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Este documento descreve como solucionar problemas do recurso Protocol Independent Multicast (PIM) com reconhecimento de Hot Standby Router Protocol (HSRP) e os cenários nos quais ele pode ser usado.
Em ambientes que exigem redundância para você, o HSRP é executado normalmente. O HSRP é um protocolo comprovado e funciona, mas como você lida quando há clientes que precisam de multicast? O que aciona o multicast para convergir quando o roteador ativo (AR) fica inativo? Nesse caso, a topologia 1 é usada:
Topologia 1
Observe que R3 é o Roteador Designado (DR) PIM, embora R2 seja o HSRP AR. A rede foi configurada com Open Shortest Path First (OSPF), PIM e R1 são o ponto de encontro (RP) com um endereço IP 10.1.1.1. R2 e R3 recebem relatórios do Internet Group Management Protocol (IGMP), mas apenas R3 envia a Junção PIM, já que é o PIM DR. R3 cria o '*,G' em direção ao RP:
R3#sh ip mroute 239.0.0.1
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, E - Extranet,
X - Proxy Join Timer Running, A - Candidate for MSDP Advertisement,
U - URD, I - Received Source Specific Host Report,
Z - Multicast Tunnel, z - MDT-data group sender,
Y - Joined MDT-data group, y - Sending to MDT-data group,
G - Received BGP C-Mroute, g - Sent BGP C-Mroute,
N - Received BGP Shared-Tree Prune, n - BGP C-Mroute suppressed,
Q - Received BGP S-A Route, q - Sent BGP S-A Route,
V - RD & Vector, v - Vector, p - PIM Joins on route
Outgoing interface flags: H - Hardware switched, A - Assert winner, p - PIM Join
Timers: Uptime/Expires
Interface state: Interface, Next-Hop or VCD, State/Mode
(*, 239.0.0.1), 02:54:15/00:02:20, RP 10.1.1.1, flags: SJC
Incoming interface: Ethernet0/0, RPF nbr 172.16.1.1
Outgoing interface list:
Ethernet0/2, Forward/Sparse, 00:25:59/00:02:20
Em seguida, faça ping em 239.0.0.1 a partir da origem de multicast para criar o S,G:
Sender#ping 239.0.0.1 re 3
Type escape sequence to abort.
Sending 3, 100-byte ICMP Echos to 239.0.0.1, timeout is 2 seconds:
Reply to request 0 from 10.0.0.10, 35 ms
Reply to request 1 from 10.0.0.10, 1 ms
Reply to request 2 from 10.0.0.10, 2 ms
O S,G foi construído:
R3#sh ip mroute 239.0.0.1
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, E - Extranet,
X - Proxy Join Timer Running, A - Candidate for MSDP Advertisement,
U - URD, I - Received Source Specific Host Report,
Z - Multicast Tunnel, z - MDT-data group sender,
Y - Joined MDT-data group, y - Sending to MDT-data group,
G - Received BGP C-Mroute, g - Sent BGP C-Mroute,
N - Received BGP Shared-Tree Prune, n - BGP C-Mroute suppressed,
Q - Received BGP S-A Route, q - Sent BGP S-A Route,
V - RD & Vector, v - Vector, p - PIM Joins on route
Outgoing interface flags: H - Hardware switched, A - Assert winner, p - PIM Join
Timers: Uptime/Expires
Interface state: Interface, Next-Hop or VCD, State/Mode
(*, 239.0.0.1), 02:57:14/stopped, RP 10.1.1.1, flags: SJC
Incoming interface: Ethernet0/0, RPF nbr 172.16.1.1
Outgoing interface list:
Ethernet0/2, Forward/Sparse, 00:28:58/00:02:50
(192.168.1.10, 239.0.0.1), 00:02:03/00:00:56, flags: JT
Incoming interface: Ethernet0/0, RPF nbr 172.16.1.1
Outgoing interface list:
Ethernet0/2, Forward/Sparse, 00:02:03/00:02:50
A topologia unicast e multicast não é congruente no momento. Isso pode ou não ser importante. O que acontece quando R3 falha?
R3(config)#int e0/2
R3(config-if)#sh
R3(config-if)#
Nenhuma resposta aos pings será recebida até que o PIM em R2 detecte que R3 foi removido e assuma a função de DR. Isso leva de 60 a 90 segundos com os temporizadores padrão em uso.
Sender#ping 239.0.0.1 re 100 ti 1
Type escape sequence to abort.
Sending 100, 100-byte ICMP Echos to 239.0.0.1, timeout is 1 seconds:
Reply to request 0 from 10.0.0.10, 18 ms
Reply to request 1 from 10.0.0.10, 2 ms....................................................................
.......
Reply to request 77 from 10.0.0.10, 10 ms
Reply to request 78 from 10.0.0.10, 1 ms
Reply to request 79 from 10.0.0.10, 1 ms
Reply to request 80 from 10.0.0.10, 1 ms
Você pode aumentar a prioridade do DR em R2 para torná-lo o DR.
R2(config-if)#ip pim dr-priority 50
*May 30 12:42:45.900: %PIM-5-DRCHG: DR change from neighbor 10.0.0.3 to 10.0.0.2 on interface Ethernet0/2
O PIM com reconhecimento de HSRP é um recurso que torna o HSRP AR o PIM DR. Ele também envia as mensagens PIM do IP virtual, que são úteis em situações em que você tem um roteador com uma rota estática em direção a um IP virtual (VIP). É assim que a Cisco descreve o recurso:
O PIM com reconhecimento de HSRP permite que o tráfego multicast seja encaminhado através do HSRP AR, permite que o PIM aproveite a redundância de HSRP, evita tráfego duplicado potencial e permite failover, que depende dos estados do HSRP no dispositivo. O PIM-DR é executado no mesmo gateway que o HSRP AR e mantém os estados mroute.
Na Topologia 1, o HSRP é executado em direção aos clientes, portanto, mesmo que esse recurso pareça perfeito, ele não pode ajudar na convergência multicast. Configure este recurso em R2:
R2(config-if)#ip pim redundancy HSRP1 hsrp dr-priority 100
R2(config-if)#
*May 30 12:48:20.024: %PIM-5-DRCHG: DR change from neighbor 10.0.0.3 to 10.0.0.2 on interface Ethernet0/2
R2 agora é o DR PIM e R3 agora vê dois vizinhos PIM na interface E0/2:
R3#sh ip pim nei e0/2
PIM Neighbor Table
Mode: B - Bidir Capable, DR - Designated Router, N - Default DR Priority,
P - Proxy Capable, S - State Refresh Capable, G - GenID Capable
Neighbor Interface Uptime/Expires Ver DR
Address Prio/Mode
10.0.0.1 Ethernet0/2 00:00:51/00:01:23 v2 0 / S P G
10.0.0.2 Ethernet0/2 00:07:24/00:01:23 v2 100/ DR S P G
R2 agora tem o S,G e você pode ver que ele foi o vencedor da Assert porque R3 era anteriormente o encaminhador multicast para o segmento de LAN.
R2#sh ip mroute 239.0.0.1
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, E - Extranet,
X - Proxy Join Timer Running, A - Candidate for MSDP Advertisement,
U - URD, I - Received Source Specific Host Report,
Z - Multicast Tunnel, z - MDT-data group sender,
Y - Joined MDT-data group, y - Sending to MDT-data group,
G - Received BGP C-Mroute, g - Sent BGP C-Mroute,
N - Received BGP Shared-Tree Prune, n - BGP C-Mroute suppressed,
Q - Received BGP S-A Route, q - Sent BGP S-A Route,
V - RD & Vector, v - Vector, p - PIM Joins on route
Outgoing interface flags: H - Hardware switched, A - Assert winner, p - PIM Join
Timers: Uptime/Expires
Interface state: Interface, Next-Hop or VCD, State/Mode
(*, 239.0.0.1), 00:20:31/stopped, RP 10.1.1.1, flags: SJC
Incoming interface: Ethernet0/0, RPF nbr 192.0.2.1
Outgoing interface list:
Ethernet0/2, Forward/Sparse, 00:16:21/00:02:35
(192.168.1.10, 239.0.0.1), 00:00:19/00:02:40, flags: JT
Incoming interface: Ethernet0/0, RPF nbr 192.0.2.1
Outgoing interface list:
Ethernet0/2, Forward/Sparse, 00:00:19/00:02:40, A
O que acontece quando a interface LAN de R2s fica inativa? R3 pode se tornar o DR? E com que velocidade ela pode convergir?
R2(config)#int e0/2
R2(config-if)#sh
O HSRP muda para ativo em R3, mas a função PIM DR não converge até que o intervalo de consulta PIM expire (3x saudações).
*May 30 12:51:44.204: HSRP: Et0/2 Grp 1 Redundancy "hsrp-Et0/2-1" state Standby -> Active
R3#sh ip pim nei e0/2
PIM Neighbor Table
Mode: B - Bidir Capable, DR - Designated Router, N - Default DR Priority,
P - Proxy Capable, S - State Refresh Capable, G - GenID Capable
Neighbor Interface Uptime/Expires Ver DR
Address Prio/Mode
10.0.0.1 Ethernet0/2 00:04:05/00:00:36 v2 0 / S P G
10.0.0.2 Ethernet0/2 00:10:39/00:00:36 v2 100/ DR S P G
R3#
*May 30 12:53:02.013: %PIM-5-NBRCHG: neighbor 10.0.0.2 DOWN on interface Ethernet0/2 DR
*May 30 12:53:02.013: %PIM-5-DRCHG: DR change from neighbor 10.0.0.2 to 10.0.0.3 on interface Ethernet0/2
*May 30 12:53:02.013: %PIM-5-NBRCHG: neighbor 10.0.0.1 DOWN on interface Ethernet0/2 non DR
Você perde muitos pacotes enquanto ocorre a convergência de PIM:
Sender#ping 239.0.0.1 re 100 time 1
Type escape sequence to abort.
Sending 100, 100-byte ICMP Echos to 239.0.0.1, timeout is 1 seconds:
Reply to request 0 from 10.0.0.10, 5 ms
Reply to request 0 from 10.0.0.10, 14 ms...................................................................
Reply to request 68 from 10.0.0.10, 10 ms
Reply to request 69 from 10.0.0.10, 2 ms
Reply to request 70 from 10.0.0.10, 1 ms
O HSRP sabe que o PIM não ajudou muito aqui. É útil se você usar a Topologia 2:
Topologia 2
O roteador R5 foi adicionado e, em vez disso, o receptor fica atrás de R5. R5 não executa o roteamento com R2 e R3, somente com pontos de rota estática no RP e a origem multicast:
R5(config)#ip route 10.1.1.1 255.255.255.255 10.0.0.1
R5(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 10.0.0.1
Sem o PIM com reconhecimento de HSRP, a verificação de Encaminhamento de Caminho Reverso (RPF) falha porque os pares PIM com o endereço físico, mas o R5 vê três vizinhos no segmento, onde um é o VIP:
R5#sh ip pim nei
PIM Neighbor Table
Mode: B - Bidir Capable, DR - Designated Router, N - Default DR Priority,
P - Proxy Capable, S - State Refresh Capable, G - GenID Capable
Neighbor Interface Uptime/Expires Ver DR
Address Prio/Mode
10.0.0.2 Ethernet0/0 00:03:00/00:01:41 v2 100/ DR S P G
10.0.0.1 Ethernet0/0 00:03:00/00:01:41 v2 0 / S P G
10.0.0.3 Ethernet0/0 00:03:00/00:01:41 v2 1 / S P G
R2 é o que encaminha multicast no momento das condições normais, já que é o PIM DR através do estado HSRP do roteador ativo:
R2#sh ip mroute 239.0.0.1
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, E - Extranet,
X - Proxy Join Timer Running, A - Candidate for MSDP Advertisement,
U - URD, I - Received Source Specific Host Report,
Z - Multicast Tunnel, z - MDT-data group sender,
Y - Joined MDT-data group, y - Sending to MDT-data group,
G - Received BGP C-Mroute, g - Sent BGP C-Mroute,
N - Received BGP Shared-Tree Prune, n - BGP C-Mroute suppressed,
Q - Received BGP S-A Route, q - Sent BGP S-A Route,
V - RD & Vector, v - Vector, p - PIM Joins on route
Outgoing interface flags: H - Hardware switched, A - Assert winner, p - PIM Join
Timers: Uptime/Expires
Interface state: Interface, Next-Hop or VCD, State/Mode
(*, 239.0.0.1), 00:02:12/00:02:39, RP 10.1.1.1, flags: S
Incoming interface: Ethernet0/0, RPF nbr 192.0.2.1
Outgoing interface list:
Ethernet0/2, Forward/Sparse, 00:02:12/00:02:39
Tente um ping a partir da origem:
Sender#ping 239.0.0.1 re 3
Type escape sequence to abort.
Sending 3, 100-byte ICMP Echos to 239.0.0.1, timeout is 2 seconds:
Reply to request 0 from 198.51.100.10, 1 ms
Reply to request 1 from 198.51.100.10, 2 ms
Reply to request 2 from 198.51.100.10, 2 ms
O ping funciona e R2 tem o S,G:
R2#sh ip mroute 239.0.0.1
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, E - Extranet,
X - Proxy Join Timer Running, A - Candidate for MSDP Advertisement,
U - URD, I - Received Source Specific Host Report,
Z - Multicast Tunnel, z - MDT-data group sender,
Y - Joined MDT-data group, y - Sending to MDT-data group,
G - Received BGP C-Mroute, g - Sent BGP C-Mroute,
N - Received BGP Shared-Tree Prune, n - BGP C-Mroute suppressed,
Q - Received BGP S-A Route, q - Sent BGP S-A Route,
V - RD & Vector, v - Vector, p - PIM Joins on route
Outgoing interface flags: H - Hardware switched, A - Assert winner, p - PIM Join
Timers: Uptime/Expires
Interface state: Interface, Next-Hop or VCD, State/Mode
(*, 239.0.0.1), 00:04:18/00:03:29, RP 10.1.1.1, flags: S
Incoming interface: Ethernet0/0, RPF nbr 192.0.2.1
Outgoing interface list:
Ethernet0/2, Forward/Sparse, 00:04:18/00:03:29
(192.168.1.10, 239.0.0.1), 00:01:35/00:01:24, flags: T
Incoming interface: Ethernet0/0, RPF nbr 192.0.2.1
Outgoing interface list:
Ethernet0/2, Forward/Sparse, 00:01:35/00:03:29
O que acontece quando R2 falha?
R2#conf t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
R2(config)#int e0/2
R2(config-if)#sh
R2(config-if)#
Sender#ping 239.0.0.1 re 200 ti 1
Type escape sequence to abort.
Sending 200, 100-byte ICMP Echos to 239.0.0.1, timeout is 1 seconds:
Reply to request 0 from 198.51.100.10, 9 ms
Reply to request 1 from 198.51.100.10, 2 ms
Reply to request 1 from 198.51.100.10, 11 ms....................................................................
......................................................................
............................................................
Os pings atingem o tempo limite porque quando a Junção PIM de R5 entra, R3 não percebe que deve processar a Junção.
*May 30 13:20:13.236: PIM(0): Received v2 Join/Prune on Ethernet0/2 from 10.0.0.5, not to us
*May 30 13:20:32.183: PIM(0): Generation ID changed from neighbor 10.0.0.2
Como se vê, o comando de redundância de PIM também deve ser configurado no roteador secundário, para processar Joins PIM para o VIP.
R3(config-if)#ip pim redundancy HSRP1 hsrp dr-priority 10
Depois de configurado, o Join de entrada é processado. R3 aciona R5 para enviar um novo Join porque GenID está definido na saudação PIM para um novo valor.
*May 30 13:59:19.333: PIM(0): Matched redundancy group VIP 10.0.0.1 on Ethernet0/2 Active, processing the Join/Prune, to us
*May 30 13:40:34.043: PIM(0): Generation ID changed from neighbor 10.0.0.1
Após essa configuração, a função PIM DR converge tão rápido quanto o HSRP permite. A Detecção de Encaminhamento Bidirecional (BFD) é usada neste cenário.
O conceito-chave para entender o PIM com reconhecimento de HSRP aqui é que:
Esse recurso não funciona quando você tem um receptor em uma LAN HSRP, porque a função DR não é movida até que a adjacência PIM expire.
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02-Jun-2022 |
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