protocole de routage PIM Bernard Rapacchi Bernard Tuy CNRS/UREC 1

Plan Les Pré-requis PIM Mode Dense PIM Mode Clairsemé (sparse mode) Le MBone IGMP DVMRP PIM Mode Dense PIM Mode Clairsemé (sparse mode) Interaction PIM-DVMRP Organisation du routage sur un site principes et recommandations exemple 2 2

Protocol Independent Multicast "Internet Draft" http://netweb.usc.edu/pim/ 41

PIM : généralités Indépendant du protocole de routage DVMRP prend les décisions de RPF a son propre protocole de routage PIM repose sur le protocole de routage unicast sous-jacent pour les décisions RPF et les poison reverse routes PIM peut fonctionner selon deux modes : dense mode : faible overhead pour les groupes denses d’abonnés sparse mode : peu d’abonnés 4 42

PIM : Dense Mode Ressemble à DVMRP sauf pour le routage mécanismes de flooding et pruning et de graft (greffe), Pruning sur les voisins non RPF Arbres construits par rapport aux sources émettrices avec utilisation de RPF Utilisation de déclaration (assert ) pour élire un transmetteur sur un LAN à plusieurs routeurs 5 43

PIM, Dense-Mode : exemple Source A B F C D E G Destinataire 1 Destinataire 2 6 44

PIM, Dense-Mode : exemple Source D’abord on inonde A B F C D E G Destinataire 1 Destinataire 2 7 45

PIM, Dense-Mode : exemple Source Elagage de C vers un voisin Non RPF A B F C Prune D G E Destinataire 1 Destinataire 2 8 46

PIM, Dense-Mode : exemple Source Assert sur le LAN de C et D : suppression des doublons A B F C D Asserts E G Destinataire 1 Destinataire 2 9 47

PIM, Dense-Mode : exemple Source F n’a pas de membre, il élague Prune A B F C D E G Destinataire 1 Destinataire 2 10 48

PIM : Sparse mode Mode d’abonnement explicite (Join ) : La source s’enregistre auprès d'un Point de Rendez-vous RP Le RP est la racine de l'arbre de diffusion multicast c'est une adresse bien connue de tous Pour s'abonner le destinataire envoit un Join au RP Il peut y avoir plusieurs RP pour différents groupes Pas d'inondation Le flux multicast parcourt un arbre partagé les routeurs feuilles peuvent de se joindre à l’arbre les paquets ne vont que là où c'est utile 11 49

PIM, Sparse-Mode : exemple Source A B RP D Cas de deux destinataires, le RP est mis en explicite dans la configuration des routeurs mais dans nouvelle version Cisco on peut le faire automatiquement C E Destinataire 1 Destinataire 2 12 50

PIM, Sparse-Mode : exemple Destinataire 1 se joint au groupe, C créé l’état (*, G) et envoie un join à RP Source A B RP D Join Le routeur ne connaît pas de source, il transmet le message join vers RP C E Destinataire 1 Destinataire 2 13 51

PIM, Sparse-Mode : exemple RP crée l’état (*, G), met un lien vers C sur l’interface de sortie Source A B RP D Creation d’un arbre partagé et on attend une source C E Destinataire 1 Destinataire 2 14 52

PIM, Sparse-Mode : exemple Source envoie des données, A encapsule les données et envoie un register vers RP Source Register A B RP D Une source émet le routeur le plus proche envoie vers le RP, et envoie un PIM register pour dire j’ai une source C E Destinataire 1 Destinataire 2 15 53

PIM, Sparse-Mode : exemple RP crée l’état (S, G), envoie les données sur l’arbre partagé, envoie join vers la source, A et B créent l’état (S, G) Source Join Join A B RP D C E Destinataire 1 Destinataire 2 16 54

PIM, Sparse-Mode : exemple Quand les données arrivent normalement à RP, il envoie register-stop Source Register-Stop A B RP D C E Destinataire 1 Destinataire 2 17 55

PIM, Sparse-Mode : exemple Destinataire 1 veut un chemin plus court, C envoie join vers Source Source A B RP D Join Le destinataire sait maintenant qu’il y a une source, il veut un chemin plus court il envoie un message join avec indication de la source le premier routeur qui fait une différence entre les deux arbres refait l’arbre C E Destinataire 1 Destinataire 2 18 56

PIM, Sparse-Mode : exemple C reçoit (S, G), il envoie prune pour la source sur l’arbre partagé, RP efface le lien vers C et transmet prune vers Source Source Prune Prune A B RP D Prune C E Destinataire 1 Destinataire 2 19 57

PIM, Sparse-Mode : exemple Destinataire 2 rejoint le groupe, E crée l’état (*, G), envoie join vers RP Source A B RP D Join C E Destinataire 1 Destinataire 2 20 58

PIM, Sparse-Mode : exemple C ajoute un lien sur l’interface de sortie pour (*, G) et (S, G) Source A B RP D C E Destinataire 1 Destinataire 2 21 59

PIM, Sparse-Mode : exemple Source 2 envoie des données, D envoie Register, RP envoie sur l’arbre partagé, jusqu’à Source 2 Source Source 2 A B RP D C E Destinataire 1 Destinataire 2 22 60

Interactions PIM - DVMRP 61

Principes Les sources du nuage PIM doivent être annoncées dans DVMRP Les membres dans le nuage PIM doivent être connus dans DVMRP Le routeur de frontière PIM-DVMRP doit savoir parler le protocole de routage unicast DVMRP doit convertir les métriques propres à chaque protocole il a une vision particulière pour chacun des protocles utilise IGMP pour le rapport des groupes 24 62

Groupes : bordure native LAN routeur PIM envoie IGMP reports pour tous les groupes qui ont des membres dans le nuage PIM PIM G1 G2 G3 DVMRP PIM IGMP G1 G2 G3 mrouted 25 63

Groupes : bordure par un tunnel routeur PIM Poison Reverse toutes les sources connues du DVMRP puis élague les groupes sans intérêt PIM S1 DVMRP Poison Reverse PIM S2 S1 S2 S3 S3 mrouted 26 64

Recevoir les rapports DVMRP Sur un tunnel “cacher” les routes apprises Poison Reverse vers l’émetteur Interface native si pas besoin de transmettre à d’autres DVMRP les routes apprises peuvent être abandonnées mais les routes unicast vers les sources doivent être même interface sinon on cache les routes apprises 27 65

Ce qu’on envoie à DVMRP Les interfaces directement connectées avec PIM Les routes connues d’autres nuages DVMRP Les routes des sources dans le nuage PIM si nécessaire Poison-Reverse les routes des sources dont DVMRP est en amont 28 66

Annonces aux voisins DVMRP Calcul des métriques pour : les routes directement connectées = 1 Apprises de DVMRP = métrique reçue + 1 Apprises d’un routeur PIM qui fait du routage unicast DVMRP = métrique reçue + 1 Apprise d’une table de routage unicast existante = 1 Poison-Reverse = métrique connue + infini (32) 29 67

Modification des Métriques (option) Mettre manuellement les valeurs Ajouter manuellement un offset Appliquer aux routes de toutes origines Appliquer des access-lists (par défaut , tout est filtré) Possibilité de déclarer des route maps 30 68

Configuration d'un routeur : commandes globales [no] ip multicast-routing pour activer le routage Xcast [no] ip mroute <src> <mask> ... <@RPF> | @ interface pour déclarer une route Xcast statique [no] ip dvmrp route-limit 7000 limiter la taille de la table de routage Xcast 31 69

Configuration d'un routeur : commandes d'interface (IGMP) ip igmp access-group <access-list> configure les groupes autorisés sur une interface donnée ip igmp join-group <group-address> déboguer le trafic qui arrive pour ce groupe ip igmp query-interval ... fixe l'intervalle des requêtes envoyées aux hôtes du LAN --------------------------------------------------------------------------------- [no] ip sdr listen connaitre les sessions multicast qui sont annoncées on les visualise avec show ip sdr 32 70

Configuration d'un routeur : commandes d'interface (PIM) [no] ip pim [dense-mode | sparse-mode ] dense mode est le défaut ip pim query interval < time in seconds > [no] ip pim rp-address <ip-address> pour définir le point de Rendez-Vous ip dvmrp unicast-routing (!) utiliser le routage unicast DVMRP sur une interface PIM ip multicast ttl-threshold <valeur> fixer un seuil sur une interface 33

Configuration d'un routeur : commandes d'interface (DVMRP) [no] ip dvmrp metric <nombre> [list <access-list>] [no] ip dvmrp default info only fixer la route par défaut ip multicast rate-limit in | out <valeur en kbps> tunnel mode dvmrp établir un tunnel entre un routeur et une station par exemple les tunnels entre routeurs (Cisco ?) sont en mode GRE 34

Organisation du routage multicast : principes sur un campus : Participer au FMBone minimiser les flux multicast pour éviter les flux inutiles Topologie arborescente et sur chaque Routeur : n’accepter aucune route DVMRP sur l’interface RPF ip dvmrp accept-filter 15 access-list 15 deny any ne retransmettre qu’une route par défaut DVMRP sur les autres interfaces ip dvmrp default-information only configurer une route multicast statique par défaut qui pointe vers l’interface RPF ip mroute 0.0.0.0 0.0.0.0 TunnelX préférer PIM aux tunnels quand cela est possible informer / former les utilisateurs potentiels 35

Organisation du routage multicast : principes dans un laboratoire : mettre en place un seul routeur multicast quand le besoin existe ! PIM si possible (type du routeur, niveau d'IOS, ...) même configuration de routeur 36

Solution 2 : développer PIM dense PIM/GRE MBone DVMRP interne PIM PIM Renater DVMRP MBone PIM DVMRP interne DVMRP interne 37

Solution 3 : développer PIM dispersé DVMRP interne PIM/GRE MBone PIM PIM Renater DVMRP MBone PIM DVMRP interne DVMRP interne 38

Bibliographie C. Huitema L’Internet Professionnel Le Routage dans l’Internet, Eyrolles, 1995 L’Internet Professionnel Collectif, Ed. CNRS, 1995 ftp://ftpeng.cisco.com/ipmulticast.html http://electre.inria.fr http://www.univ-rennes1.fr/CRU/Multimedia/annonce_multimedia.html http://tis-www.thepoint.net/minimal-dvmrp.htm 39