در بخش اول از مقاله‌ی «بررسی پروتکل‌های مسیریابی PIM»، شرح کوتاهی از ویژگی‌های این پروتکل از جمله دو حالت Sparse Mode و Dense Mode، عملکرد MSDP و مزایای PIMv2 نسبت به PIMv1 مطرح گردید، همچنین عملکرد PIM Sparse Mode نیز به اختصار شرح داده شد. در بخش دوم این مقاله دیگر ویژگی‌های این پروتکل از جمله عملکرد PIM Stub Routing، IGMP Helper، RPها و Auto-RP مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
عملکرد PIM Stub Routing
PIM Stub Routing که در تمامی Imageهای نرم‌افزاری دستگاه قابل‌دسترسی است، با نزدیک نمودن ترافیک مسیریابی‌شده به End User، در استفاده از منابع صرفه‌جویی می‌نماید. عملکرد PIM Stub Routing از مسیریابی چندگانه بین لایه‌ی توزیع (Distribution) و لایه‌ی دسترسی (Access) و همچنین از دو نوع اینترفیس PIM شامل Uplink و Passive، پشتیبانی می‌نماید. یک اینترفیس Route شده که بصورت Passive پروتکل PIM پیکربندی شده باشد، ترافیک کنترل‌شده توسط این پروتکل را ارجاع نداده و Forward نمی‌نماید، بلکه فقط ترافیک IGMP را ارجاع داده و Forward می‌کند.
در شبکه‌ای که از PIM Stub Routing استفاده می‌نماید، تنها مسیر مجاز رسیدن ترافیک IP به کاربر از طریق دستگاهی است که با PIM Stub Routing پیکربندی شده باشد. اینترفیس Passive پروتکل PIM، یا به دامین‌های دسترسی لایه 2 (Layer 2) مانند VLANها متصل هستند و یا به اینترفیس هایی که به دیگر دستگاه‌های لایه 2 متصل باشند. اینترفیس Passive پروتکل PIM هیچ‌یک از Packetهای کنترلPIM دریافتی را ارسال و پردازش نمی‌کنند.
هنگام استفاده از PIM Stub Routing، کاربر مربوطه باید روترهای Distribution و Remote را برای استفاده از مسیریابی IP Multicast، پیکربندی نماید و دستگاه را فقط به‌عنوان یک روتر PIM Stub تنظیم کند. این دستگاه ترافیک انتقالی را میان روترهای توزیع مسیریابی نمی‌نماید و همچنین کاربر باید یک پورت Uplink مسیریابی‌شده را بر روی دستگاه پیکربندی کند. از پورت Uplink دستگاه نمی‌توان هم‌زمان با SVIها استفاده کرد در نتیجه اگر کاربر برای یک پورت SVI Uplink به PIM نیاز داشته باشد، باید نرم‌افزار خود را به Network Advantage License ارتقاء دهد.
افزونگی در توپولوژیPIM Stub Router هنگامی بوجود می‌آید که بیش از یک روتر PIM مشغول Forward کردن ترافیک Multicast یه یک دامین دسترسی واحد باشند. این توپولوژی افزونگی تحت پشتیبانی عملکرد PIM Stub قرار نمی‌گیرد. پیام‌های PIM بلاک شده و بر روی اینترفیس‌های Passive پروتکل PIM، از منابع PIM و مکانیزم‌های انتخاب روتر مشخص‌شده، پشتیبانی نمی‌شوند. با استفاده از یک توپولوژیNonredundant ، اینترفیس Passive پروتکل PIM فرض را بر این قرار می‌دهد که تنها اینترفیس و روتر مشخص‌شده‌ی موجود، بر روی آن دامینِ دسترسی می‌باشد.
پیکربندی روتر PIM Stub
در شکل بالا، پورت مسیریابی‌شده‌ی Uplink شماره 25 مختص به سوییچ A، به روتر متصل است و عملکرد PIM Stub Routing بر روی Interface های VLAN 100 و Host شماره 3 فعال گردیده است. این پیکربندی به Hostهایی که مستقیماً به یکدیگر متصل شده‌اند، اجازه می‌دهد که از منبع Multicast با آدرس 200.1.1.3 ترافیک دریافت نمایند.
ویژگی IGMP Helper
درنتیجه‌ی عملکرد PIM Stub Routing، ترافیک مسیریابی‌شده به End User نزدیک‌تر می‌شود و ترافیک شبکه کاهش می‌یابد. همچنین می‌توان با پیکربندی یک روتر یا سوییچ Stub با ویژگی IGMP Helper، ترافیک شبکه را بیش از پیش کاهش داد.
می‌توان یک روتر یا سوییچ Stub را با دستور پیکربندی اینترفیس ip igmp helper-address ip-address پیکربندی نمود تا Switch بتواند به واسط کاربری Next-Hop گزارش ارسال کند. سپس Hostهایی که مستقیماً به یک روتر Downstream متصل نباشند، می‌توانند به یک گروه Multicast بپیوندند که منبع آن یک شبکه‌ی Upstream می‌باشد. Packetهای IGMP دریافت‌شده از جانب یک Host که بخواهد به یک جریان Multicast بپیوندد، به Upstream و دستگاه Next-Hop مربوطه که این ویژگی بر روی آن پیکربندی شده است، Forward می‌گردند. هنگامی‌که روتر Upstream مرکزی گزارشات IGMP Helper را دریافت نموده و یا شبکه را ترک کند، interfaceها را یا از لیست interface های خروجی، برای آن گروه، خارج نموده و یا به آن اضافه می‌نماید.
Rendezvous Point یا RP
یک Rendezvous Point یا به اختصار RP، نقشی است که یک دستگاه هنگام عملکرد در PIM Sparse Mode یا PIM-SM ایفا می‌کند. RP فقط در شبکه‌هایی که رویشان PIM-SM اجرا می‌گردد مورد نیاز است. در مدل PIM-SM، ترافیک تنها برای بخش‌هایی از شبکه Forward می‌گردد که از دریافت‌کننده‌های فعال بهره‌مند بوده و به‌وضوح درخواست دریافت داده‌ی Multicast کرده باشند. این شیوه از تحویل داده‌ی Multicast با PIM Dense Mode به اختصار PIM-DM در تضاد است. در مدل PIM-DM، ترافیک Multicast در ابتدا به تمام بخش‌های شبکه Flood می‌گردد. روترهایی که همسایگان Downstream و دریافت‌کننده‌هایی که مستقیماً متصل باشند ندارند، ترافیک ناخواسته را از بین می‌برد.
یک RP به‌عنوان نقطه تلاقی بین منابع و دریافت‌کنندگان داده‌ی Multicast عمل می‌کند. در یک شبکه‌ی PIM-SM، منابع باید ترافیک خود را به RP ارسال نمایند. سپس این ترافیک برای دریافت‌کنندگان در یک درخت توزیع مشترک، Forward می‌گردد. به‌صورت پیش‌فرض، هنگامی‌که دستگاه First-Hop متعلق به دریافت‌کننده از منبع آگاه می‌گردد، مستقیماً یک پیام اتصال به منبع می‌فرستد و یک درخت توزیع مبتنی بر منبع، از منبع به سمت دریافت‌کننده، ایجاد می‌نماید. این درختِ منبع RP را شامل نمی‌شود، مگر اینکه RP در کوتاه‌ترین مسیر میان منبع و دریافت‌کننده واقع شده باشد.
در اغلب موارد محل قرارگیری RP در شبکه، تصمیم پیچیده‌ای نیست. به‌صورت پیش‌فرض RP فقط هنگام ایجاد Sessionهای جدید میان منابع و دریافت‌کنندگان مورد نیاز است. در نتیجه RP از جریان ترافیک و پردازش، Overhead کمتری را تجربه می‌نماید. در PIM ورژن 2، RP پردازش کمتری را نسبت به ورژن 1 انجام می‌دهد چرا که منابع برای ایجاد وضعیت، فقط باید به‌صورت متناوب خود را در RP ثبت (Register) نمایند.
مزایای Rendezvous Point خودکار
در اولین نسخه‌ی PIM-SM، تمام روترهای واقع در برگ درخت (روترهایی که مستقیماً به منابع یا دریافت‌کنندگان متصل هستند) باید به‌صورت دستی با آدرس IP مربوط به RP پیکربندی می‌شدند. این نوع پیکربندی با عنوان پیکربندی RP استاتیک نیز شناخته می‌شود. پیکربندی RPهای استاتیک در شبکه‌های کوچک عمل نسبتاً آسانی است، ولی در شبکه‌های بزرگ و پیچیده می‌تواند کار سخت و طاقت‌فرسایی باشد.
به‌دنبال معرفی PIM-SM Version 1، شرکت Cicso نسخه‌ای از PIM-SM را با ویژگی Auto-RP ارائه نمود. این ویژگی توزیع Mappingهای Group-to-RP را در یک شبکه‌ی PIM، خودکارسازی می‌نماید. مزایای ویژگی Auto-RP به شرح ذیل است:
- راحتی پیکربندی استفاده از چندین RP در یک شبکه برای سرویس‌دهی به گروه‌های مختلف.
- فراهم آوردن Load Splitting میان RPهای مختلف و چینش RPها براساس محل قرارگیری اعضای گروه.
- اجتناب از پیکربندی‌های دستی و ناهماهنگ RPها که می‌تواند موجب بروز مشکلات اتصال شود.
چندین RP را می‌توان جهت سرویس‌دهی به طیف‌های مختلف گروه‌ها و یا به‌عنوان پشتیبان برای یکدیگر استفاده نمود. به منظور کارایی هرچه بیشتر Auto-RP، یک روتر باید به‌عنوان یک RP-Mapping Agent تعیین گردد، که پیام‌های اعلان RP را از RPها دریافت نموده و تعارضات را برطرف نماید. RP-Mapping Agent سپس Mappingهای هماهنگ Group-to-RP را به تمام روترهای دیگر ارسال می‌نماید. بنابراین تمام روترها به‌صورت خودکار متوجه می‌شوند که از کدام RP برای گروه‌های تحت پشتیبانی خود استفاده نمایند.
برای اینکه ویژگی Auto-RP عملی شود، یک روتر باید به‌عنوان یک RP-Mapping Agent مشخص گردد، که پیام‌های اعلان RP را از دیگر RPها دریافت نموده و تعارضات را برطرف می‌نماید. RP-Mapping Agent سپس Mappingهای هماهنگ Group-to-RP را با Flood نمودن Dense Mode، به تمام روترهای دیگر ارسال می‌نماید. بنابراین تمام روترها به‌صورت خودکار متوجه می‌شوند که از کدام RP برای گروه‌های تحت پشتیبانی خود استفاده نمایند. IANA، دو آدرس گروهی 224.0.1.39 و 224.0.1.40 را به Auto-RP اختصاص داده است. یکی از مزایای Auto-RP این است که هر تغییری در تعیین RP باید فقط بر روی روترهایی پیکربندی شود که RP هستند، نه بر روی روترهای واقع در برگ درخت مربوطه. مزیت دیگر Auto-RP این است که توانایی Scope آدرس‌های RP را در محیط یک دامین فراهم می‌آورد. Scope را می‌توان با معین کردن مقدار TTL مجاز برای تبلیغات Auto-RP به انجام رساند.
هر شیوه برای پیکربندی RP مزایا، معایب و پیچیدگی‌های خاص خود را دارد. در شبکه‌های IP Multicast معمول، توصیه‌ی Cisco برای پیکربندی RPها استفاده از Auto-RP می‌باشد، چرا که پیکربندی آن آسان است، در تست‌ها موفق عمل کرده و پایدار می‌باشد. راه‌های دیگر برای پیکربندی یک RP، شامل RP استاتیک، Auto-RP و روتر Bootsrap می‌باشند.
ـــــــــــــــــــــــــــــ
بررسی پروتکل های مسیریابی PIM – قسمت اول
