华为 PIM-SM

华为 PIM-SM

PIM-SM(Protocol Independent Multicast-Sparse Mode)称为协议无关组播-稀疏模式。属于稀疏模式的组播路由协议,适用于组成员分布相对分散、范围较广、大规模的网络。

拓扑
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(使用eNSP、GNS3模拟器 桥接)

组播接收者–R2(89.1.1.10)

R2(config)#int e0/0
R2(config-if)#ip address 89.1.1.10 255.255.255.0
R2(config-if)#no shut

R2(config-if)#ip igmp join-group 239.1.1.1
R2(config-if)#no shut
R2(config-if)#exit
R2(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 89.1.1.9
R2(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 89.1.1.8
R2(config)#exit

基本配置:底层协议为isis,ip地址为设备编号;
AR-4:dis isis peer
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AR-4:dis ip int brief
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[AR-4]multicast routing-enable //开启此设备的组播转发功能
[AR-4]int g0/0/1
[AR-4-GigabitEthernet0/0/1]pim sm//选择此接口的PIM模式为sm
[AR-4]pim
[AR-4-pim]static-rp 4.4.4.4 //在PIM进程下手动指定RP

AR-9:dis pim neighbor
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AR-9:dis cu int g0/0/0
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AR-4:Dis pim routing-table
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Ping 239.1.1.1 repeat 10
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运行PIM-SM,静态指定RP为4.4.4.4
AR-4:dis cu se pim
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RP是PIM-SM网络的核心,网络中的路由器必须知道RP的地址。

PIM-SM的RPT–共享树构建

叶子节点DR通过IGMP获悉接受者后会向上游(RP方向)发送携带(,G)信息的join加组报文,叶子节点到RP的沿线设备在传递此join报文时生成各种的(,G)表项(,G)表项用于指导RP到叶子节点路由器对收到组播报文的转发处理,具有相同(,G)表项的路由器构成RPT–共享树
叶子节点(,G);中间节点(,G);RP节点(,G)自行抓包观察形成(,G)表项的数据表与查看组播路由表项的对于信息(主要查看路由表的上下游接口)
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AR-4:dis pim routing-table
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可以看到AR-4在收到消息后,其组播由路由条目,下游接口为G/0/0/2,形成了从RP(AR-4)到AR-9的一颗RPT

AR-4:dis pim routing-table
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AR-3:dis pim routing-table
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PIM

S,G)或者(*,G)表项,同一台路由器针对同一个组播组只能存在一个上游接口,可以允许有多个下游接口。

在AR-5与AR-6的对应链路抓包观察pim的join报文,针对(*,239.1.1.1)此组在AR-7的上游接口是哪一个,解释原因

AR-5:接口g0/0/1抓包
只有Hello报文,没有join报文
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AR-6接口0/0/2:
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加入报文

AR-7:dis pim routing-table
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上游接口为g4/0/1;当发送239.1.1.1数据包时AR-5没有回应,也没有形成组播路由表。

尝试通过组播静态影响AR-7的(*,G)上游接口列表的生成

R1 ping 239.1.1.1 repeat 10

AR-7:dis pim routing-table
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上游接口为g4/0/1;下游接口g0/0/2;

PIM-SM的SPT–源最短路径树的构建

(在AR-3与AR-4链路开启抓包)

源端DR在开启PIM-SM的接口收到组播数据后会将第一份组播数据重新封装单播的Rejister–组播注册报文发往RP,同时生成此组播组的(S,G)表项,源端DR向下游RP发送注册报文时沿线转发此单播注册报文的组播路由器不会生成针对此组的(S,G)表项,(S,G)表项用于指导DR去往RP沿线设备对收到组播数据的转发,具有相同(*,G)表项的路由器构成SPT–源最短路径树。

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AR-3 g0/0/0
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AR-4 接口g0/0/0
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不存在组播接收者时:在组播源路由器ping 239.1.1.2,通过抓包观察与查看SPT树路径路由器的组播路由表信息,哪些路由器存在(12.1.1.10,239.1.1.2)的表项存在这个(S,G)表项路由器的接口信息,并解释观察到是此种现象的原因

AR-1、AR-2、AR-3、AR-4、AR-6、AR-7、AR-8、AR-9、路由器存在(12.1.1.10,239.1.1.2)的表项。

存在组播接收者时 :在组播源路由器ping 239.1.1.1,通过抓包观察与查看SPT树路径路由器的组播路由表信息,哪些路由器存在(12.1.1.10,239.1.1.1)的表项存在这个(S,G)表项路由器的接口信息,并解释观察到是此种现象的原因

AR-1、AR-2、AR-3、AR-4、AR-6、AR-7、AR-8、AR-9、路由器存在(12.1.1.10,239.1.1.1)的表项

如果RP存在组播接收者,RP收到针对对应组的Register报文后如何操作(在RP上游(去往源端)和下游(去往接收者端)接口都要抓包观察)

AR-2:dis pim routing-table
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AR-4:dis pim routing-table
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RP路由器AR-4接收到了来自源端口DR路由器AR-2(12.1.1.2)发送目的地址为4.4.4.4的注册信息

AR-2接口g0/0/0
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RP选举原则

如果PIM-SM域中只有一个候选RP( Candidate-RP,C-RP),那么这个节点就是域里的RP。
如果域中存在多个C-RP并都拥有不同的优先级时,则优先级最高(优先级数值越小优先级越高)的将会被选举为域中的RP。
如果域中存在多个C-RP并都拥有相同的优先级时,则依靠Hash算法算出的数值来决定RP,数值最大的成为RP。
Hash算法参数:
组地址;
掩码长度;
C-RP地址。
如果域中存在多个C-RP并都拥有相同的优先级与Hash数值时,则拥有最高IP地址的C-RP为该域的RP。

BSR (BootStrap Router)

在PIM-SM网络启动后,负责收集网络内的RP信息,为每个组播组选举出RP,然后将RP集(即组-RP的映射数据库)发布到整个PIM-SM网络的路由器,称之为BSR。
一个PIM-SM域里只有一台BSR,并同时可以存在多台候选BSR(Candidate BootStrap Router,C-BSR)。

BSR的选举

如果域中只有一台C-BSR,该台路由器就是该域里的BSR。
如果域中存在多台C-BSR,则拥有最高优先级的路由器为BSR。
如果域里存在多台拥有相同优先级的C-BSR,则拥有最高IP地址的路由器为BSR。

(*,G)与(S,G)条目关系

PIM-SM模式

(*,G)类型; 使用场景:RP到最后一跳路由器的RPT。

(S,G)类型; 使用场景:源端DR到RP的SPT。

(S,G)类型; 使用场景:Switchover之后,从第一跳路由器到最后一跳路由器的SPT。

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