopback1 *Nov 6 16:10:10.891: PIM(0): Received v2 Join/Prune on FastEthernet0/0 from 172.16.13.3, to us *Nov 6 16:10:10.895: PIM(0): Prune-list: (172.16.20.4/32, 232.32.32.32) RPT bit set ... continue ci-dessous ... R2 continue à encapsuler les données multicast dans des paquets et de les trans- mettre au RP via R3. Comme tous les receveurs multicast ont maintenant obtenus l'état SPT (S, G) pour (172.16.20.4, 232.32.32.32), R3 décide qu'il n'a pas besoin de continuer à trans- mettre le trafic en aval dans l'arbre partagé. R3 transmet un message prune vers R1 via la liaison Ethernet qui les relie. ... Fin ... *Nov 6 16:10:10.903: PIM(0): Received v2 Assert on Serial0/0/0 from 172.16.102.2 *Nov 6 16:10:10.903: PIM(0): Assert metric to source 172.16.20.4 is [0/0] *Nov 6 16:10:10.979: PIM(0): Insert (172.16.20.4,232.32.32.32) join in nbr 172.16.13.3's queue *Nov 6 16:10:10.979: PIM(0): Building Join/Prune packet for nbr 172.16.13.3 *Nov 6 16:10:10.979: PIM(0): Adding v2 (172.16.20.4/32, 232.32.32.32), S-bit Join *Nov 6 16:10:10.979: PIM(0): Send v2 join/prune to 172.16.13.3 (FastEthernet0/0)

*Nov 6 16:10:12.879: PIM(0): Received v2 Register on FastEthernet0/0 from 172.16.203.2 *Nov 6 16:10:12.879: for 172.16.20.4, group 232.32.32.32 *Nov 6 16:10:12.879: PIM(0): Send v2 Register-Stop to 172.16.203.2 for 172.16.20.4, group 232.32.32.32 Les deux premiers messages indiquent que R2 transmet un message Assert pério- dique sur la liaison série qui les relie. Les messages Insert, Building, Adding et Send représentent R1 agissant comme un routeur multicast standard qui transmet un message join vers son voisin SPT amont requérant que le trafic (S, G) continue. R2 transmet un autre paquet Register vers le RP avec un paquet encapsulé multi- cast. R1 , qui agit comme RP, vérifie sa table de routage pour les interfaces de sor- tie sur l'arbre partagé. Comme toutes les branches aval de l'arbre partagé ont été éliminées, indiquant que R2 et R3 ont basculés vers le SPT, R1 transmet un mes- sage Register-Stop vers R2 lui indiquant d'arrêter de transmettre des paquets mul- ticast comme des paquets unicast vers le RP. A ce point, tous les routeurs multicast écoutent directement la source via leur che- min le plus court vers 172.16.20.4 et les receveurs courants n'ont pas besoin de RP ou d'arbre partagé car ils écoutent la source directement via le SPT. Il ne serait pas normal que le routeur agissant comme RP fasse toujours partie du SPT, com- me c'est le cas ici, car l'interface loopback de R1 est inscrite dans le groupe multi- cast 232.32.32.32. Cependant R1 agit simplement comme un abonné au groupe et plus comme RP. Pourquoi R2 encapsule initialement le paquet multicast dans un paquet unicast? D'après la sortie de debugging précédente, qu'arrive-t-il au données multicast une fois qu'elles ont atteint le RP? Si R2 acheminait simplement les données vers tous les receveurs via des paquets multicast, est-ce que cela ressemblerait à un autre protocole de routage multicast? Conclusion Pourquoi PIM-SM est-il plus efficace? Pourquoi le routeurs basculent-ils vers le SPT?

Entrez la commande show ip mroute sur tous les routeurs Entrez la commande show ip mroute sur tous les routeurs. Comparez les sorties avec celles de l'étape 2 avant l'implémentation de PIM-SM. R1# show ip mroute <sortie tronquée> (*, 232.32.32.32), 04:27:40/stopped, RP 192.168.1.1, flags: SJCL Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: FastEthernet0/0, Forward/Sparse, 04:27:10/00:02:45 Serial0/0/1, Forward/Sparse, 04:27:11/00:00:00 Serial0/0/0, Forward/Sparse, 04:27:12/00:00:00 Loopback1, Forward/Sparse, 04:27:40/00:02:04 (172.16.20.4, 232.32.32.32), 00:00:05/00:02:58, flags: T Incoming interface: FastEthernet0/0, RPF nbr 172.16.13.3 Loopback1, Forward/Sparse, 00:00:05/00:02:54 Serial0/0/1, Forward/Sparse, 00:00:05/00:02:54 (*, 224.0.1.40), 03:42:11/00:02:01, RP 0.0.0.0, flags: DCL Serial0/0/1, Forward/Sparse, 03:42:11/00:00:00 Serial0/0/0, Forward/Sparse, 03:42:11/00:00:00 FastEthernet0/0, Forward/Sparse, 03:42:12/00:00:00 Loopback1, Forward/Sparse, 03:42:12/00:02:00 R2# show ip mroute (*, 232.32.32.32), 04:28:00/stopped, RP 192.168.1.1, flags: SJCLF Incoming interface: Serial0/0/1, RPF nbr 172.16.203.3 Serial0/0/0, Forward/Sparse, 04:27:56/00:00:00 Loopback2, Forward/Sparse, 04:28:00/00:02:49 (172.16.20.4, 232.32.32.32), 00:00:19/00:03:18, flags: LFT Incoming interface: FastEthernet0/0, RPF nbr 0.0.0.0 Serial0/0/1, Forward/Sparse, 00:00:20/00:03:09, A Loopback2, Forward/Sparse, 00:00:20/00:02:48 Serial0/0/0, Forward/Sparse, 00:00:20/00:02:39, A (*, 224.0.1.40), 03:40:35/00:02:43, RP 0.0.0.0, flags: DCL Serial0/0/1, Forward/Sparse, 03:40:35/00:00:00 Serial0/0/0, Forward/Sparse, 03:40:35/00:00:00 Loopback2, Forward/Sparse, 03:40:35/00:02:43

R3# show ip mroute <sortie tronquée> (*, 232.32.32.32), 04:28:01/00:02:47, RP 192.168.1.1, flags: SJCL Incoming interface: FastEthernet0/0, RPF nbr 172.16.13.1 Outgoing interface list: Serial0/0/1, Forward/Sparse, 02:32:10/00:02:46 Loopback3, Forward/Sparse, 04:28:01/00:02:37 (172.16.20.4, 232.32.32.32), 00:00:23/00:03:28, flags: LT Incoming interface: Serial0/0/1, RPF nbr 172.16.203.2 FastEthernet0/0, Forward/Sparse, 00:00:24/00:03:07 Loopback3, Forward/Sparse, 00:00:24/00:02:36 (*, 224.0.1.40), 04:28:02/00:02:31, RP 0.0.0.0, flags: DCL Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Loopback3, Forward/Sparse, 04:28:02/00:02:31 Est-ce que l'implémentation de PIM-SM dans le réseau multicast de la société CrushASodaCan a économisé de la bande passante comparée à l'implémentation de PIM-DM? Expliquez. Est-ce que l'implémentation de PIM-SM permet d'économiser de l'espace mémoire?