MULTICAST - Auto-RP RP

1        Auto-RP

1.1           Rendezvous Point

Um Rendezvous point (RP) é necessário somente em redes que utilizando o Protocol Independent Multicast sparse mode (PIM-SM). No PIM-SM somente as redes com receptores de multicast ativos que solicitam explicitamente o tráfego multicast receberá o trafego.

Um RP atua como um ponto de encontro entre os servidores de multicast (Source) e seus clientes (Clientes participantes dos grupos – Group). Na rede PIM-SM as fontes multicast devem enviar seu trafego sempre para o RP. Esse trafego é então encaminhado para os receptores baseado na arvore de distribuição de multicast a partir do RP. Por padrão, quando o primeiro roteador do caminho até os receptores aprende sobre o endereço da fonte, o roteador envia um join em direção a fonte tirando o RP do trafego, a não ser que o RP esteja no caminho definido no IGP.

Em muitos casos a posição do RP na rede não é um decisão dificil. Por padrão o RP precisa somente iniciar as novas sessões entre os Sources e os Grupos. Consequentemente o RP precisa de baixo processamento.

1.2           Auto-RP

O Auto-RP é um processo dinamico de definição do RP que automatiza a distribuição do mapeamento group-to-RP nas redes multicast PIM. Em uma rede Auto-RP um roteador deve ser designado como um RP mapping agent que terá a responsabilidade de receber as mensagens de anúncio dos RP candidatos, enviadas em Dense-mode pela mensagem multicast no endereço 224.0.1.39, definir um RP e enviar a todos os roteadores da rede multicast essa informação em Dense-mode pela mensagem multicast no endereço 224.0.1.40. Assim todos os roteadores ficam sabendo quem é o RP da rede. O escopo do envio das informações de eleição e novo RP pode ser definido Baseado no time-to-live (TTL).

1.3           Sparse-Dense Mode para o Auto-RP

O prerequisito para o Auto-RP é que em todas as interfaces deve ser habilitado o modo sparse-dense-mode. Uma interface configurada no modo sparse-dense trabalha tanto no modo sparse quanto no modo dense dependendo em que modo aquele grupo opera. Se um grupo multicast já tem um RP conhecido, a interface trabalhará em sparse mode. Caso o group não seja conhecido o modo sera o dense e o trafego irá para todas as interfaces.

Para ter uma configuração boa na implementação do Auto-RP e previnir que outros grupos além dos 224.0.1.39 e 224.0.1.40 operem no modo dense, é recomendado o uso do "sink RP" (conhecido como "RP of last resort"). O sink RP é estaticamente configurado que pode, ou não, existir na rede. Configurar um RP fictício não interfere na operação do Auto-RP porque, por padrão, o RP definido dinamicamente sobrepõe o RP estático. A Cisco recomenda o uso de Sink RP para todos os possíveis grupos de multicast da rede.

1.4           Filtros Auto-RP

No Auto-RP é possível utilizar um filtro rp-announce-filter no roteador Mapping Agent para filtrar os anuncios de RP que poderiam vir de outros candidatos que não fazem parte da rede.

2        Cenário

2.1           Objetivo

Cinco roteadores (R1, R2, R3, R4 e R5) e dois hosts (HOST1 e HOST2) são conectados fisicamente HOST1-R1-R2-R3-R4-R5-HOST2 e deverá ser implementado um serviço de multicast utilizando os critérios abaixo:

•         A conectividade entre os roteadores deverá ser feita usando frame-relay com o DLCI seguindo o exemplo: R1-(102)-R2, R2-(203)-R3 somente nesses links, os demais serão HDLC;

•         Todos os roteadores da rede deverão utilizar o OSPF na área 0 como protocolo de roteamento;

•         O roteamento multicast deverá ser habilitado e utilizado o PIMv2 como protocolo de envio de multicast;

•         Para envio de multicast deverá ser utilizado o Auto-RP para a definição do Rendezvous Point onde o roteador Mapping Agent deverá ser o R2 e os candidatos a RP deverão ser somente o R2, R3 e R4;

•         Somente o trafego de eleição de RP deverá utilizar o dense-mode e o Sink RP deverá ser o 3.3.3.3;

•         A conectividade com os hosts deverá ser IGMPv2;

•         O HOST1 é um source de multicast no endereço 224.1.1.1 e 224.2.2.2 e o HOST2 deverá receber essas mensagens.

2.2           Topologia

Figure-01:              Topologia

2.3           IOS utilizados

•         R1, R2, R3, R4 e R5 – c7200-k91p-mz.122-25.S15.bin

2.4           Configuração dos Roteadores

2.4.1      Configurações do OSPF

Para o OSPF a configuração é feita pelo comando “router ospf ” onde o “processo” é um numero do processo OSPF. Para adicionar interfaces usa-se o comando “network

area ”. Para o roteador fazer vizinhança OSPF é necessário que a rede da interface esteja no comando “network” e a interface não esteja configurada como “passive-interface”.

As interfaces de borda dos roteadores de borda são configuradas como “passive-interface” dentro das configurações de roteamento.

2.4.2      Configurações do PIM

Antes de configurar o PIM é necessário configurar o roteamento multicast no roteador com o comando “ip multicast-routing”. No PIM, para a utilização do Auto-RP, é necessário que sejam configurados tanto o Sparse quanto o Dense mode usando a configuração na interface: “ip pim sparse-dense-mode”. Habilita-se então o Auto-RP no roteador com o comando global “ip pim autorp listener”.

Os roteadores que desejam se anunciar para serem RP devem habilitar o envio de Cisco-RP-Announce em suas interfaces com o comando global “ip pim send-rp-announce scope ” onde o é a interface e o é o numero de saltos que aquela mensagem chegará.

Para habilitar um roteador para ser o Mapping Agent, ou seja, o roteador que definirá quem será o RP, deve-se habilitar o envio de Cisco-RP-Discovery por todas as suas interfaces multicast com o comando global “ip pim send-rp-discovery scope ” onde o é a interface e o é o numero de saltos que aquela mensagem chegará.

Para que um determinado grupo seja atendido por um RP específico, usa-se a definição de RP estátco com o comando “ip pim rp-address override” onde o é uma lista de acesso que define os grupos de multicast que serão atendidos por aquele RP.

Por default um RP eleito sobrescreve um RP estático.

2.4.3      Configurações do IGMP

O IGMP é configurado em todas as interfaces que estão com o multicast PIM configurado. Caso algum host conectado ao roteador enviar um trafego de “join multicast” o roteador automaticamente passará para o Source daquele grupo, caso exista.

Nesse exemplo é pode-se utilizar o comando “ip igmp join-group ” para enviar uma solicitação de join no grupo multicast.

2.5           Observações e Bugs

Documentação:

http://www.cisco.com/en/US/partner/tech/tk828/tech_brief09186a00800a4415.html

http://www.cisco.com/en/US/partner/docs/ios/solutions_docs/ip_multicast/White_papers/rps.html#wp1029241

2.6           Comandos Importantes de Verificação

HOST1#ping 224.1.1.1 

Type escape sequence to abort.

Sending 1, 100-byte ICMP Echos to 224.1.1.1, timeout is 2 seconds:

Reply to request 0 from 20.20.20.1, 504 ms

HOST1#ping 224.2.2.2 

Type escape sequence to abort.

Sending 1, 100-byte ICMP Echos to 224.2.2.2, timeout is 2 seconds:

Reply to request 0 from 20.20.20.1, 336 ms

Reply to request 0 from 20.20.20.1, 540 ms

HOST1#

R1#show ip pim rp mapping in-use

PIM Group-to-RP Mappings

Group(s) 224.0.0.0/4

  RP 45.45.45.4 (?), v2v1

    Info source: 12.12.12.2 (?), elected via Auto-RP

         Uptime: 00:14:26, expires: 00:02:28

Acl: 10, Static-Override

    RP: 3.3.3.3 (?)

Dynamic (Auto-RP or BSR) RPs in cache that are in use:

Group(s): 224.0.0.0/4, RP: 45.45.45.4, expires: 00:00:59

R2#show ip pim autorp

AutoRP Information:

  AutoRP is enabled.

  AutoRP groups over sparse mode interface is enabled

R5#sh ip mroute 224.0.1.40

IP Multicast Routing Table

Flags: D - Dense, S - Sparse, B - Bidir Group, s - SSM Group, C - Connected,

       L - Local, P - Pruned, R - RP-bit set, F - Register flag,

       T - SPT-bit set, J - Join SPT, M - MSDP created entry,

       X - Proxy Join Timer Running, A - Candidate for MSDP Advertisement,

       U - URD, I - Received Source Specific Host Report, Z - Multicast Tunnel

       Y - Joined MDT-data group, y - Sending to MDT-data group

Outgoing interface flags: H - Hardware switched, A - Assert winner

 Timers: Uptime/Expires

 Interface state: Interface, Next-Hop or VCD, State/Mode

(*, 224.0.1.40), 00:01:30/stopped, RP 0.0.0.0, flags: DCL

  Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0

  Outgoing interface list:

    FastEthernet0/0, Forward/Sparse-Dense, 00:01:30/00:00:00

    Serial1/0, Forward/Sparse-Dense, 00:01:30/00:00:00

(12.12.12.2, 224.0.1.40), 00:01:29/00:02:35, flags: LT

  Incoming interface: Serial1/0, RPF nbr 45.45.45.4

  Outgoing interface list:

    FastEthernet0/0, Forward/Sparse-Dense, 00:01:29/00:00:00

3        Configuração

As configurações de hosts não são exibidas, mas são roteadores fazendo papel de host.

3.1           R1

! ip multicast-routing ! ! interface FastEthernet0/0  ip pim sparse-dense-mode ! interface Serial1/1  no ip address  encapsulation frame-relay ! interface Serial1/1.102 point-to-point  ip pim sparse-dense-mode  frame-relay interface-dlci 102   ! router ospf 1  router-id 1.1.1.1  network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0 ! ! ip pim rp-address 3.3.3.3 10 ! access-list 10 deny 224.0.1.39 access-list 10 deny 224.0.1.40 ! ip pim autorp listener !

3.2           R2

! ip multicast-routing ! ! ! interface Serial1/0  encapsulation frame-relay ! interface Serial1/1.201 point-to-point  ip pim sparse-dense-mode  frame-relay interface-dlci 102   ! interface Serial1/1  ip pim sparse-dense-mode ! ! router ospf 1  router-id 2.2.2.2  network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0 ! ! ip pim rp-address 3.3.3.3 10 ! access-list 10 deny 224.0.1.39 access-list 10 deny 224.0.1.40 ! ip pim autorp listener ip pim send-rp-announce Serial1/0.101 scope 10 ip pim send-rp-announce Serial1/1 scope 10 ip pim send-rp-discovery Serial1/0.101 scope 10 !

3.3           R3

! ip multicast-routing ! ! ! interface Serial1/0  ip pim sparse-dense-mode ! interface Serial1/1  ip pim sparse-dense-mode ! ! router ospf 1  router-id 3.3.3.3  network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0 ! ! ip pim rp-address 3.3.3.3 10 ! access-list 10 deny 224.0.1.39 access-list 10 deny 224.0.1.40 ! ip pim autorp listener ip pim send-rp-announce Serial1/0 scope 10 ip pim send-rp-announce Serial1/1 scope 10 !

3.4           R4

! ip multicast-routing ! ! ! interface Serial1/0  ip pim sparse-dense-mode ! interface Serial1/1  ip pim sparse-dense-mode ! ! router ospf 1  router-id 4.4.4.4  network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0 ! ! ip pim rp-address 3.3.3.3 10 ! access-list 10 deny 224.0.1.39 access-list 10 deny 224.0.1.40 ! ip pim autorp listener ip pim send-rp-announce Serial1/0 scope 10 ip pim send-rp-announce Serial1/1 scope 10 !

3.5           R5

! ip multicast-routing ! ! ! interface Serial1/0  ip pim sparse-dense-mode ! interface Serial1/1  ip pim sparse-dense-mode ! ! router ospf 1  router-id 5.5.5.5  network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0 ! ! ip pim rp-address 3.3.3.3 10 ! access-list 10 deny 224.0.1.39 access-list 10 deny 224.0.1.40 ! ip pim autorp listener ip pim send-rp-announce Serial1/0 scope 10 ip pim send-rp-announce Serial1/1 scope 10 !