Contents

Introduction

Prerequisites

Requirements

Componentes Utilizados

Informações de Apoio

Novos recursos de interface

Redundância de IP Pim

Função do VRRP

Função do PIM

Detalhes da implementação

Vincular PIM a um grupo VRRP

Rastrear vários grupos de VRRP em uma interface

Configurar

Diagrama de Rede

Ativar o recurso de redundância PIM

Configurações de LHR

Verificar

Verificar informações do banco de dados do VRRS

Verificar informações da interface

Troubleshoot

Informações Relacionadas

Introduction

Este documento descreve como configurar um roteador para usar o Virtual Router Redundancy Protocol-aware (VRRP-aware) Protocol Independent Multicast (PIM).

Prerequisites

Requirements

A Cisco recomenda que você tenha conhecimento dos recursos multicast e VRRP.

Componentes Utilizados

Este documento não se restringe a versões de software e hardware específicas.

The information in this document was created from the devices in a specific lab environment. All of the devices used in this document started with a cleared (default) configuration. If your network is live, make sure that you understand the potential impact of any command.

Informações de Apoio

O PIM compatível com VRRP é suportado na versão 3.10 do VRRP (15.3(3)S). O PIM não tem recurso de redundância inerente e sua operação é completamente independente dos FHRP (First Hop Redundancy Protocols), como o VRRP. Como resultado, o tráfego multicast IP não é necessariamente encaminhado pelo mesmo roteador que é eleito pelo VRRP.

É necessário fornecer encaminhamento multicast IP consistente em redes redundantes com grupos de roteadores virtuais (VRGs) habilitados. Com a redundância de PIM, o VRRS (Virtual Router Redundancy Service) é aproveitado e as decisões de escolha do DR (Designated Router, roteador designado) e de junção/processamento de PIM são tomadas com base nos estados de VRRP no roteador. Quando você habilita o recurso PIM non-DR join, ele permite que o não-DR (NonDR) crie estados de Rota Multicast (mroute) e tráfego pull, mas não encaminhe o tráfego. Quando ocorre um failover de VRRP, o novo roteador mestre (MR) eleito pelo grupo de VRRP assume as responsabilidades DR do roteador de primeiro salto (FHR) ou do roteador de último salto (LHR) e começa a encaminhar o tráfego.

Novos recursos de interface

A Cisco introduziu um novo recurso habilitado com o comando CLI ip pim non-dr-join. Esse novo recurso funciona independentemente do recurso PIM com reconhecimento de VRRP e pode ser útil com outros recursos, como BFD (Bidirectional Forwarding Detection), além do VRRP. Este recurso CLI, uma vez habilitado, permite que o NonDR processe as associações e funções do Internet Group Management Protocol (IGMP) como o DR, com estas exceções:

- O NonDR mantém as interfaces na Lista de Interface de Saída (OIL - Outgoing Interface List), mas não define o flag F (o flag forward na Base de Informações de Roteamento Multicast (MRIB - Multicast Routing Information Base)) para que o tráfego não seja encaminhado. Quando o NonDR se torna o DR, ele define o sinalizador F e começa a encaminhar tráfego.

Note: Essa lógica funciona completamente independentemente dos estados dos grupos de VRRP.

- Se os recursos ip pim non-dr-join e ip pim redundancy <tag> vrrp dr-priority <value> estiverem ativados em uma interface, o tráfego será puxado em todos os não DRs também, independentemente do estado do VRRP. O PIM define ou limpa o sinalizador F na interface com base no estado do VRRP, que permite um tempo de convergência rápido no switchover do VRRP.

Redundância de IP Pim

A configuração descrita neste documento usa o novo recurso CLI da interface para vincular o PIM a uma sessão VRRS através de uma tag (string de 48 caracteres):

ip pim redundancy

[vrrp ] dr-priority

ipv6 pim redundancy

[vrrp ] dr-priority

O PIM se registra como um cliente VRRS e escuta as notificações de eventos do VRRP. Para designar o VRRP MR como PIM DR em um segmento multiacesso, aumente a prioridade PIM DR na mensagem Hello que é enviada do endereço IP físico.

Depois que o rastreamento PIM com reconhecimento de VRRP é ativado em uma interface, diferentes comportamentos podem ser observados, dependendo se o recurso ip pim non-dr-join está habilitado na mesma interface:

- Se o recurso ip pim non-dr-join estiver ativado, os NonDRs processarão os relatórios IGMP e criarão estados mroute como de costume. Diferente do comportamento não-DR padrão, NonDRs adicionam interfaces à lista de interfaces de saída da entrada mroute, enviam PIM Join/Prune decisões upstream e recebem tráfego como o DR. No entanto, NonDRs não definem o sinalizador F nas interfaces no MRIB, portanto, o tráfego não é encaminhado da interface. Em vez disso, um novo sinalizador b (bloqueado) é definido para a interface na lista de interface de saída (OIL) do MRIB, que indica que o encaminhamento está bloqueado nesta interface (se estiver no estado de backup do VRRP). Isso permite um tempo de convergência rápido no switchover, ao custo da largura de banda.

- Se o recurso ip pim non-dr-join não estiver habilitado, somente o MR funciona como PIM DR e processa as decisões PIM Join/Prune enquanto todos os roteadores de backup ignoram as solicitações Join IGMP e PIM Join/Prune. Na troca, o novo MR envia a mensagem de saudação do PIM com um endereço IP virtual. Os hosts ou caixas downstream são disparados para reenviar solicitações Join, de modo que o novo MR processa essas solicitações e puxa o tráfego multicast. Isso leva a um tempo de convergência mais lento do que a outra abordagem, mas é mais econômico em termos de largura de banda do ponto de vista do sistema.

Como a única configuração de interesse do aplicativo é o cenário de último/primeiro salto, o PIM só pode rastrear um grupo de VRRP por interface. Não é possível configurar uma interface para rastrear vários grupos de VRRP, o que criaria uma situação em que uma interface está no estado Mestre para um grupo de VRRP e no estado Backup para outro grupo de VRRP.

Após o failover do VRRP, o roteador que se tornou o novo MR é eleito como o novo DR:

- Se o recurso ip pim non-dr-join estiver ativado, o PIM caminhará todas as entradas mroute, limpará o flag b e definirá o F flag nas interfaces (já que agora é o MR do grupo VRRP). O MR anterior limpa o sinalizador F e define o sinalizador b nas interfaces se ele entrar no estado Backup.

- Se o recurso ip pim non-dr-join não estiver habilitado, a lógica PIM com reconhecimento de protocolo de roteador de hot standby (HSRP) será seguida, o novo MR enviará a mensagem de saudação PIM com o novo GenID para disparar as caixas downstream para reenviar as solicitações de junção de PIM (ou espera que os hosts enviem os próximos relatórios IGMP periódicos), recria a rota e puxa o tráfego através do novo DR.

- O tráfego agora é encaminhado através do novo MR (e PIM DR) para a LAN, e não há necessidade de operação nos roteadores de downstream em caso de failover.

Função do VRRP

O VRRP especifica um protocolo de eleição que atribui dinamicamente a responsabilidade por um roteador virtual representado por um endereço IPv4/IPv6 para um dos roteadores VRRP em uma LAN (RFC5798). O roteador VRRP que controla o(s) endereço(s) associado(s) a um roteador virtual é chamado de Mestre e encaminha os pacotes que são enviados a um endereço MAC (Media Access Control) virtual.

Quando esse novo recurso é implementado, o VRRP é usado para eleger o VRRP MR. O MR do VRRP executa o roteamento e o encaminhamento de todo o tráfego endereçado ao VRRP Group Virtual IP (VIP). Isso atinge três objetivos:

- Notifica o VRRS sobre todas as alterações e atualizações do estado do servidor VRRP.

- Ele permite que todas as solicitações PIM Join/Prune acessem o VIP do grupo VRRP, o que minimiza as alterações e as configurações no lado do roteador downstream (eles precisam conhecer somente o VIP).

- Ele permite que o PIM DR seja executado no mesmo gateway que o VRRP MR e mantenha os estados mroute. O tráfego multicast é encaminhado através do VRRP MR, e o PIM pode aproveitar a redundância de VRRP para evitar possíveis duplicatas de tráfego e fazer com que o failover seja ativado.

Função do PIM

O PIM atua como um cliente VRRS, escuta as notificações de alteração de estado e atualização do servidor VRRS (VRRP) e:

- Ajusta automaticamente a prioridade do PIM DR com base no estado do VRRP.

- Recebe notificações de alteração de estado do VRRS para o(s) grupo(s) de VRRP rastreado(s) no failover de VRRP. Em resposta, o PIM gerencia os flags da interface e garante que o tráfego seja encaminhado através do VRRP MR.

Como os estados de mroute e o tráfego estão disponíveis nos roteadores Mestre e Backup, o tempo de switchover é decidido principalmente pela infraestrutura de redundância (VRRP e VRRS), bem como pela escala de configuração (como o número de entradas de mroute). Após a notificação de alteração de estado, o PIM notifica imediatamente o MRIB e o MFIB (Multicast Forwarding Information Base) para encaminhar o tráfego através do VRRP MR.

Detalhes da implementação

Esta seção apresenta algumas observações importantes sobre a configuração descrita neste documento.

Vincular PIM a um grupo VRRP

O comando PIM CLI é introduzido para ativar a redundância de PIM em uma interface e vinculá-la a um grupo de servidores VRRS (grupo VRRP):

ip pim redundancy

[vrrp ] dr-priority

ipv6 pim redundancy

[vrrp ] dr-priority

Quando configurado em uma interface, o PIM se registra no VRRS como um cliente e obtém uma ID de cliente atribuída pelo banco de dados do VRRS. Ele também solicita que o VRRS envie notificações ao PIM para todos os eventos do grupo identificado por uma <tag>.

Note: Os servidores e clientes VRRS se ligam a um nome (string de 48 caracteres), que é chamado de Tag. O VRRS funciona por meio de um mecanismo de registro e retorno de chamada. Clientes (como PIM) que implementam o registro de redundância no VRRS.

Insira um destes comandos na CLI para habilitar o recurso Unir não-DR:

ip pim non-dr-join

ipv6 pim non-dr-join

Rastrear vários grupos de VRRP em uma interface

Como o cenário do aplicativo de destino é apenas a configuração do primeiro/último salto, a configuração mais comum é onde todas as interfaces de LHR na LAN rastreiam o mesmo grupo de VRRP. Portanto, o PIM só tem permissão para rastrear um grupo de VRRP por interface, mesmo que você possa habilitar o VRRS para rastrear várias marcas por interface.

Note: Por padrão, o recurso está desabilitado.

Configurar

Diagrama de Rede

Ativar o recurso de redundância PIM

Note: Há apenas um comando CLI que você pode usar para habilitar a redundância de PIM. Você pode usar os comandos show e debug atuais para PIM e HSRP.

Insira um destes comandos na CLI para ativar o recurso de redundância de PIM e especificar a prioridade de PIM DR para cada grupo de VRRP:

[no] ip pim redundancy

[hsrp | vrrp] dr-priority

[no] ipv6 pim redundancy

[hsrp | vrrp] dr-priority

Insira um destes comandos na CLI para ativar as funcionalidades PIM DR (exceto encaminhamento em não DRs):

[no] ip pim non-dr-join

[no] ipv6 pim non-dr-join

Configurações de LHR

Use esta configuração para DRs de LHR:

interface Ethernet0/0

ip address 10.10.10.1 255.255.255.0

ip pim redundancy VRRP vrrp dr-priority 150

ip pim non-dr-join

ip pim sparse-mode

vrrp 1 address-family ipv4

vrrs leader VRRP

priority 120

track 1 decrement 30

address 10.10.10.5 primary

exit-vrrp   !   track 1 interface Ethernet0/1 line-protocol

Use esta configuração para LHR não DRs:

interface Ethernet0/0

ip address 10.10.10.2 255.255.255.0

ip pim redundancy VRRP vrrp dr-priority 150

ip pim non-dr-join

ip pim sparse-mode

vrrp 1 address-family ipv4

address 10.10.10.5 primary

exit-vrrp

Insira o comando show vrrp brief para exibir a configuração do LHR:

LHR-DR#show vrrp brief

Interface         Grp A-F Pri Time Own Pre State   Master addr/Group addr

Et0/0               1 IPv4 120     0 N   Y MASTER 10.10.10.1(local) 10.10.10.5

LHR-DR#

LHR-NonDR#show vrrp brief

Interface         Grp A-F Pri Time Own Pre State   Master addr/Group addr

Et0/0               1 IPv4 100 3609 N   Y BACKUP 10.10.10.1 10.10.10.5

LHR-NonDR#

Verificar

Use as informações descritas nesta seção para verificar se sua configuração funciona corretamente.

Verificar informações do banco de dados do VRRS

Insira o comando show vrrs server VRRP na CLI para verificar se o banco de dados do VRRS está preenchido de acordo com a configuração anterior:

LHR-DR#show vrrs server VRRP

Server Name: vrrpEthernet0/0v41

Address Family: IPv4

Interface: Ethernet0/0

State: ACTIVE

vMAC: 0000.5E00.0101

vIP Address: 10.10.10.5

Tags Connected:

Tag Name VRRP

LHR-DR#

LHR-NonDR#show vrrs server VRRP

Server Name: vrrpEthernet0/0v41

Address Family: IPv4

Interface: Ethernet0/0

State: BACKUP

vMAC: 0000.5E00.0101

vIP Address: 10.10.10.5

Tags Connected:

LHR-NonDR#

Verificar informações da interface

Insira um destes comandos para verificar se as interfaces estão corretamente programadas para o recurso non-dr-join e se o NonDR tem a árvore criada com um sinalizador bloqueado:

LHR-DR#show ip pim int e0/0 det | i Non|DR

PIM DR: 10.10.10.1 (this system)

PIM Non-DR-Join: TRUE

LHR-NonDR#show ip pim int e0/0 det | i Non|DR

PIM DR: 10.10.10.1

PIM Non-DR-Join: TRUE

LHR-NonDR#

Insira o comando show ip mroute sparse na CLI LHR-NonDR para exibir o novo campo Bloqueado:

LHR-NonDR#show ip mroute sparse

(*, 239.1.1.1), 01:26:15/stopped, RP 192.168.1.254, flags: SJC

Incoming interface: Ethernet0/1, RPF nbr 192.168.2.2

Outgoing interface list:

Ethernet0/0, Forward/Sparse, 00:00:16/00:02:43 Blocked

(192.168.7.2, 239.1.1.1), 00:11:56/00:02:50, flags: T

Incoming interface: Ethernet0/1, RPF nbr 192.168.2.2

Outgoing interface list:

Ethernet0/0, Forward/Sparse, 00:00:16/00:02:43 Blocked

Insira o comando show mrib route no CLI do LHR-NonDR para verificar se a rota MRIB NÃO tem o sinalizador F definido:

LHR-NonDR#show ip mrib route 239.1.1.1 | b \(

(*,239.1.1.1) RPF nbr: 192.168.2.2 Flags: C

Ethernet0/1 Flags: A NS

(192.168.7.2,239.1.1.1) RPF nbr: 192.168.2.2 Flags:

Ethernet0/1 Flags: A

Conforme desejado, a rota MRIB tem o sinalizador F definido no LHR-DR:

LHR-DR#show ip mrib route 239.1.1.1 | b \(

(*,239.1.1.1) RPF nbr: 192.168.3.2 Flags: C

Ethernet0/0 Flags: F NS

Ethernet0/1 Flags: A NS

(192.168.7.2,239.1.1.1) RPF nbr: 192.168.3.2 Flags:

Ethernet0/1 Flags: A

Ethernet0/0 Flags: F NS

Insira o comando conf t na CLI do LHR-DR para disparar uma alteração de estado do VRRP através do desligamento Ethernet0/1:

LHR-DR#conf t

Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.

LHR-DR(config)#int e0/1

LHR-DR(config-if)#shutdown

LHR-DR(config-if)#end

Ao observar as saídas do LHR-NonDR, você pode ver que o status do VRRP mudou (que é informado para VRRS) e que o PIM recebe a notificação do VRRS e altera a função do DR de acordo:

LHR-NonDR#show ip pim int e0/0 det | i DR

PIM DR: 10.10.10.2 (this system)

PIM Non-DR-Join: TRUE

LHR-NonDR#

LHR-NonDR# show vrrp brief

Interface         Grp A-F Pri Time Own Pre State   Master addr/Group addr

Et0/0               1 IPv4 100     0 N   Y MASTER 10.10.10.2(local) 10.10.10.5

LHR-NonDR# show vrrs server VRRP

Server Name: vrrpEthernet0/0v41

Address Family: IPv4

Interface: Ethernet0/0

State: ACTIVE

vMAC: 0000.5E00.0101

vIP Address: 10.10.10.5

Tags Connected:

Como esperado, o sinalizador F é definido e o NonDR começa a encaminhar o tráfego Multicast sem a necessidade de criar uma nova árvore multicast:

LHR-NonDR# show ip mrib route 239.1.1.1 | b \(

(*,239.1.1.1) RPF nbr: 192.168.2.2 Flags: C

Ethernet0/0 Flags: F NS

Ethernet0/1 Flags: A NS

(192.168.7.2,239.1.1.1) RPF nbr: 192.168.2.2 Flags:

Ethernet0/0 Flags: F NS

Ethernet0/1 Flags: A

Troubleshoot

Dois pacotes foram perdidos na transação da seção anterior. Você pode verificar isso no roteador de origem:

Source#ping 239.1.1.1 rep 1000

Type escape sequence to abort.

Sending 1000, 100-byte ICMP Echos to 239.1.1.1, timeout is 2 seconds:

Reply to request 0 from 10.10.10.3, 2 ms

Reply to request 1 from 10.10.10.3, 2 ms

Reply to request 2 from 10.10.10.3, 1 ms..

Reply to request 5 from 10.10.10.3, 1 ms

As implantações que são executadas em um design de alta disponibilidade (HA) multicast exigem uma formação de árvore em standby em não-DRs e podem se beneficiar do recurso não-união de dr. Esse recurso obtém o tráfego multicast, mas não o encaminha até que seja eleito como o DR.

Informações Relacionadas

- Suporte ao protocolo VRRPv3

- Suporte Técnico e Documentação - Cisco Systems