Présentation générale

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1 Présentation générale
IP Multicast - Présentation générale de la technologie ccnp_cch

2 Sommaire • Introduction - Contenu
• Informations sur la technologie IP multicast - Rôle d'IP multicast pour la remise d'information Système de transmission Groupe multicast Protocoles de routage IP multicast Adressage de groupe IP multicast Portée de l'adressage IP multicast - Adresses multicast de couche Mode de remise de paquets IP multicast - Protocol Independent Multicast (PIM) Modes de groupe multicast Point de Rendez-vous (RP) Acheminement multicast Retour en mode PIM Dense - Conseils pour le choix d'un mode PIM • Pour continuer • Références additionnelles - Documents liés MIBs RFCs ccnp_cch

3 Information sur la technologie IP multicast
Introduction IP multicast est une technologie de préservation de bande passante qui réduit le volu- me de trafic en délivrant un seul flux d'information de manière simultanée à des mil- liers d'utilisateurs potentiels. Les applications qui bénéficient du multicast sont la con- férence vidéo, les communications d'entreprise, la formation à distance, la distribution de logiciels, les cours de la bourse et les nouvelles. Ce document contient une présentation technique générale de IP multicast. IP multi- cast est une manière efficace d'utiliser les ressources réseau, spécialement pour les services à bande passante élevée tels que l'audio et la vidéo. Avant de commencer à configurer IP multicast, il est important de comprendre les informations contenues dans ce document. Contenu  Information sur la technologie IP multicast  Pour continuer  Références additionnelles Information sur la technologie IP multicast Avant de configuer IP multicast, vous devez comprendre les concepts suivants:  Rôle d'IP multicast pour la remise d'information  Système de transmission Groupe multicast  Protocoles de routage IP multicast  Adressage de groupe IP multicast  Portée de l'adressage IP multicast  Adresses multicast de couche  Mode de remise de paquets IP multicast  Protocol Independent Multicast (PIM)  Modes de groupe multicast  Rendez-vous Point (RP)  Acheminement multicast  Retour en mode PIM Dense  Conseils pour le choix d'un mode PIM ccnp_cch

4 Rôle d'IP multicast pour la remise d'information
IP multicast est une technologie de préservation de bande passante qui réduit le volu- me de trafic en délivrant un seul flux d'information de manière simultanée à des mil- liers d'utilisateurs potentiels. Les applications qui bénéficient du multicast sont la con- férence vidéo, les communications d'entreprise, la formation à distance, la distribution de logiciels, les cours de la bourse et les nouvelles. Le routage IP multicast permet à un host (source) de transmettre les paquets à un groupe de hosts (receveurs) n'importe où dans le réseau IP en utilisant une forme spé- ciale de l'adresse IP appelée adresse IP de groupe multicast dans le champ adresse IP destinantion du paquet ainsi les routeurs IP multicast et les commutateurs multicou- che acheminent les paquets IP entrants en sortie vers toutes les interfaces qui mènent aux membres de groupe multicast. Tout host qu'il soit membre d'un groupe ou non peut transmettre vers un groupe. Toutefois seuls les membres d'un groupe reçoivent le message. Système de transmission Groupe multicast La communication IP est constituée de hosts qui agissent comme des transmetteurs et des receveurs de trafic comme le montre la figure suivante. Les transmetteurs sont appelés sources. La communication IP traditionnelle est accomplie par un seul host source transmettant des paquets vers un host unique (transmission unicast) ou vers tous les hosts (transmission broadcast). IP multicast fournit un troisième système au- torisant un host à transmettre vers un sous-ensemble de hosts (transmission multi- cast). Ce sous-ensemble de hosts receveurs est appelé groupe multicast. Les hosts qui appartiennent à un groupe multicast sont appelés membres du groupe. Le multicast est basé sur ce concept de groupe. Un groupe multicast est un nombre arbitraitre de receveurs qui joignent un groupe pour recevoir un flux de données par- ticulier. Ce groupe multicast n'a pas de limites physiques ou géographiques; les hosts peuvent être situés n'importe où dans Internet ou sur un réseau privé. Les hosts qui sont intéressés par la réception de données issues d'une source vers un groupe multi- cast doivent rejoindre ce groupe. Rejoindre un groupe est accompli par un host rece- veur au moyen d'IGMP (Internet Group Management Protocol). Dans un environnement multicast, tout host qu'il soit membre d'un groupe ou non peut transmettre vers un groupe. Toutefois seuls les membres d'un groupe peuvent recevoir les paquets transmis vers ce groupe. Les paquets multicast sont délivrés à un groupe en utilisant une fiabilité de type "best effort" comme pour les paquets IP unicast. ccnp_cch

5 Transmission unicast - Un host transmet et l'autre host reçoit
Réseau IP Source Receveur Transmission broadcast - Un host transmet et tous les autres reçoivent Réseau IP Source Receveurs Transmission multicast - Un transmetteur vers un groupe de receveurs Groupe multicast Réseau IP Receveurs Source Dans la figure page suivante, les receveurs (le groupe multicast désigné) sont intéres- sés par la réception d'un flux de données vidéo issu de la source. Les receveurs indi- quent qu'ils sont intéressés par ce flux en transmettant des messages IGMP Report vers les routeurs du réseau. Les routeurs sont ensuite responsables de la remise des données de la source vers les receveurs. Les routeurs utilisent PIM (Protocol Indepen- dent Multicast) pour créer dynamiquement un arbre de distribution multicast. Le flux de données vidéo sera ensuite délivré uniquement sur les segments réseau qui sont dans le chemin entre la source et les receveurs. ccnp_cch

6 ccnp_cch Source Protocoles de routage multicast
Groupe multicast Receveur A Receveur B Receveur C Receveur D Source Protocoles de routage multicast Le logiciel IOS Cisco supporte les protocoles suivants pour implémenter le routage IP multicast:  IGMP est utilisé entre entre les hosts d'un LAN et les routeurs de ce LAN pour gar- der trace des groupes multicast dont les hosts sont membres.  PIM (Protocol Independent Multicast) est utilisé entre routeurs ainsi ils peuvent sa- voir quels paquets multicast acheminer entre eux et leurs LANs directement con- nectés.  DVMRP (Distance Vector Routing Protocol) est utilisé sur le MBONE (Backbone Multicast Internet). L'IOS Cisco supporte l'interfaçage entre PIM et DVMRP.  CGMP (Cisco Group Management Protocol) est utilisé sur les routeurs connectés aux commutateurs Catalyst pour exécuter des tâches similaires à celles réalisées par IGMP La figure page suivante montre où ces protocoles opèrent dans l'environnement IP multicast. ccnp_cch

7 ccnp_cch Adressage de groupe IP multicast
MBONE Internet Commutateur Catalyst 5000 DVMRP Host CGMP Host PIM IGMP Adressage de groupe IP multicast Un groupe multicast est identifié par son adresse de groupe multicast. Les paquets sont délivrés à ces adresses de groupe multicast. Contrairement aux adresses unicast qui identifient un seul host, les adresses IP multicast n'identifient pas un host particu- lier. Pour recevoir les données transmises vers des adresses multicast un host doit re- joindre le groupe qui est identifié par cette adresse. Les données sont transmises vers l'adresse multicast et sont reçues par tous les hosts qui ont rejoint le groupe en indi- quant qu'ils voulaient recevoir du trafic transmis vers ce groupe. L'adresse de groupe multicast est affectée à un groupe à la source. Les administrateurs réseau qui affectent des adresses de groupe multicast doivent s'assurer que les adresses sont conformes aux affectations d'intervalles d'adresses réservées par l'IANA (Internet Assigned Num- bers Authority). Adresses IP Classe D Les adresses IP multicast ont été affectées à l'espace d'adresse IPv4 classe D par l'IANA. Les quatre bits de poids forts de l'adresse de classe D sont Par conséquent, les adresses de groupe peuvent se situer dans l'intervalle à Une adresse multicast est choisie à la source (transmetteur) pour les receveurs du groupe multicast. Note: L'espace d'adresse classe D est uniquement utilisé pour les groupes d'adresses ou l'adresse IP destination du trafic IP multicast. L'adresse source pour les paquets multicast est toujours une adresse source unicast. Portée de l'adresse IP multicast L'intervalle d'adresses multicast est subdivisé pour fournir un comportement prédicti- ble des diférents intervalles d'adresses et pour une réutilisation des adresses dans des domaines plus petits. Le tableau suivant est un résumé des intervalles d'adresses mul- ticast. Voici une brève description de chacun de ces intervalles. ccnp_cch

8 ccnp_cch Adresses réservées link-local
Nom Intervalle Description Adresses réservées link-local à Réservé pour l'utilisation par des pro-tocoles de réseau sur un segment de réseau local. Adresses de portée globale à Réservé pour transmettre des données multicast entre organisations et sut Internet. Source Specific Multicast à Réservé pour l'utilisation avec le mo- dèle de remise de paquets SSM dans lequel les données sont acheminées uniquement vers les receveurs qui ont explicitement rejoint le groupe. Adresses GLOP à Réservé pour des adresses définies de manière statique par des organisa- tions qui ont déjà un numéro de sys- tème autonome (AS) affecté . Adresses de portée limitée à Réservé comme des adresses adminis- tratives ou de portée limitée pour un usage dans des domaines multicast privés. Adresses réservées link-local L'IANA a réservé l'intervalle à pour l'usage des protocoles de ré- seau sur un segment de réseau local. Les paquets avec une adresse dans cet intervalle ont une portée locale et ne sont pas acheminées par les routeurs IP. Les paquets avec une adresse de destination link-local sont typiquement transmis avec une valeur de TTL (Time To Live) égale à 1 et ne sont pas acheminés par les routeurs. Dans cet intervalle, les adresses réservées link-local fournissent des fonctions de proto- cole réseau pour lesquelles elles sont réservées. Les protocoles réseau utilisent ces adresses pour découverte automatique de routeurs et pour communiquer des informa- tions de routage importantes. Par exemple OSPF (Open Shortest Path First) utilise les adresses IP et pour échenger des informations d'état de liens. L'IANA a affecté une adresse multicast demandée par les protocoles ou applications ré- seau hors de l'intervalle xxx. Les routeurs acheminent ces adresses multicast. Adresses de portée globale Les adresses dans l'intervalle à sont appelées adresses de portée globale. Ces adresses sont utilisées pour transmettre des données multicast en- tre organisations à travers InterneT. Quelques unes de ces adresses ont été réservées par l'IANA pour être utilisées pour des applications multicast. Par exemple l'adresse IP est réservée par NTP (Network Time Protocol). ccnp_cch

9 Adresses Source Specific Multicast Les adresses dans l'intervalle 232
Adresses Source Specific Multicast Les adresses dans l'intervalle /8 sont réservées pour SSM ( Source Specific Multicast) par l'IANA. Dans le logiciel IOS Cisco, vous pouvez utiliser la commande ip pim ssm également pour configurer SSM pour une adresse IP multicast arbitraire. SSM est une extension de PIM (Protocol Independent Multicast) qui permet une remise plus efficace des données dans les communications un à plusieurs. SSM est décrit dans la section "modes de remise de IP multicast". Adresses GLOP L'adressage GLOP (proposé dans le RFC 2770, GLOP adressing 233/8) propose que l'intervalle /8 soit réservé pour des adresses définies de manière statique par des organisations qui ont déjà un numéro d'AS réservé. Cette pratique est appelée adressage GLOP. Le numéro d'AS du domaine est embarqué dans les deuxième et troi- sième octets de l'intervalle d'adresses O/8. Par exemple l'AS est écrit F23A au format hexadécimal. La séparation des octets F2 et 3A donne 242 et 58 en décimal. Ces valeurs donnent le sous-réseau /24 qui devrait être globale- ment réservé pour l'AS Adresses de portée limitée L'intervalle à est réservé comme intervalle d'adresses admi- nistratives ou à portée limitée pour être utilisées dans des domaines multicast privés. Ces adresses sont restreintes à un groupe local ou à une organisation. Des sociétés, des universités et d'autres organisations peuvent utiliser des adresses à portée limitée pour avoir des applications multicast locales qui ne seront pas acheminées hors de leur domaine. Les routeurs sont configurés avec des filtres pour éviter que du trafic multicast dans cet intervalle d'adresses sorte du système autonome (AS) ou de tout domaine défini par l'utilisateur. Dans un AS ou un domaine, l'intervalle d'adresses à portée limitée peut être ensuite divisé pour définir des limites locales de multicast. Note: Les administrateurs réseau peuvent utiliser des adresses de cet intervalle dans un domaine sans conflit avec d'autres adresses quelque part dans Internet. Adresses multicast de couche 2 Historiquement, les cartes d'interface réseau sur un segment LAN pouvant recevoir des paquets destinés uniquement pour leur adresse MAC figée ou l'adresse MAC de broad- cast. Dans IP multicast, plusieurs hosts doivent être capables de recevoir un flux de données unique avec une adresse MAC de destination commune. Des propositions ont été faites pour que plusieurs hosts puissent recevoir le même paquet et d'être toujours capables de faire la différence entre les groupes multicast. Une méthode pour accom- plir cela est de mapper les adresses IP multicast de classe D directement dans une adresse MAC. En utilisant cette méthode, les cartes d'interface peuvent recevoir des paquets destinés à différentes adresses MAC. CGMP (Cisco Group Management Protocol) est utilisé sur des routeurs connectés à des commutateurs Catalyst pour exécuter des tâches similaires à celles réalisées par IGMP. CGMP est nécessaire pour les commutateurs Catalyst qui ne peuvent pas faire la dis- tinction entre les paquets de données IP multicast et les messages IGMP report qui tous les deux sont adressés au même groupe d'adresses au niveau MAC. ccnp_cch

10 Modes de remise IP multicast Les modes de remise IP multicast diffèrent uniquement pour les hosts receveurs pas pour les hosts source. Un host source transmet des paquets IP multicast avec sa pro- pre adresse comme adresse IP source du paquet et un groupe d'adresses comme adres- se destination du paquet. Toute source multicast Pour le mode de remise Any Source Multicast (ASM), un host receveur IP multicast peut utiliser toite version de IGMP pour rejoindre un groupe multicast. Ce groupe est noté G dans la notation d'état de la table de routage. En rejoignant ce groupe, le host receveur indique qu'il veut recevoir du trafic multicast IP transmis par n'importe qu'elle source vers le groupe G. Le réseau délivrera des paquets IP multicast de tout host source avec l'adresse destination G vers tous les hosts receveurs du réseau qui ont rejoint le groupe G. ASM requiert de l'allocation d'adresses dans le réseau. A tout moment, un groupe ASM doit être utilisé par une seule application. quand deux applications utilisent le même groupe ASM simultanément, les hosts receveurs des deux applications recevront le trafic des deux sources des applications. ceci peut résulter en un excès de trafic non attendu dans le réseau. Cette situation peut causer de la congestion sur les liaisons du réseau et un mauvais fonctionnement de l'application sur les hosts receveurs. Source Specific Multicast SSM (Source Specific Multicast) est un modèle de remise de paquets qui supporte mieux les applications un à plusieurs connues également comme des applications de diffusion. SSM est une technologie de cœur de réseau pour l'implémentation de IP multicast Cisco ciblée pour les environnements d'applications de diffusion audio et vidéo. Pour le mode de remise SSM, un receveur IP multicast doit utiliser IGMP version 3 (IGMPv3) pour souscrire au canal (S,G). En souscrivant à ce canal, le host receveur in- dique qu'il veut recevoir du trafic IP multicast transmis par le host source S vers le groupe G. Le réseau délivrera les paquets IP multicast du host source S vers le groupe G pour tous les hosts dans le réseau qui ont souscrit au canal (S,G). SSM ne requiert pas d'allocation d'adresse de groupe dans le réseau, uniquement sur chaque host source. Des applications différentes opérant sur la même source doivent utiliser des groupes SSM différents. Différentes applications opérant sur différents hosts source peuvent arbitrairement réutiliser les adresses de groupes SSM sans cau- ser de trafic excédentaire sur le réseau. PIM (Protocol Indepedent Multicast) Le protocole PIM (Protocol Independent Multicast) maintient le mode de service IP mul- cast courant d'appartenance de groupe initiée par le receveur. PIM ne dépend pas d'un protocole de routage unicast particulier; il est indépendant du protocole de routage IP et peut s'appuyer sur tous les protocoles de routage utilisés pour remplir la table de routage unicast y compris EIGRP (Enhanced Interior Gateway Protocol), OSPF ( Open. ccnp_cch

11 routage unicast y compris EIGRP (Enhanced Interior Gateway Protocol), OSPF ( Open
Shortest Path First), BGP (Border Gateway Protocol) et les routes statiques. PIM utilise l'information de routage unicast pour exécuter des fonctions d'acheminement multi- cast. Bien que PIM soit appelé protocole de routage multicast, il utilise la table de routage unicast pour la fonction de vérification du chemin de retour (RPF - Reverse Path For- warding) au lieu de construire une table de routage multicast totalement indépendante. Contrairement aux autres protocoles de routage, PIM ne transmet pas et ne reçoit pas de mises à jour entre routeurs. PIM est défini par le RFC 2362, Protocol Independent Multicast-Sparse Mode (PIM-SM) : Protocol Specification. PIM peut pas opérer en mode dense ou en mode sparse. Le routeur peut gérer des groupes sparse et des groupe dense en même temps. Le mode détermine comment le routeur remplit sa table de routage multicast et comment le routeur achemine les pa- quets multicast qu'il reçoit de ese LANs directement connectés. Pour des informations sur les modes d'acheminement PIM (interface), voir les sections suivantes:  PIM Mode Dense  PIM Mode Sparse  PIM Mode Sparse-Dense  PIM Bidirectionnel PIM mode Dense PIM mode dense (PIM-DM) utilise un modèle "push" pour diffuser le trafic multicast dans tous les endroits du réseau. Ce modèle "push" est une méthode de remise des données pour que les receveurs n'aient pas besoin de de demander des données. Cette méthode est efficace dans certains déploiements dans lesquels il n'y a des receveurs actifs sur tous les sous-réseaux du réseau. En mode dense, un routeur présume que tous les autres routeurs doivent acheminer les paquets multicast pour un groupe. Si un routeur reçoit un paquet multicast et n'a pas de membres directement connectés ou de voisins PIM présents, un message de retrait de branche (prune) est transmis vers la source. Les paquets multicast suivants ne seront pas diffusés vers ce routeur sur cette branche éliminée. PIM construit des arbres de distribution multicast basés sur la source. PIM-DM diffuse le trafic multicast à travers le réseau. Les routeurs qui n'ont pas de voisins en aval élimine le trafic en retour. Ce processus se répète toutes les 3 minutes. Les routeurs stockent des informations d'état en recevant les flux de données à travers le mécanisme de diffusion et d'élimination. Ces flux de données contiennent l'informa- tion de groupe et de source ainsi les routeurs aval peuvent construire leur table d'ache- minement multicast. PIM-DM supporte uniquement les arbre source, les entrées (S,G) et ne peut pas être utilisé pour construire un arbre de distribution partagé. ccnp_cch

12 Note: Le mode dense n'est pas souvent et son utilisation n'est pas recommandée. Pour
cette raison il n'est pas spécifié dans les tâches de configuration de ce document. PIM mode Sparse Le mode sparse de PIM (PIM-SM) utilise un modèle "pull" pour délivrer le trafic multi- cast. Seuls les segments avec des receveurs actifs qui ont explicitement demandé des données recevrons ce trafic. Contrairement au mode dense, les interfaces en mode sparse sont ajoutées à la table de routage multicast uniquement lorsque des messages Join périodiques sont reçus des routeurs aval ou lorsque un membre est directement connecté sur l'interface. Lors de l'acheminement depuis un LAN, l'exploitation mode sparse se produit si un RP est connu pour ce groupe. Si c'est le cas, les paquets sont encapsulés et transmis au RP. Si aucun RP n'est connu, les paquets sont diffusés selon le mode dense. Si le trafic multicast issu d'une source particulière est suffisant, le routeur de premier saut du receveur peut transmettre des messages Join vers la source pour construire un arbre de distribution basé sur la source. PIM-SM distribue l'information concernant les sources actives en acheminant les pa- quets de données sur l'arbre partagé. Comme PIM-SM utilise des arbres partagés ( au moins au début), il requiert l'utilisation de point de rendez-vous (RP). Le RP doit être configuré par l'administrateur de réseau. En mode sparse un routeur présume que les autres routeurs n'ont pas besoin d'ache- miner de paquets multicast poiur un groupe sauf sauf s'il y a une requête explicite pour ce trafic. Quand les hosts rejoignent un groupe multicast, les routeurs directe- ment connectés transmettent des messages PIM Join vers le RP. Le RP garde trace des groupes multicast. Les hosts qui transmettent des paquets multicast sont enregistrés avec le RP par le routeur de premier saut de ce host. Le RP transmet ensuite des mes- sages Join vers la source. A ce point les paquets sont transmis sur un arbre de distri- bution partagé. Si le trafic multicast d'une source est suffisant, le routeur de premier saut du host peut transmettre les messages Join vers la source pour construire un arbre de disribution basé sur la source. Les sources s'enregistrent avec le RPet ensuite les données sont acheminées en aval dans l'arbre partagé vers les receveurs. Les routeurs de périphérie apprennent une source particulière quand ils reçoivent des paquets sur l'arbre partagé de cette source à travers le RP. Le routeur de périphérie transmet ensuite un message PIM Join (S,G) vers cette source.Chaque routeur le long du chemin de retour compare la métrique de routage unicast de l'adresse du RP à la métrique de l'adresse de la source. Si la métri- que de l'adresse source est meilleure, le routeur achemine un message PIM Join (S,G) vers la source. Si la métrique du RP est la même ou est meilleure, le message PIM Join (S,G) est transmis vers le RP. Dans ce cas les arbres de distribution partagé et basé sur la source sont congruents. Si l'arbre partagé n'est pas optimal entre la source et le receveur, les routeurs créent dynamiquement un arbre source et arrêtent le trafic vers l'arbre partagé. Ce comporte- ment est le comportement par défaut de l'IOS Cisco. Les administrateurs réseau peu- vent forcer le trafic à rester sur l'arbre partagé en utilisant la commande de l'IOS Cisco ip pim spt-threshold infinity. ccnp_cch

13 PIM-SM est évolutif quelque soit la taille du réseau y compris ceux avec des liaisons
WAN. Le mécanisme join explicite évite que du trafic non désiré soit diffusé sur les liaisons WAN. Mode sparse-dense Si vous configurez le mode sparse ou le mode dense sur une interface, le mode sparse ou le mode dense est appliqué comme un tout. Cependant quelqurs environnements peuvent requérirque PIMopère dans une seule région en mode sparse pour quelques groupes et en mode dense pour d'autres groupes. Comme alternative à la validation du mode sparse seul ou du mode dense seul, vous validez le mode sparse-dense. Dans ce cas l'interface est traitée comme mode dense si le groupe est en mode dense, l'interface est traitée en mode sparse si le groupe est en mode sparse. Vous devez avoir un RP si l'interface est en mode sparse-dense et que vous voulez traiter le groupe en mode sparse. Si vous configurez le mode sparse-dense, l'idée de mode mode dense ou de mode spar- se est appliquée aux groupes pour lesquels ce routeur est membre. Un autre avantage du mode sparse-dense est que l'information Auto-RP peut être dis- tribuée en mode dense; les groupes multicast pour des groupes d'utilisateurs pouvaient être utilisés dune façon mode sparse. Par conséquent il n'y a pas besoin de configurer un RP par défaut pour les routeurs feuilles. Quand une interface est traitée en mode dense, elle est entrée dans la liste d'interfaces de sortie d'une table de routage multicast quand une des conditions suivantes est sa- tisfaite:  Des membres ou des voisins DVMRP sont sur cette interface.  Il y a des voisins PIM et le groupe n'a pas été retiré. Quand une interface est traitée en mode sparse, elle est entrée dans la liste d'interfaces de sortie d'une table de routage multicast quand une de ces conditions est vraie:  Des membres ou des voisins DVMRP sont sur cette interface.  Un message Join explicite a été reçu par un voisin PIM sur cette interface. PIM bidirectionnel PIM bidirectionnel (PIM-Bidir) est une amélioration du protocole PIM qui a été conçue pour des communications "plusieurs à plusieurs" (many to many) efficaces dans un domaine PIM individuel. Les groupes multicast dans le mode bidirectionnel peuvent évoluer vers un nombre quelconque de sources avec seulement un volume minimal de surdébit additionnel. Les arbres partagés qui sont crées dans le mode PIM sparse sont unidirectionnels. Cela signifie qu'un arbre source doit être crée pour transporter le flux de données vers le RP (la racine de l'arbre partagé) et ensuite il peut être acheminé vers les branches des re- ceveurs. La source de données ne peut pas remonter dans l'arbre partagé vers le RP, cela serait considéré comme un arbre partagé bidirectionnel. ccnp_cch

14 En mode bidirectionnel, le trafic est routé uniquement le long d'un arbre partagé bidi-
rectionnel qui est enraciné sur le RP pour le groupe. Dans PIM-Bidir, l'adrese IP du RP agit comme une clé pour que tous les routeurs établissent une topologie de type span- ning-tree sans boucle enracinée sur cette adresse IP. L'adresse IP n'a pas besoin d'être une adresse de routeur mais peut être toute adresse IP affectée sur un réseau et qui est accessible à travers le domaine PIM. PIM-Bidir est dérivé des mécanismes du mode sparse de PIM (PIM-SM) et partage plu- sieurs des fonctionnements de l'arbre partagé. PIM-Bidir a également un achemine- ment inconditionnel du trafic source vers le RP amont de l'arbre partagé mais pas de processus d'enregistrement pour les sources comme dans PIM-SM. Ces modifications sont nécessaires et suffisantes pour permettre l'acheminement du trafic dans tous les routeurs basé uniquement sur les entrées de routage multicast (*,G). Cette fonctionna- lité élimine tout état spécifique source et permet des capacités d'évolution vers un nombre quelconque de sources. Modes de groupe multicast Dans PIM, le trafic de paquet pour un groupe multicast est routé selon les règles du mode configuré pour ce groupe multicast. L'implémentation IOS Cisco de PIM supporte qutre modes pour un groupe multicast:  PIM mode Bidirectionnel  PIM mode Sparse  PIM mode Dense  PIM mode Source Specific Multicast (SSM) Un routeur peut supporter simultanément les quatre modes ou toute combinaison de ceux-ci pour différents groupes multicast. Mode Bidirectionnel En mode bidirectionnel, le trafic est routé seulement le long de l'arbre partagé bidirec- tionnel qui enraciné au point de rendez-vous (RP) pour le groupe. Dans PIM-Bidir, l'adresse IP du RP agit comme une clé pour que tous les routeurs établissent une topo- logie de type spanning-tree sans boucle enracinée sur cette adresse IP. L'adresse IP n'a pas besoin d'être une adresse de routeur mais peut être toute adresse IP affectée sur un réseau et qui est accessible à travers le domaine PIM. Cette technique est la métho- de de configuration préférée pour l'établissement d'une configuration de RP redondant pour PIM-bidir. L'appartenance à un groupe bidirectionnel est signalée via des messages PIM Join ex- plicites. Le trafic issu des sources est transmis inconditionnellement en remontant dans l'rbre partagé vers le RP et passé en redescendant vers les receveurs de chaque branche de l'arbre. Mode Sparse Le fonctionnement du mode sparse est centré sur un arbre partagé unidirectionnel dont le nœud racine est appelé point de rendez-vous (RP). Les sources doivent s'enre- gistrer sur le RP pour que leur trafic multicast puisse passer dans l'arbre en passant ccnp_cch

15 par le RP. Ce processus d'enregistrement déclenche actuellement un message Shortest
Path Tree (SPT) Join par le RP vers la source quand il y a des receveurs actifs pour le groupe dans le réseau. Un groupe en mode sparse utilise un modèle d'interaction "Join" explicite. Les hosts receveurs joignent un groupe à un point de rendez-vous (RP). Différents groupes peu- vent avoir des RPs différents. Les paquets de trafic multicast passent dans l'arbre partagé uniquement vers les rece- veurs qui explicitement demandé à recevoir ce trafic. Mode Dense Le mode dense opère en utilisant un modèle broadcast (diffusion générale) et l'élagage. En remplissant la table de routage multicast, les interfaces en mode dense sont tou- jours ajoutées à la table de routage. Le trafic multicast est acheminé en sortie sur tou- tes les interfaces de la liste des interfaces de sortie vers tous les receveurs. Les inter- facves sont retirées de la liste des interfaces de sortie par un processus d'élagage appe- lé "prunning". En mode dense les interfaces sont retirés de l'arbre (élaguées) pour dif- férentes raisons comprenant celle où il n'y a pas de receveurs directement connectés. Une interface élaguée peut être rétablie, c'est-à-dire raccrochée à l'arbre ainsi le redé- marrage du flux multicast peut être accompli avec un délai minimal. Point de Rendez-vous Un point de rendez-vous (RP) est un rôle joué par un routeur quand il est en mode PIM-SM. Un RP est requis uniquement sur les réseaux opérant avec PIM-SM. Dans PIM-SM seuls les segments avec des receveurs actifs qui ont explicitement demandé du trafic multicast auront du trafic acheminé. Cette méthode de remise de données multi- cat est en contraste avec le modèle dense (PIM-DM). dans PIM-DM le trafic multicast est initialement diffusé sur tous les segments du réseau. Les routeurs qui n'ont pas de voisins aval ou de receveurs directement connectés éliminent le trafic non désiré. Un RP agit comme un lieu de rassemeblement pour les sources et les receveurs de don- nées multicast. Dans un réseau PIM-SM, les sources doivent transmettre leur trafic vers le RP. Ce trafic est ensuite acheminé vers les receveurs aval dans un arbre de dis- tribution partagé. Par défaut quand le routeur de premier saut du receveur apprend les sources, il transmet un message Join directement vers la source, créeant un arbre de distribution basé source vers le receveur. Cet arbre source n'inclut pas le RP sauf si le RP est situé dans le chemin le plus court entre la source et le receveur. Dans la majorité des cas, l'emplacement du RP dans le réseau n'est pas une décision complexe. Par défaut le RP est nécessaire pour démarrer de nouvelles sessions avec des sources et des receveurs. En conséquence le RP subit une petite surcharge de flux de trafic ou de traitement. Dans PIM version 2 le RP réalise moins de traitement que dans PIM version 1 car les sources doivent uniquement s'enregistrer de manière pério- dique avec le RP pour céer un état. ccnp_cch

16 Auto-RP Dans la première version de PIM-SM, tous les routeurs feuilles (routeurs directement connectés aux sources ou aux receveurs) devaient être configurés manuellement avec l'adresse du RP. Ce type de configuration est également connu comme configuration statique dec RP. Configurer des RPs statiques est relativement aisé dans un réseau de petite taille mais peut être laborieuse dans un grand réseau complexe. A la suite de PIM-SM version 1, Cisco a implémenté une version de PIM-SM avec la fonctionnalité Auto-RP. Auto-RP automatise la distribution des mappings groupe-RP dans un réseau PIM. Auto-RP a les avantages suivants:  Configurer l'utilisation de plusieurs RPs dans un réseau pour servir différents grou- pes est aisé.  Auto-RP autorise le partage de la charge parmi différents RPs et la disposition des RPs selon la localisation des groupes participants.  Auto-RP évite des configurations manuelles incohérentes de RPs qui peuvent causer des problèmes de connectivité. Plusieurs RPs peuvent être utilisés pour servir différents intervalles de groupes ou ser- vir de secours l'un pour l'autre. Pour que Auto-RP fonctionne, un routeur doit être dé- signé comme agent de mappage RP, lequel reçoit les messages d'annonce RP des RPs et arbitre les conflits. L'agent de mappage RP transmet les mappages groupe-RP cohé- rents à tous les autres routeurs. Ainsi tous les routeurs découvrent automatiquement quel RP utiliser pour les groupes qu'ils supportent. Note: Si vous configurez PIM en mode sparse ou en mode sparse-dense et que vous ne configuriez pas AUto-RP, vous devez configurer un RP de manière statique. Note: Si les interfaces du routeur sont configurées en mode sparse, Auto-RP peut tou- jours être utilisé si tous les routeurs sont configurés avec une adresse de RP statique pour les groupes Auto-RP Pour faire en sorte que Auto-RP fonctionne, un routeur doit être désigné comme agent de mappage RP lequel reçoit les les messages d'annonce de RP et arbitre les conflits. L'agent de mappage RP transmet ensuite les mappings groupe-RP cohérents à tous les autres routeurs en diffusion générale. Ainsi tous les routeurs découvrent automatique- ment quel RP utiliser pour les groupes qu'ils supportent. L'IANA (Internet Assigned Numbers Authority) a affecté deux adresses de groupe, et pour Auto-RP. Un avantage de Auto-RP est que tout changement sur l'affectation de RP doit être configuré uniquement sur les routeurs RP et non sur tous les routeurs feuilles. Un autre avantage offert par Auto-RP est la capacité de limiter la portée de l'adresse de RP à un domaine. La limitation de la portée peut être réalisée en définissant le TTL (Time To Live) autorisé pour les annonces Auto-RP. Chaque méthode pour la configuration d'un RP a ses propres forces et faiblesses et ni- veau de complexité. dans des scénarios de réseau IP multicast conventionnels, nous recommandons l'usage de Auto-RP pour configurer les RPs car il est facile à configurer, bien testé et stable. Les autres méthodes pour configurer un RP sont statiques. ccnp_cch

17 ccnp_cch Mode Sparse-Dense pour Auto-RP
Une exigence pour Auto-RP est que toutes les interfaces doivent être configurées en mode sparse-dense en utilisant la commande de configuration interface ip pim sparse- dense-mode. Une interface configurée en mode sparse-dense est traitée soit en mode sparse soit en mode dense selon le mode de fonctionnement du groupe multicast. Si un groupe multicast a un RP connu, l'interface est traitée en mode sparse. Si un groupe n'a pas de RP connu, par défaut l'interface est traitée en mode dense et les données seront diffusées sur cette interfacd. (Vous pouvez éviter le retour en mode dense; voir le document "configuring Basic IP Multicast"). Pour implémenter Auto-RP avec succès et éviter que des groupes autres que et opèrent en mode dense, il est recommandé de configurer un "sink RP" (connu également comme RP de dernier recours"). Un RP de dernier recours est un RP configuré de manière statique qui peut exister ou non dans le réseau. Configurer un RP de dernier recours n'interfère pas avec le fonctionnement de Auto-RP, par défaut, car les messages de réponses Auto-RP outrapassent les configurations statiques de RP. Il est recommandé de configurer un RP de dernier recours pour tous les groupes mul- ticast possibles dans votre réseau car il est possible qu'une source inconnue ou inat- tendue devienne active. Si aucun RP n'est configuré pour limiter l'enregistrement des sources, le groupe peut revenir en mode de fonctionnement dense et être inondé par les données. Routeur Bootstrap Un autre modèle de séclection de RP appelé "Bootstrap Router" (BSR) a été introduit après Auto-RP dans PIM-SM version 2. BSR fonctionne de manière similaire à Auto-RP par le fait qu'il utilise des routeurs candidats pour la fonction decRP et pour relayer l'information dec RP pour un groupe. L'information de RP est distribuée par des mes- sages BSR, lesquels sont transportés dans des messages PIM. Les messages PIM sont des messages multicast de portée lien-local et qui vont d'un routeur PIM à un autre routeur PIM. A cause de cette méthode de distribution d'information de RP par saut unique, la portée par le TTL ne peut pas être utilisée avec BSR. Un routeur BSR, fonc- tionne de manière similaire à un routeur RP sauf qu'il ne présente pas le risque de re- venir en mode dense et n'offed pas la capacité de couvrir un domaine. Multicast Source Discovery Protocol ccnp_cch