Présentation du Multicast

Pourquoi le Multicast? Utilisé pour envoyer la même information, en simultané ou presque, vers différents destinataires. Cela permet : Meilleure utilisation de la bande passante Moins de traitement des paquets au niveau de la source et de l’infrastructure réseau POUR LA SOURCE : Ne pas avoir à connaître les récepteurs car elle diffuse sur une adresse de groupe générale (classe D) et pas directement sur l’adresse IP du poste client. La source sera connue au travers de l’entrée (S,G) dans la table de routage mroute POUR LES RECEPTEURS : Ne pas avoir à connaître la source car les clients écoutent sur l’adresse du groupe. Les récepteurs seront donc connus au travers de l’entrée (*,G) dans la table de routage mroute

Unicast vs Multicast RCV1 RCV2 Point à point (Ex : Youtube) (SOURCE) Point à multipoint (Ex : Télévision par box Internet) (SOURCE) RCV3

Comment se rencontrer quand on ne se connait pas ? On se donne un point de rendez-vous! En anglais : Rendez-vous Point (RP) Avec le protocole de routage multicast PIM Sparse Mode, la source envoie son trafic multicast vers le RP et, de même, les recepteurs font remonter leur demande de trafic multicast vers le RP. Le trafic pourra donc s’écouler de la source vers les récepteurs en passant par le RP (dans un premier temps). Pour éviter la latence, il sera possible de passer outre le RP par une technique de Switchover qui sera vu plus loin. Reste un dernier problème…Comment les routeurs Multicast connaissent l’adresse du RP? Voici 2 techniques : On peut entrer l’adresse dans chaque routeur Multicast: Static RP On peut utiliser un élément du réseau qui va annoncer qui est le RP: Bootstrap Router (BSR) La deuxième technique est la plus utilisée car elle permet la redondance du RP et simplifie grandement la configuration. De plus, rien n’empêche que le BSR et le RP soient le même routeur. C’est même une règle de design.

Adresses Multicast L2 et L3 Adresse de groupe IPv4 Class D (224.0.0.0 /4) : étendue IP de 224.0.0.0 à 239.255.255.255 Quelques adresses bien connues : 224.0.0.1 ( tout hôte multicast dans le subnet local) 224.0.0.2 ( tout routeur multicast dans le subnet local) 224.0.0.5 et 224.0.0.6 (OSPFv2 pour IPv4) Adresse MAC correspondante : 224.X.Y.Z => 01-00-5E-XX-YY-ZZ (23 derniers bits) Exemple : 224.1.1.1 ou 224.129.1.1=> 01-00-5E-01-01-01 Adresse de groupe IPv6 Adresse de la forme FFxy:: /8 (x:services, y: domaine de routage) Quelques adresses bien connues FF02::1 ( tout hôte multicast dans le subnet local) FF02::2 ( tout routeur multicast dans le subnet local) FF02::5 et FF02::6 (OSPFv3 pour IPv6) Adresse MAC correspondante : Prendre les 32 derniers bits de l’IPV6 et les mettre à la fin de la MAC commençant par 33-33-AA-BB-CC-DD Exemple FF05:A:B:C:0001:0002:0003:0004 => 33-33-00-03-00-04 (24 derniers bits)

Infrastructure MCAST : Source (S,G) - routeurs PIM SM - récepteurs ( Infrastructure MCAST : Source (S,G) - routeurs PIM SM - récepteurs (*,G) SOURCE MCAST (10.0.0.100 , 224.1.1.1) INFRASTRUCTURE DE ROUTAGE (basée sur PIM Sparse Mode) RECEPTEURS MCAST IGMP ( * , 224.1.1.1 )

Phase 1 : La Source s’enregistre en premier sur le RP : SOURCE PATH TREE ( S , G ) 2-REGISTER 1-Datas utiles MCAST (vidéo, radio…) 1-SOURCE IP (Multicast) (10.0.0.100 , 224.1.1.1) 2-PIM Register (Unicast vers RP) (10.4.1.4 , 1.1.1.1)

Phase 1 : La Source s’enregistre en premier sur le RP – Table de routage MCAST HOST#ping 224.1.1.1 repeat 1000 Type escape sequence to abort. Sending 1000, 100-byte ICMP Echos to 224.1.1.1, timeout is 2 seconds: .......... R4#sh ip mroute (*, 224.1.1.1), 00:00:02/stopped, RP 1.1.1.1, flags: SPF Incoming interface: GigabitEthernet1/0, RPF nbr 10.4.1.1 Outgoing interface list: Null (10.0.0.100, 224.1.1.1), 00:00:02/00:02:57, flags: PFT Incoming interface: FastEthernet0/0, RPF nbr 0.0.0.0 R1#sh ip mroute (*, 224.1.1.1), 00:03:05/stopped, RP 1.1.1.1, flags: SP Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: Null (10.0.0.100, 224.1.1.1), 00:03:05/00:01:54, flags: P Incoming interface: GigabitEthernet1/0, RPF nbr 10.4.1.4

Phase 2 : Les récepteurs s’enregistrent en second sur le RP : SHARED TREE ( * , G ) 3-IGMPJoin 2-REGISTER 4- PIM Join 1-Datas utiles (mcast) (vidéo, radio…) 3-IGMP Join 4- PIM Join 1-SOURCE IP (Multicast) (10.0.0.100 , 224.1.1.1) 3-IGMP Join 2-PIM Register (Unicast vers RP) 4-PIM Join ( * , 224.1.1.1) 4- PIM Join 3-IGMP Join ( * , 224.1.1.1)

Phase 2 : Les récepteurs s’enregistrent en second sur le RP – Table de routage MCAST HOST#ping 224.1.1.1 repeat 1000 Type escape sequence to abort. Sending 1000, 100-byte ICMP Echos to 224.1.1.1, timeout is 2 seconds: ...................................................................... Reply to request 231 from 10.1.1.10, 56 ms Reply to request 232 from 10.2.2.20, 64 ms Reply to request 232 from 10.3.3.30, 116 ms Reply to request 233 from 10.1.1.10, 48 ms R1#sh ip mroute (*, 224.1.1.1), 00:10:54/00:02:32, RP 1.1.1.1, flags: SJC Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: GigabitEthernet2/0, Forward/Sparse, 00:03:57/00:02:32 FastEthernet0/0, Forward/Sparse, 00:04:06/00:02:22 (10.0.0.100, 224.1.1.1), 00:10:54/00:02:57, flags: T Incoming interface: GigabitEthernet1/0, RPF nbr 10.4.1.4

Etat de l’arbre MCAST avant le Switchover trafic Multicast (10.0.0.100 , 224.1.1.1)

Etat de l’arbre MCAST avant le switchover -Table de routage MCAST de R4 et R1 R4#sh ip mroute (*, 224.1.1.1), 00:15:35/stopped, RP 1.1.1.1, flags: SPF Incoming interface: GigabitEthernet1/0, RPF nbr 10.4.1.1 Outgoing interface list: Null (10.0.0.100, 224.1.1.1), 00:15:35/00:01:54, flags: FT Incoming interface: FastEthernet0/0, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: GigabitEthernet1/0, Forward/Sparse, 00:08:44/00:02:45 R1#sh ip mroute (*, 224.1.1.1), 00:16:51/00:02:35, RP 1.1.1.1, flags: SJC Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: GigabitEthernet2/0, Forward/Sparse, 00:09:54/00:02:35 FastEthernet0/0, Forward/Sparse, 00:10:03/00:02:27 (10.0.0.100, 224.1.1.1), 00:16:51/00:02:57, flags: T Incoming interface: GigabitEthernet1/0, RPF nbr 10.4.1.4

Etat de l’arbre MCAST avant le switchover -Table de routage MCAST de R2, R5 et R3 R2#sh ip mroute (*, 224.1.1.1), 00:10:25/00:02:34, RP 1.1.1.1, flags: SC Incoming interface: GigabitEthernet2/0, RPF nbr 10.1.2.1 Outgoing interface list: FastEthernet0/0, Forward/Sparse, 00:10:18/00:02:34 GigabitEthernet1/0, Forward/Sparse, 00:10:25/00:02:55 R5#sh ip mroute (*, 224.1.1.1), 00:16:53/00:02:31, RP 1.1.1.1, flags: S Incoming interface: GigabitEthernet1/0, RPF nbr 10.5.2.2 Outgoing interface list: GigabitEthernet3/0, Forward/Sparse, 00:16:53/00:02:31 R3#sh ip mroute (*, 224.1.1.1), 00:00:16/00:02:43, RP 1.1.1.1, flags: SC Incoming interface: GigabitEthernet3/0, RPF nbr 10.5.3.5 Outgoing interface list: FastEthernet0/0, Forward/Sparse, 00:00:16/00:02:43

Phase 3 : Tous les routeurs MCAST connaissent la source (S,G) Phase 3 : Tous les routeurs MCAST connaissent la source (S,G). Switchover vers “ SHORT PATH TREE (S,G) ” 6-PIM Prune (S,G) 5-PIM Join (S,G) 5-PIM Join (10.0.0.100, 224.1.1.1) pour atteindre directement la source 6-PIM Prune (10.0.0.100, 224.1.1.1) RP-bit pour couper la branche vers le RP

Etat de l’arbre MCAST après le Switchover trafic Multicast (10.0.0.100 , 224.1.1.1)

Etat de l’arbre MCAST après le Switchover -Table de routage MCAST de R4 et R1 R4#sh ip mroute (*, 224.1.1.1), 00:00:16/stopped, RP 1.1.1.1, flags: SPF Incoming interface: GigabitEthernet1/0, RPF nbr 10.4.1.1 Outgoing interface list: Null (10.0.0.100, 224.1.1.1), 00:00:16/00:03:13, flags: FT Incoming interface: FastEthernet0/0, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: GigabitEthernet2/0, Forward/Sparse, 00:00:16/00:03:13 GigabitEthernet1/0, Forward/Sparse, 00:00:16/00:03:13 R1#sh ip mroute (*, 224.1.1.1), 00:01:39/00:03:05, RP 1.1.1.1, flags: SJC Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: GigabitEthernet2/0, Forward/Sparse, 00:01:24/00:03:05 FastEthernet0/0, Forward/Sparse, 00:01:39/00:02:23 (10.0.0.100, 224.1.1.1), 00:01:22/00:01:37, flags: T Incoming interface: GigabitEthernet1/0, RPF nbr 10.4.1.4 FastEthernet0/0, Forward/Sparse, 00:01:22/00:02:23

Etat de l’arbre MCAST après le Switchover -Table de routage MCAST de R2 et R5 R2#sh ip mroute (*, 224.1.1.1), 00:02:53/00:02:34, RP 1.1.1.1, flags: SJC Incoming interface: GigabitEthernet2/0, RPF nbr 10.1.2.1 Outgoing interface list: GigabitEthernet1/0, Forward/Sparse, 00:02:53/00:02:34 FastEthernet0/0, Forward/Sparse, 00:02:53/00:02:52 (10.0.0.100, 224.1.1.1), 00:02:51/00:00:08, flags: JT Incoming interface: GigabitEthernet1/0, RPF nbr 10.5.2.5 FastEthernet0/0, Forward/Sparse, 00:02:51/00:02:52 R5#sh ip mroute (*, 224.1.1.1), 00:03:51/00:02:37, RP 1.1.1.1, flags: S Incoming interface: GigabitEthernet1/0, RPF nbr 10.5.2.2 Outgoing interface list: GigabitEthernet3/0, Forward/Sparse, 00:03:51/00:02:37 (10.0.0.100, 224.1.1.1), 00:03:49/00:02:40, flags: T Incoming interface: GigabitEthernet2/0, RPF nbr 10.4.5.4 GigabitEthernet1/0, Forward/Sparse, 00:03:49/00:02:36 GigabitEthernet3/0, Forward/Sparse, 00:03:49/00:02:38

Schéma récapitulatif avec les interfaces