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Ejemplo: configuración de multidifusión específica del origen

Descripción del modo específico de origen de PIM

La multidifusión específica de origen (SSM) de PIM usa un subconjunto del modo disperso de PIM y la versión 3 (IGMPv3) de IGMP para permitir que un cliente reciba tráfico de multidifusión directamente desde el origen. PIM SSM utiliza la funcionalidad de modo disperso PIM para crear un SPT entre el receptor y el origen, pero compila el SPT sin la ayuda de un RP.

La multidifusión de cualquier fuente (ASM) fue la multidifusión original

RFC 1112, el RFC de multidifusión original, admitía modelos de muchos a muchos y uno a muchos. Estos llegaron a ser conocidos colectivamente como multidifusión de cualquier fuente (ASM) porque ASM permitía una o varias fuentes para el tráfico de un grupo de multidifusión. Sin embargo, una red ASM debe ser capaz de determinar las ubicaciones de todas las fuentes para un grupo de multidifusión determinado siempre que haya oyentes interesados, sin importar dónde se encuentren las fuentes en la red. En ASM, la función clave de source discovery es una función requerida de la propia red.

Descubrimiento de origen en modo disperso vs modo denso

La detección de fuentes de multidifusión parece ser un proceso fácil, pero en modo disperso no lo es. En el modo denso, es bastante sencillo inundar el tráfico a todos los enrutadores de toda la red para que todos los enrutadores aprendan la dirección de origen del contenido de ese grupo de multidifusión. Sin embargo, la inundación presenta problemas de escalabilidad y uso de recursos de red y no es una opción viable en modo disperso.

El modo disperso PIM (como cualquier protocolo de modo disperso) logra la funcionalidad de descubrimiento de origen requerida sin inundaciones a costa de una cantidad considerable de complejidad. Se deben agregar enrutadores RP que deben conocer todos los orígenes de multidifusión, y se deben construir árboles de distribución compartidos complicados para los RP.

PIM SSM es un subconjunto del modo disperso de PIM

PIM SSM es más sencillo que el modo disperso PIM, ya que solo se admite el modelo de uno a varios. Es probable que las aplicaciones comerciales iniciales de Internet de multidifusión estén disponibles (es subscribers decir, los receptores que emiten mensajes de unión) de una sola fuente (un caso especial de SSM cubre la necesidad de una fuente de respaldo). Por lo tanto, PIM SSM forma un subconjunto del modo disperso PIM. PIM SSM crea los árboles de ruta más corta (SPT) enraizados en el origen inmediatamente porque en SSM se informa al enrutador más cercano al host receptor interesado de la dirección IP de unidifusión del origen para el tráfico de multidifusión. Es decir, PIM SSM omite la etapa de conexión RP a través de árboles de distribución compartidos, como en el modo disperso PIM, y va directamente al árbol de distribución basado en origen.

Por qué usar PIM SSM

En un entorno donde muchas fuentes van y vienen, como para un servicio de videoconferencia, ASM es apropiado. Sin embargo, al ignorar el modelo de muchos a muchos y centrar la atención en el modelo de multidifusión específica de fuente (SSM) de uno a muchos, varias aplicaciones de multidifusión comercialmente prometedoras, como la distribución de canales de televisión a través de Internet, podrían incorporarse a Internet mucho más rápida y eficientemente que si se requiriera la funcionalidad completa de MAPE de la red.

Una red configurada por SSM tiene claras ventajas sobre una red de modo disperso PIM configurada tradicionalmente. No hay necesidad de árboles compartidos o asignación de RP (no se requiere RP), ni de detección de origen de RP a RP a través de MSDP.

PIM SSM es más sencillo que el modo disperso PIM, ya que solo se admite el modelo de uno a varios. Es probable que las aplicaciones comerciales iniciales de Internet de multidifusión estén disponibles (es subscribers decir, los receptores que emiten mensajes de unión) de una sola fuente (un caso especial de SSM cubre la necesidad de una fuente de respaldo). Por lo tanto, PIM SSM forma un subconjunto del modo disperso PIM. PIM SSM crea los árboles de ruta más corta (SPT) enraizados en el origen inmediatamente porque en SSM se informa al enrutador más cercano al host receptor interesado de la dirección IP de unidifusión del origen para el tráfico de multidifusión. Es decir, PIM SSM omite la etapa de conexión RP a través de árboles de distribución compartidos, como en el modo disperso PIM, y va directamente al árbol de distribución basado en origen.

Terminología PIM

PIM SSM introduce nuevos términos para muchos de los conceptos en el modo PIM disperso. PIM SSM se puede utilizar técnicamente en todo el rango de direcciones de multidifusión 224/4, aunque el funcionamiento de PIM SSM solo está garantizado en el rango 232/8 (232.0.0/24 está reservado). Los nuevos términos del MUS son apropiados para las aplicaciones de vídeo de Internet y se resumen en el cuadro 1.

Tabla 1: Terminología de la MAPE y del MUS

Término

Multidifusión de cualquier fuente

Multidifusión específica de la fuente

Identificador de dirección

G

S,G

Designación de dirección

grupo

canal

Operaciones del receptor

unirse, salir

Suscríbete, baja

Intervalo de direcciones de grupo

224/4 excluyendo 232/8

224/4 (garantizado solo para 232/8)

Aunque PIM SSM describe las operaciones del receptor como subscribe y subscriber, ambas formas del protocolo utilizan los mismos mensajes de unión y salida en modo disperso PIM. El cambio de terminología distingue ASM de SSM aunque los mensajes del receptor sean idénticos.

Cómo funciona PIM SSM

La multidifusión específica de origen (SSM) de PIM usa un subconjunto del modo disperso de PIM y la versión 3 (IGMPv3) de IGMP para permitir que un cliente reciba tráfico de multidifusión directamente desde el origen. PIM SSM utiliza la funcionalidad de modo disperso PIM para crear un SPT entre el receptor y el origen, pero compila el SPT sin la ayuda de un RP.

De forma predeterminada, la dirección de multidifusión del grupo SSM está limitada al intervalo de direcciones IP comprendido entre 232.0.0.0 y 232.255.255.255. Sin embargo, puede extender las operaciones de SSM a otro rango de clase D incluyendo la instrucción ssm-groups en el nivel jerárquico [edit routing-options multicast]. El intervalo de direcciones SSM predeterminado de 232.0.0.0 a 232.255.255.255 no se puede utilizar en la instrucción ssm-groups . Esta instrucción sirve para agregar otras direcciones de multidifusión a las direcciones de grupo de SSM predeterminadas. Esta instrucción no reemplaza el intervalo de direcciones de grupo de SSM predeterminado.

En una red configurada por PIM SSM, un host se suscribe a un canal de SSM (mediante IGMPv3), anunciando su deseo de unirse al grupo G y al origen S (consulte la figura 1). El enrutador de modo disperso PIM conectado directamente, el DR del receptor, envía un mensaje de unión (S,G) a su vecino RPF para el origen. Observe en la Figura 1 que el receptor no contacta al RP en este proceso, como sería el caso en las operaciones normales de modo disperso PIM.

Figura 1: El receptor anuncia su deseo de unirse al Grupo G y a la Fuente S Receiver Announces Desire to Join Group G and Source S

El mensaje de unión (S,G) inicia el árbol de origen y, a continuación, lo construye salto a salto hasta que llega al origen. En la Figura 2, el árbol de origen se construye a través de la red hasta el enrutador 3, el enrutador de último salto conectado al origen.

Figura 2: El enrutador 3 (enrutador de último salto) se une al árbol Router 3 (Last-Hop Router) Joins the Source Tree de origen

Mediante el árbol de origen, el tráfico de multidifusión se entrega al host suscriptor (consulte la figura 3).

Figura 3: El estado (S,G) se construye entre la fuente y el receptor (S,G) State Is Built Between the Source and the Receiver

Uso de PIM SSM

Puede configurar Junos OS para que acepte mensajes de unión a multidifusión de cualquier origen (ASM) (*,G) para direcciones de grupo que se encuentren dentro del rango predeterminado o configurado de grupos de multidifusión específicos del origen (SSM). Esto permite admitir simultáneamente una combinación de grupos de multidifusión de cualquier origen y específicos del origen.

Implementar SSM es fácil. Debe configurar el modo disperso de PIM en todas las interfaces del enrutador y emitir los comandos SSM necesarios, incluida la especificación de IGMPv3 en la LAN del receptor. Si el modo disperso PIM no está configurado explícitamente en las interfaces de origen y miembro del grupo, los paquetes de multidifusión no se reenvían. Las listas de fuentes, compatibles con IGMPv3, se utilizan en PIM SSM. A medida que los orígenes se activan y comienzan a enviar paquetes de multidifusión, los receptores interesados en el grupo SSM reciben los paquetes de multidifusión.

Para configurar grupos de SSM adicionales, incluya la instrucción ssm-groups en el nivel jerárquico [edit routing-options multicast].

Descripción general de los grupos de multidifusión específicos del origen

La multidifusión específica de origen (SSM) es un modelo de servicio que identifica el tráfico de sesión por dirección de origen y de grupo. SSM implementado en Junos OS tiene los procedimientos de unión explícita eficientes del modo disperso de multidifusión independiente del protocolo (PIM), pero elimina los procedimientos inmediatos de árbol compartido y punto de encuentro (RP) mediante pares (*,G). El (*) es un comodín que se refiere a cualquier fuente que envíe al grupo G, y "G" se refiere al grupo de multidifusión IP. SSM crea los árboles de ruta más corta (SPT) representados directamente por pares (S,G). La "S" se refiere a la dirección IP de unidifusión de la fuente, y la "G" se refiere a la dirección específica del grupo de multidifusión. Los pares SSM (S,G) se denominan canales para diferenciarlos de los grupos de multidifusión de cualquier fuente (ASM). Aunque ASM admite comunicaciones de uno a muchos y de muchos a muchos, la complejidad de ASM radica en su método de descubrimiento de fuentes. Por ejemplo, si hace clic en un vínculo de un explorador, se notifica al receptor acerca de la información del grupo, pero no de la información de origen. Con SSM, el cliente recibe información de origen y de grupo.

SSM es ideal para servicios de multidifusión de uno a muchos, como los canales de entretenimiento en red. Sin embargo, los servicios de multidifusión de muchos a muchos pueden requerir ASM.

Para implementar SSM correctamente, necesita una red habilitada para multidifusión de extremo a extremo y aplicaciones que usen una pila del Protocolo de administración de grupos de Internet versión 3 (IGMPv3) o de detección de escucha de multidifusión versión 2 (MLDv2), o bien debe configurar la asignación de SSM de IGMPv1 o IGMPv2 a IGMPv3.

La asignación de SSM permite a los operadores admitir una red de SSM sin necesidad de que todos los hosts admitan IGMPv3. Esta compatibilidad existe en configuraciones estáticas (S,G), pero la asignación de SSM también admite información dinámica de estado del grupo por origen, que cambia a medida que los hosts se unen y abandonan el grupo mediante IGMP.

SSM suele admitirse con un subconjunto de IGMPv3 y el modo disperso PIM conocido como PIM SSM. Mediante SSM, un cliente puede recibir tráfico de multidifusión directamente desde el origen. PIM SSM usa la funcionalidad de modo disperso de PIM para crear un SPT entre el cliente y el origen, pero compila el SPT sin la ayuda de un RP.

Una red configurada por SSM tiene claras ventajas sobre una red de modo disperso PIM configurada tradicionalmente. No hay necesidad de árboles compartidos ni asignación de RP (no se requiere RP) ni de detección de origen de RP a RP mediante el Protocolo de detección de origen de multidifusión (MSDP).

Ejemplo: configuración de grupos de multidifusión específicos del origen con reemplazo de cualquier origen

En este ejemplo se muestra cómo extender las operaciones de grupo de multidifusión específica del origen (SSM) más allá del intervalo predeterminado de direcciones IP de 232.0.0.0 a 232.255.255.255. En este ejemplo también se muestra cómo aceptar mensajes de unión a multidifusión de cualquier origen (ASM) (*,G) para direcciones de grupo que se encuentran dentro del rango predeterminado o configurado de grupos de SSM. Esto permite admitir simultáneamente una combinación de grupos de multidifusión de cualquier origen y específicos del origen.

Requisitos

Antes de comenzar, configure las interfaces del enrutador.

Visión general

Para implementar SSM, configure el modo disperso de PIM en todas las interfaces de dispositivos de enrutamiento y emita los comandos de SSM necesarios, incluida la especificación de IGMPv3 o MLDv2 en la LAN del receptor. Si el modo disperso de PIM no está configurado explícitamente en las interfaces de origen y de miembro del grupo, los paquetes de multidifusión no se reenvían. Las listas de fuentes, admitidas en IGMPv3 y MLDv2, se utilizan en PIM SSM. Solo los orígenes especificados envían tráfico al grupo SSM.

En una red configurada por PIM SSM, un host se suscribe a un canal de SSM (mediante IGMPv3 o MLDv2) para unirse al grupo G y al origen S (consulte la figura 4). El enrutador de modo disperso PIM conectado directamente, el enrutador designado (DR) del receptor, envía un mensaje de unión (S,G) a su vecino de reenvío de ruta inversa (RPF) para el origen. Observe en la figura 4 que el receptor no contacta al RP en este proceso, como sería el caso en las operaciones normales de modo disperso PIM.

Figura 4: El receptor envía mensajes para unirse al grupo G y al origen S Receiver Sends Messages to Join Group G and Source S

El mensaje de unión (S,G) inicia el árbol de origen y, a continuación, lo construye salto a salto hasta que llega al origen. En la figura 5, el árbol de origen se construye a través de la red hasta el enrutador 3, el enrutador de último salto conectado al origen.

Figura 5: El enrutador 3 (enrutador de último salto) se une al árbol Router 3 (Last-Hop Router) Joins the Source Tree de origen

Mediante el árbol de origen, el tráfico de multidifusión se entrega al host suscriptor (consulte la figura 6).

Figura 6: El estado (S,G) se construye entre la fuente y el receptor (S,G) State Is Built Between the Source and the Receiver

SSM puede funcionar en modo de inclusión o en modo de exclusión. En el modo de exclusión, el receptor especifica una lista de orígenes de los que no desea recibir el tráfico del grupo de multidifusión. El dispositivo de enrutamiento reenvía el tráfico al receptor desde cualquier origen, excepto los orígenes especificados en la lista de exclusión. El receptor acepta tráfico de cualquier origen, excepto los orígenes especificados en la lista de exclusión.

Topología

Este ejemplo funciona con la topología RPF simple que se muestra en la figura 7.

Figura 7: Topología Simple RPF Topology RPF simple

Configuración

Procedimiento

Configuración rápida de CLI

Para configurar rápidamente este ejemplo, copie los siguientes comandos, péguelos en un archivo de texto, elimine los saltos de línea, cambie los detalles necesarios para que coincidan con su configuración de red, copie y pegue los comandos en la CLI en el nivel de jerarquía y, a continuación, ingrese commit desde el [edit] modo de configuración.

Procedimiento paso a paso

El ejemplo siguiente requiere que navegue por varios niveles en la jerarquía de configuración. Para obtener información acerca de cómo navegar por la CLI, consulte Uso del editor de CLI en modo de configuración en la Guía del usuario de CLI de Junos OS.

Para configurar una directiva de RPF:

  1. Configure OSPF.

  2. Configure el modo disperso PIM.

  3. Configure grupos de SSM adicionales.

  4. Configure el RP para aceptar mensajes de unión ASM para grupos dentro del intervalo de direcciones de SSM.

  5. Si ha terminado de configurar el dispositivo, confirme la configuración.

Resultados

Confirme la configuración introduciendo los show protocols comandos y show routing-options .

Verificación

Para comprobar la configuración, ejecute los siguientes comandos:

  • Mostrar grupo IGMP

  • Mostrar estadísticas IGMP

  • Mostrar PIM Join

Ejemplo: configurar un dominio solo de SSM

La implementación de un dominio solo de SSM es mucho más sencilla que la implementación de un dominio ASM, ya que solo requiere unos pocos pasos de configuración. Habilite el modo disperso PIM en todas las interfaces agregando la instrucción mode en el nivel jerárquico [edit protocols pim interface all]. Al configurar todas las interfaces, agregue la instrucción disable para esa interfaz, excluya la interfaz de administración fxp0.0. A continuación, configure IGMPv3 en todas las interfaces orientadas al host agregando la instrucción version en el nivel de jerarquía [edit protocols igmp interfaceinterface-name].

En el ejemplo siguiente, la interfaz orientada al host es fe-0/1/2:

Ejemplo: configuración de PIM SSM en una red

En el ejemplo siguiente se muestra cómo se configura PIM SSM entre un receptor y un origen en la red ilustrada en la figura 8.

Figura 8: Red en la que configurar PIM SSM Network on Which to Configure PIM SSM

En este ejemplo se muestra cómo configurar la versión IGMP para IGMPv3 en todas las interfaces de host receptor.

  1. Habilite IGMPv3 en todas las interfaces orientadas al host y desactive IGMP en la interfaz fxp0.0 en el enrutador 1.

    Nota:

    Cuando se configura IGMPv3 en un enrutador, los hosts de interfaces configuradas con IGMPv2 no pueden unirse al árbol de origen.

  2. Una vez confirmada la configuración, utilice el show configuration protocol igmp comando para comprobar la configuración del protocolo IGMP.

  3. Utilice el show igmp interface comando para comprobar que las interfaces IGMP están configuradas.

  4. Utilice el show pim join extensive comando para verificar el estado de unión PIM en el enrutador 2 y el enrutador 3 (los enrutadores ascendentes).

  5. Utilice el show pim join extensive comando para verificar el estado de unión PIM en el enrutador 1 (el enrutador conectado al receptor).

Nota:

Los enrutadores de multidifusión IP versión 6 (IPv6) usan el protocolo MLD (Multicast Listener Discovery) para administrar la pertenencia de hosts y enrutadores en grupos de multidifusión y para saber qué grupos tienen oyentes interesados para cada red física adjunta. Cada dispositivo de enrutamiento mantiene una lista de direcciones de multidifusión de host que tienen agentes de escucha para cada subred, así como un temporizador para cada dirección. Sin embargo, el dispositivo de enrutamiento no necesita saber la dirección de cada oyente, solo la dirección de cada host. El dispositivo de enrutamiento proporciona direcciones al protocolo de enrutamiento de multidifusión que utiliza, lo que garantiza que los paquetes de multidifusión se entreguen a todas las subredes en las que haya oyentes interesados. De este modo, MLD se utiliza como transporte para el protocolo de multidifusión independiente del protocolo (PIM). MLD es una parte integral de IPv6 y debe habilitarse en todos los dispositivos de enrutamiento IPv6 y hosts que necesiten recibir tráfico de multidifusión IP. Junos OS es compatible con las versiones 1 y 2 de MLD. La versión 2 es compatible con los modos de inclusión y exclusión de multidifusión específica del origen (SSM).

Ejemplo: configuración de la asignación de SSM

La asignación de SSM no requiere que todos los hosts admitan IGMPv3. La asignación de SSM traduce los informes de pertenencia de IGMPv1 o IGMPv2 a un informe de IGMPv3. Esto permite a los hosts que ejecutan IGMPv1 o IGMPv2 participar en SSM hasta que los hosts hagan la transición a IGMPv3.

La asignación de SSM se aplica a todas las direcciones de grupo que coinciden con la directiva, no solo a aquellas que se ajustan a las convenciones de direccionamiento de SSM (232/8 para IPv4, ff30::/32 a ff3F::/32 para IPv6).

Se recomienda separar las asignaciones de SSM para IPv4 e IPv6 si ambas familias de direcciones requieren compatibilidad con SSM. Si aplica una asignación de SSM que contiene direcciones IPv4 e IPv6 a una interfaz en un contexto IPv4 (mediante IGMP), solo se utilizarán las direcciones IPv4 de la lista. Si no existen tales direcciones, no se toma ninguna medida. Del mismo modo, si aplica una asignación de SSM que contiene direcciones IPv4 e IPv6 a una interfaz en un contexto IPv6 (mediante MLD), solo se utilizan las direcciones IPv6 de la lista. Si no existen tales direcciones, no se toma ninguna medida.

En este ejemplo, se crea una directiva para que coincida con las direcciones de grupo que desea traducir a IGMPv3. A continuación, se define el mapa de SSM que asocia la directiva con las direcciones de origen donde se encuentran estas direcciones de grupo. Por último, aplique la asignación de SSM a una o varias interfaces IGMP (para IPv4) o MLD (para IPv6).

  1. Cree una política de SSM denominada ssm-policy-example. Los términos de política coinciden con la dirección de grupo SSM IPv4 232.1.1.1/32 y la dirección de grupo SSM IPv6 ff35::1/128. Todas las demás direcciones son rechazadas.

  2. Una vez confirmada la configuración, utilice el comando show configuration policy-options para comprobar la configuración de la directiva.

    Las direcciones de grupo deben coincidir con la directiva configurada para que se produzca la asignación de SSM.

  3. Defina dos asignaciones de SSM, una denominada ssm-map-ipv6-example y otra denominada ssm-map-ipv4-example, aplicando la directiva y configurando las direcciones de origen como una opción de enrutamiento de multidifusión.

  4. Una vez confirmada la configuración, utilice el comando show configuration routing-options para comprobar la configuración de la directiva.

    Se recomiendan mapas de SSM independientes para IPv4 e IPv6.

  5. Aplique asignaciones de SSM para interfaces de IPv4 a IGMP y asignaciones de SSM para interfaces de IPv6 a MLD:

  6. Una vez confirmada la configuración, utilice el comando show configuration protocol para comprobar la configuración de los protocolos IGMP y MLD.

  7. Utilice los comandos show igmp interface y show mld interface para comprobar que las asignaciones de SSM se aplican a las interfaces.