Báo cáo Thiết kế hệ thống mạng sử dụng giải pháp công nghệ IP Multicast môn Thiết kế hiệu năng mạng | Học viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông

HỌCVIỆNCÔNGNGHỆBƯUCHÍNHVIỄNTHÔNG KHOAVIỄNTHÔNG1
BÁOCÁOMÔNHỌCTHIẾTKẾHIỆUNĂNGMẠNG
Đềtài:Thiếtkếhệthốngmạngsửdụnggiảiphápcông nghệIPMlticst
Giảngviênphụtrách
: PGS.TS.HàngTrọngMinh Nhóm : 15
Họtên&mãsinhviên
: LêHyĐạt–B21DCVT114
NgyễnTiếnCờng–B21DCVT098
NgyễnTấnAnh–B21DCVT066 HàNội–2025 MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNH..............................................................................................................4
LỜI MỞ ĐẦU..................................................................................................................................1
Chương 1: Tổng quan về công nghệ IP Multicast...........................................................................2
I. TỔNG QUAN VỀ ĐỊNH TUYẾN ĐA HƯỚNG IP................................................................2
1.1 Các phương thức gia tiếp..................................................................................................2
1.2 Các l ại gia thức định tuyến đa phát................................................................................2
1.3 Gia thức thành viên nhóm Multicast..............................................................................3
1.4 Kiến trúc định tuyến multicast và các thành phần liên quan............................................3 1.4.1 MRP (Multicast R uting Pr t c l
ngin )...........................................................3
1.4.2 MRTM (Multicast R uting Tabl Manag r)..................................................................4
1.4.3 MFIB (Multicast F rwarding Inf rmati n Bas ) và MRIB (Multicast R uting
Inf rmati n Bas ).....................................................................................................................4
1.5 Địa chỉ đa phát Ipv4 và hỗ trợ đa phá ở lớp 2...................................................................4
1.5.1 Địa chỉ đa hướng IPv4....................................................................................................4 1.5.2 Địa chỉ MAC
th rn t................................................................................................5
1.6 Cấu trúc cây phân phối multicast.......................................................................................6
1.6.1 Cây nguồn.......................................................................................................................6
1.6.2 Cây chia sẻ đơn hướng...................................................................................................7
1.7 Kiểm tra chuyển tiếp đa phương và chuyển tiếp đường dẫn ngược (RPF).......................8
1.7.1 Cơ sở lý luận đằng sau Kiểm tra RPF............................................................................8
1.7.3 Hiểu về việc sử dụng các tuyến Multicast tĩnh.............................................................10
1.7.4 Thông tin định tuyến ch kiểm tra RPF:.......................................................................10
1.7.5 Các l ại gia diện RPF và tối ưu kiểm tra:...................................................................10
1.8 Phân vùng các miền PIM -SM và BIDIRPIM...............................................................10
1.9 Cơ chế fl d-and-prun (PIM-DM)..............................................................................11
1.10 Tương tác giữa các chế độ PIM....................................................................................12
1.10.1 Có thể triển khai PIM-DM và PIM-SM đồng thời tr ng mạng:..................................12
1.10.2 Cần cấu hình phù hợp để đảm bả tính tương thích và tối ưu hóa định tuyến
multicast:...............................................................................................................................12
II. PIM chế độ thưa thớt (PIM-SM)...........................................................................................12
2.1 Tổng quan về PIM-SM....................................................................................................12
2.1.1 RP..................................................................................................................................15
2.2 Trạng thái gia thức PIM :...............................................................................................15 2.2.1 Trạng thái gia diện ch mỗi gia
diện PIM-SM:...........................................16
2.2.2 Trạng thái bộ định tuyến được chỉ định (DR)...............................................................16
2.3 Bộ định tuyến được chỉ định tr ng PIM-SM :..................................................................16
2.3.1 Giảm độ trễ lan truyền cắt tỉa trên mạng LAN............................................................17
2.4 Tin nhắn đăng ký PIM.....................................................................................................18
2.4.1 Gửi tin nhắn đăng ký PIM từ DR.................................................................................19
2.5 Minh họa quá trình đăng ký nguồn PIM-SM..................................................................20
2.6 Minh họa cây mọc cây chia sẻ PIM-SM..........................................................................21
2.7 Minh h ạ chuyển đổi cây đường dẫn ngắn nhất PIM-SM...............................................22
2.8 Minh họa bầu cử R ut r được chỉ định PIM-SM.............................................................24
2.8.1 Vai trò của Bộ định tuyến được chỉ định PIM-SM.......................................................24
2.8.2 Bầu chọn bộ định tuyến được chỉ định PIM-SM..........................................................24
2.8.3 Bộ định tuyến được chỉ định PIM-SM dự phòng.........................................................25
2.9 Tổng quan về BSR.........................................................................................................25
2.10 Mạng PIM-SSM...........................................................................................................27
III. Nguồn đa hướng – Gia thức khám phá (MSDP) – PIM hai chiều (BIDIR-PIM)..............28
3.1 Tổng quan về MSDP........................................................................................................28
3.2 Các l ại đối tác MSDP tr ng mạng PIM-SM :.................................................................30
3.3 Triển khai MSDP tr ng miền PIM-SM :..........................................................................31 3.4 H ạt động MSDP và P
r-RPF :..............................................................................31 3.5 Quy tắc P
r-RPF của MSDP:.....................................................................................33
IV.PIM hai chiều ( BIDIR-PIM)................................................................................................34 4.1 Tổng quan về gia
thức BIDIR-PIM:...........................................................................34
4.2 Tin nhắn tham gia/ Cắt tỉa PIM :....................................................................................34
4.3 Nhận tin nhắn tham gia/cắt tỉa (*,G):..............................................................................35
4.3.1 Gửi tin nhắn tham gia/cắt tỉa........................................................................................36
4.4 Minh họa cách BIDIR-IM h ạt động...............................................................................37
4.4.1 Xây dựng RPT phía người nhận...................................................................................37
4.4.2 Xây dựng RPT phía nguồn :.........................................................................................38
V.KẾT LUẬN CHƯ NG :............................................................................................................38
Chương 2: Thiết kế và Ứng dụng hệ thống sử dụng giải pháp IP Multicast.................................40
2.1 Giới thiệu chung..............................................................................................................40
2.2 Kiến trúc hệ thống...........................................................................................................40
2.3 Luồng truyền dữ liệu tr ng hệ thống................................................................................40
2.4.Các yêu cầu thiết kế hệ thống Multicast..........................................................................41
2.4.1 Kiểm s át lỗi và đảm bả chất lượng dịch vụ (Q S)....................................................41
2.4.2 Bả mật tr ng hệ thống Multicast.................................................................................41
2.4.3. Tính mở rộng và khả năng triển khai...........................................................................41
2.5. Ưu và nhược điểm của IP Multicast...............................................................................41
2.5.1.Ưu điểm........................................................................................................................42
2.5.2. Nhược điểm của IP Multicast :....................................................................................42
2.6 Đánh giá hiệu năng..........................................................................................................43
2.7.Ứng dụng thực tiễn..........................................................................................................43
2.8 Kết luận chung.................................................................................................................44
Chương 3: Mô phỏng hệ thống mạng Multicast sử dụng PIM Spars M d (PIM-SM) trên GNS3
.......................................................................................................................................................45
3.1.Mô hình bài mô phỏng :..................................................................................................45
3.2.Cấu hình các r ut r...........................................................................................................45
3.2.1.Cấu hình địa chỉ ip ch
các r ut r.................................................................................45
3.3 Kết luận chương :.............................................................................................................52
KẾT LUẬN TỔNG THỂ CẢ BÀI.................................................................................................53
TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................................54 DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình ảnh 1: Sử dụng gia thức định tuyến đa hướng IP..................................................................2
Hình ảnh 2: Định dạng địa chỉ đa hướng IPv4.................................................................................5
Hình ảnh 3: Định dạng địa chỉ MAC th rn t.................................................................................5
Hình ảnh 4: Ví dụ về cây phân phối chia sẻ một chiều....................................................................6
Hình ảnh 5: Ví dụ về cây phân phối chia sẻ một chiều...................................................................7
Hình ảnh 6: Kiểm tra chuyển tiếp đường dẫn ngược (RPF) không thành công..............................9
Hình ảnh 7: Kiểm tra chuyển tiếp đường dẫn ngược (RPF) đã thành công.....................................9
Hình ảnh 8: Cơ chế định tuyến đa hướng lớp 2.............................................................................11
Hình ảnh 9: Cây chia sẻ một chiều từ Điểm hẹn (RP)...................................................................13
Hình ảnh 10: Cây nguồn một chiều................................................................................................14
Hình ảnh 11: Bộ định tuyến được chỉ định PIM và quy trình bầu chọn........................................17
Hình ảnh 12: H ạt động của PIM-SM............................................................................................18
Hình ảnh 13: Máy trạng thái đăng ký P r-(S,G) tại Bộ định tuyến được chỉ định.........................19
Hình ảnh 14: Máy trạng thái ngược dòng (*,G).............................................................................20
Hình ảnh 15: Quy trình đăng ký nguồn PIM-SM...........................................................................20
Hình ảnh 16: Cắt tỉa cây chung PIM-SM.......................................................................................21
Hình ảnh 17: Cây chia sẻ s với cây đường dẫn ngắn nhất (SPT).................................................23
Hình ảnh 18: Chuyển đổi cây đường dẫn ngắn nhất PIM-SM.......................................................24
Hình ảnh 19: Bộ định tuyến được chỉ định PIM-SM.....................................................................25
Hình ảnh 20: Cơ chế B tstrap R ut r (BSR)...............................................................................26
Hình ảnh 21: Ví dụ về mạng PIM-SSM.........................................................................................27
Hình ảnh 22: Kiến trúc bộ định tuyến PIM-SM.............................................................................28
Hình ảnh 23: Định dạng MSDP TLV.............................................................................................29
Hình ảnh 24: Định dạng TLB nguồn h ạt động Ipv4.....................................................................29
Hình ảnh 25: Kết nối MSDP..........................................................................................................30
Hình ảnh 26: Sử dụng MSDP chia sẻ thông tin nguồn giữa các RP tr ng mỗi miền.....................31
Hình ảnh 27: MSDP p r-RPF (Chuyển tiếp đường dẫn ngược)...................................................32
Hình ảnh 28: Máy trạng thái nhóm thượng nguồn.........................................................................36
Hình ảnh 29: Xây dựng cây RP(RPT) ở phía máy thu...................................................................37
Hình ảnh 30: Xây dựng cây RP (RPT) ở phía nguồn.....................................................................38
Hình ảnh 31: Mô hình mô phỏng...................................................................................................45
Hình ảnh 32: S tting r ut r............................................................................................................46
Hình ảnh 33: Kiểm tra kết nối........................................................................................................46
Hình ảnh 34: Cấu hình r ut r.........................................................................................................47
Hình ảnh 35: Cấu hình r ut r R2...................................................................................................47
Hình ảnh 36: Cấu hình r ut r R3...................................................................................................48
Hình ảnh 37: Cấu hình r ut r R4...................................................................................................48
Hình ảnh 38: Cấu hình r ut r R5...................................................................................................48
Hình ảnh 39: Cấu hình r ut r R6...................................................................................................49
Hình ảnh 40: Cấu hình spars -m d ..............................................................................................49
Hình ảnh 41: Sh w pim n ighb r...................................................................................................49
Hình ảnh 42: Cấu hình multicast r uting.......................................................................................50
Hình ảnh 43: Sh w bảng định tuyến R1.........................................................................................50
Hình ảnh 44: Cấu hình RP R1........................................................................................................50
Hình ảnh 45: Lệnh cấu hình Multicast R ut r...............................................................................51
Hình ảnh 46: Cấu hình int rfac và multicast 232.1.1.1..............................................................51
Hình ảnh 47: ping R5.....................................................................................................................51
Hình ảnh 48: ping 232.1.1.1..........................................................................................................52 lOMoAR cPSD| 58977565 LỜI MỞ ĐẦU
Tr ng kỷ nguyên công nghệ số, truyền dữ liệu hiệu quả là một yếu tố th n chốt quyết định sự
thành công của các hệ thống mạng hiện đại. IP Multicast nổi lên như một giải pháp tối ưu, giúp
phân phối dữ liệu đến nhiều thiết bị đồng thời mà không gây lãng phí băng thông h ặc tăng tải ch máy chủ.
Tài liệu này cung cấp cái nhìn t àn diện về công nghệ định tuyến đa hướng, từ nguyên lý h ạt
động, các gia thức quan trọng như PIM-SM, đến quá trình thiết kế và triển khai hệ thống
multicast. Bên cạnh việc phân tích kiến trúc mạng, tài liệu cũng đề cập đến tối ưu hóa hiệu năng, đảm bả bả
mật, và khả năng mở rộng để áp dụng và
thực tế. Đặc biệt, việc mô phỏng hệ
thống trên GNS3 giúp trực quan hóa h ạt động của multicast, hỗ trợ người đọc hiểu sâu hơn về
cách thiết lập và vận hành tr ng môi trường thực tiễn.
Hy vọng rằng tài liệu này sẽ trở thành nguồn tham khả
hữu ích ch những ai muốn nghiên cứu
và ứng dụng công nghệ multicast tr ng thực tế, hướng đến thiết kế mạng hiệu quả, đáng tin cậy và
có khả năng mở rộng tốt.
Nội dung bài tiểu luận ba gồm 3 chương:
Chương 1 : Tổng quan về công nghệ IP Multicast.
Chương 2 : Thiết kế và ứng dụng hệ thống sử dụng giải pháp IP Multicast.
Chương 3 : Mô phỏng hệ thống mạng Multicast sử dụng PIM Spars M d (PIM-SM) trên GNS3. lOMoAR cPSD| 58977565 Ch ng 1: Tổng q
n về công nghệ IP M ltic st
I. TỔNG QUAN VỀ ĐỊNH TUYẾN ĐA HƯỚNG IP
1.1 Các ph ng thức gi tiếp
Bốn chế độ truyền thông chính tr ng mạng gói là unicast, broadcast, multicast và anycast. Nói
một cách chính xác, truyền anycast là một dạng truyền thông unicast, vì địa chỉ đích tr ng truyền
anycast là một địa chỉ unicast. D
đó, unicast, br adcast và multicast về cơ bản là ba phương
thức cơ bản- các l ại gia
tiếp. Ba chế độ này sử dụng ba l ại địa chỉ cơ bản khác biệt: đơn
hướng, phát sóng và đa hướng. Hơn nữa, gia tiếp đa hướng- truyền thông có thể được x m như
một hình thức truyền thông phát sóng hạn chế, mục tiêu- chỉ một nhóm máy chủ cụ thể làm máy thu. Gia
tiếp đa hướng lần lượt có thể được phân l ại thành truyền một-nhiều h ặc nhiều-
nhiều. Phần này thả luận về các hình thức gia tiếp khác nhau. 1.2 Các l ại gi
thức định t yến đ phát
PIM (Pr t c l Ind p nd nt Multicast) gồm ba l ại chính: D ns M d , Spars M d và
Bidir cti nal, dùng để định tuyến multicast trên mạng với các môi trường khác nhau. PIM h ạt
động độc lập với gia thức unicast, tận dụng bảng định tuyến unicast để tối ưu truyền multicast.
Nó sử dụng tin nhắn chung và phối hợp với IGMP/MLD để quản lý nhóm, đồng thời dùng MSDP
chia sẻ nguồn multicast giữa các miền. PIM giúp tăng hiệu quả băng thông và khả năng mở rộng,
phù hợp ch các ứng dụng như vid trực tuyến. Source Autonomous Autonomous Receiver Multicast Multicast IGMP PIM PIM MBGP/MSDP Multicast Multicast Multicast Multicast IGMP IGMP Receiver Receiver
Hình ảnh 1: Sử dụng giao thức định tuyến đa h ớng IP
Hình 1 minh họa vị trí của PIM, IGMP và MSDP tr ng miền đa hướng. MSDP thường được sử
dụng với Gia thức cổng biên giới đa gia
thức (MBGP) , một phần mở rộng của BGP được sử dụng để tra
đổi định tuyến đa hướng- (cũng như các thông tin đa gia
thức khác) giữa các hệ
thống tự động khác -nhau MSDP được sử dụng để truyền bá thông tin nguồn đa hướng giữa các
hệ thống tự trị khác nhau. PIM-DM
PIM D ns M d (PIM DM) là gia thức định tuyến đa hướng dùng ch mạng có nhiều máy
thu quan tâm đến lưu lượng multicast. Nó h ạt động th
mô hình "đẩy", ban đầu gửi tràn dữ
liệu multicast đến t àn bộ mạng, rồi các bộ định tuyến không có máy thu quan tâm sẽ gửi tin nhắn
Prun để l ại bỏ khỏi cây phân phối. PIM DM sử dụng kiểm tra R v rs Path F rwarding (RPF) để
tránh vòng lặp và chỉ xây dựng cây phân phối dựa trên nguồn mà không cần điểm hẹn (RP). Gia
thức này hiệu quả khi đa số máy thu quan tâm, nhưng khả năng mở rộng giảm khi nhiều
nút không cần dữ liệu multicast tr ng mạng lớn. lOMoAR cPSD| 58977565 * PIM –SM :
PIM Sp rs M d (PIM SM) là gia thức định tuyến multicast “ké ” chỉ gửi dữ liệu tới các máy
thu đã đăng ký, sử dụng cây phân phối chia sẻ (RPT) với bộ định tuyến Điểm hẹn (RP) làm gốc,
có thể chuyển sang cây dựa trên nguồn (SPT) để tối ưu đường truyền. PIM SM hỗ trợ nhiều cơ
chế khám phá RP và giúp tiết kiệm băng thông. PIM S
rc -Sp cific M ltic st (PIM SSM) là phiên bản nâng ca của PIM SM, chỉ dùng
cây dựa trên nguồn, ch phép máy thu đăng ký nhận dữ liệu từ nguồn cụ thể, sử dụng IGMPv3/MLDv2.
PIM D ns M d (PIM DM) và PIM SM có thể cùng tồn tại qua cấu hình hỗn hợp gọi là PIM Spars D ns M d .
BIDIR PIM dùng cây chia sẻ hai chiều, không dùng SPT hay PIM R gist r, phù hợp mạng có
nhiều nguồn multicast, nhưng hiệu quả thấp hơn d lưu lượng chỉ chạy trên cây chia sẻ duy nhất.
Nhà điều hành có thể cấu hình mạng hỗn hợp sử dụng đồng thời các gia thức PIM DM, PIM
SM, BIDIR PIM, phối hợp thông qua thông bá H ll
PIM chung để tối ưu truyền thông. 1.3 Gi
thức thành viên nhóm M ltic st
Máy chủ trên một phân đ ạn mạng chỉ cần thông bá ch
bộ định tuyến đa hướng trực
tiếp kết nối về việc muốn nhận h ặc gửi lưu lượng đến một nhóm đa hướng cụ thể. Máy chủ
không cần biết chi tiết về cây phân phối đa hướng, chỉ sử dụng gia thức thành viên nhóm (IGMP ch
IPv4, MLD ch IPv6) để tham gia h ặc rời nhóm. Bộ định tuyến sử dụng IGMP/MLD để
phát hiện các máy chủ quan tâm và gửi một bản sa gói tin đến tất cả máy chủ trên gia diện đó;
khi không còn máy chủ quan tâm, bộ định tuyến sẽ ngừng chuyển tiếp dữ liệu.
IGMP hiện có ba phiên bản chính:
IGMPv1 ch phép máy chủ gửi bá cá
tham gia nhóm, nhưng không có tin nhắn rời nhóm rõ ràng.
IGMPv2 bổ sung tin nhắn rời nhóm giúp bộ định tuyến dễ phát hiện khi nhóm không còn người nhận.
IGMPv3 hỗ trợ lọc nguồn, ch phép máy chủ chỉ định nguồn muốn nhận h ặc l ại trừ, hỗ trợ ch PIM SSM.
Quá trình IGMP gồm: máy chủ gửi bá
hiệu tham gia nhóm, bộ định tuyến chỉ chuyển tiếp gói tin đến các gia
diện có máy chủ tham gia. Tr ng PIM SM, bộ định tuyến DR gửi tin nhắn J
in/Prun tới điểm hẹn (RP) để xây dựng cây phân phối chia sẻ (*, G). Trạng thái multicast tr ng bộ
định tuyến lưu thông tin về địa chỉ nguồn, nhóm, gia diện nhận và gia diện gửi, thời
gian và trạng thái. Các bộ định tuyến tạ
cây chia sẻ gốc tại RP để kết nối tất cả thành viên nhóm.
Trên mỗi phân đ ạn mạng, một bộ định tuyến đa hướng có thể đóng vai trò IGMP Qu ri r, gửi
định kỳ các thông bá Qu ry để kiểm tra trạng thái thành viên nhóm, giúp quản lý và th dõi
thành viên nhóm multicast hiệu quả. lOMoAR cPSD| 58977565
1.4 Kiến trúc định t yến m ltic st và các thành phần liên q n 1.4.1 MRP (M ltic st R ting Pr t c l ngin )
Là thành phần quan trọng tr ng kiến trúc định tuyến multicast, đóng vai trò xử lý và vận hành
các gia thức định tuyến multicast như PIM (Pr t c l Ind p nd nt Multicast). MRP nhận các thông
điệp định tuyến từ các gia
thức multicast và thực hiện xây dựng, duy trì các cây phân phối
multicast, ch phép lưu lượng multicast được chuyển tiếp từ nguồn đến máy thu. MRP còn tích hợp với các gia
thức định tuyến unicast như OSPF và BGP để xác định các đường dẫn unicast, đảm bả
rằng các gói multicast chỉ được gửi qua các gia diện hợp lệ. Nó cũng
thực hiện kiểm tra R v rs Path F rwarding (RPF) để ngăn ngừa vòng lặp mạng và đảm bả rằng
các gói dữ liệu multicast chỉ được chuyển tiếp th
đúng hướng từ nguồn đến đích.
1.4.2 MRTM (M ltic st R ting T bl M n g r)
Là bộ phận quản lý và duy trì các bảng định tuyến multicast, ba gồm Multicast R uting Inf
rmati n Bas (MRIB) và Multicast F rwarding Inf rmati n Bas (MFIB). MRTM liên tục cập nhật và
duy trì thông tin về các nguồn và nhóm multicast tr ng mạng. Nó phản ánh mọi thay đổi tr ng
trạng thái của nguồn h ặc nhóm multicast, chẳng hạn như khi một nguồn bắt đầu phát lưu lượng
multicast mới h ặc khi một máy thu tham gia h ặc rời khỏi nhóm. Khi thông tin về nhóm h ặc
nguồn thay đổi, MRTM điều chỉnh các bảng định tuyến tương ứng, đảm bả rằng lưu lượng
multicast được chuyển tiếp chính xác đến các gia diện và bộ thu tương ứng. Ng ài ra, MRTM
cũng hỗ trợ các cơ chế định tuyến động để tối ưu hóa việc phân phối lưu lượng multicast, giúp
giảm thiểu độ trễ và tối ưu tài nguyên mạng.
1.4.3 MFIB (M ltic st F rw rding Inf rm ti n B s ) và MRIB (M ltic st R ting Inf rm ti n B s )
Là hai cơ sở dữ liệu quan trọng tr ng kiến trúc định tuyến multicast. MFIB chứa thông tin chi
tiết về các gia diện mà lưu lượng multicast cần đi qua, từ đó bộ định tuyến xác định đúng các
đường dẫn để chuyển tiếp gói multicast. MFIB được sử dụng để đảm bả rằng các gói multicast sẽ
được chuyển tiếp đến đúng các bộ thu, giúp tối ưu hóa việc phân phối dữ liệu multicast đến các
máy thu. MRIB, tr ng khi đó, lưu trữ thông tin về các nguồn và nhóm multicast, phản ánh các cây
phân phối multicast và các điểm gặp gỡ (RP) tr ng mạng. MRIB cũng lưu trữ các đường dẫn
multicast từ nguồn đến các nhóm và có thể duy trì nhiều cây phân phối tùy thuộc và các nhóm
khác nhau. Hai cơ sở dữ liệu này phối hợp với nhau để tối ưu hóa việc xây dựng các cây phân
phối multicast, giảm thiểu độ trễ tr ng việc truyền tải và đảm bả rằng lưu lượng multicast được
phân phối đến đúng máy thu một cách hiệu quả.
1.5 Đị chỉ đ phát Ipv4 và hỗ trợ đ phá ở lớp 2
Phần này mô tả các định dạng của địa chỉ MAC đa hướng IPv4 và đa hướng th rn t. Chúng
tôi cũng thả luận về cách các địa chỉ đa hướng IPv4 được ánh xạ để tương ứng- ing địa chỉ
MAC th rn t khi truyền lưu lượng đa hướng đến các máy chủ trên mạng c n IP h ặc VLAN. Sự
mơ hồ về địa chỉ có thể xảy ra tr ng quá trình -ánh xạ địa chỉ IPv4 sang MAC cũng được thả luận ở đây. lOMoAR cPSD| 58977565
1.5.1 Đị chỉ đ h ớng IPv4
Địa chỉ đa hướng IP xác định một luồng gói tin được gửi từ nguồn đến nhóm máy chủ quan
tâm, với nhóm này được gọi là nhóm đa hướng. Địa chỉ này khác với địa chỉ đơn hướng, chỉ xác
định một điểm cuối duy nhất tr ng mạng. Máy chủ có thể gửi tin nhắn bá cá thành viên
IGMP để tham gia nhóm đa hướng và rời nhóm bằng cách gửi tin nhắn rời nhóm h ặc không.
Không gian địa chỉ Lớp D tr ng IPv4, trước đây dùng ch địa chỉ đa hướng, hiện không còn áp
dụng d chuyển sang sử dụng VLSM và CIDR, và giờ được gọi là địa chỉ IPv4 với tiền tố nhị phân 1110.
Sơ đồ định địa chỉ th
lớp IP hiện đã lỗi thời dành riêng phạm vi địa chỉ Lớp D ch định địa
chỉ đa hướng IPv4. Không gian địa chỉ Lớp D có tiền tố nhị phân 1110 tr ng 4 bit đầu tiên của byt
đầu tiên của địa chỉ IP, như minh họa tr ng hình 2. Với việc l ại bỏ định địa chỉ th lớp IP (Lớp A,
B và C) và áp dụng VLSM và CIDR, không còn phù hợp để gọi các địa chỉ đa hướng IPv4 là địa
chỉ Lớp D nữa, mà là địa chỉ IPv4 có tiền tố nhị phân 1110 (tức là chỉ đơn giản là địa chỉ đa hướng IPv4).
MulticastGroupID(28Bits) ĐịachỉđahướngIPv4 trngBiểudiễnnhịphân 0 78 1516 2324 31 1110
Hình ảnh 2: Định dạng địa chỉ đa h ớng IPv4.
Địa chỉ đa hướng IPv4 có phạm vi từ 224.0.0.0 đến 239.255.255.255, với tiền tố nhị phân 1110
và độ dài tiền tố /32 th
CIDR. Địa chỉ từ 232.0.0.0 đến 232.255.255.255 có thể được biểu
thị là 232.0.0.0/8 h ặc 232/8. Địa chỉ 224.0.0.0 là địa chỉ cơ sở và không thể gán ch nhóm
đa hướng nà . Phạm vi từ 224.0.0.1 đến 224.0.0.255 được dành riêng ch các mục đích mạng
cục bộ, như các gia thức định tuyến. Địa chỉ từ 239.0.0.0 đến 239.255.255.255 là địa chỉ có
phạm vi quản lý, chỉ có thể sử dụng tr ng các ranh giới đã cấu hình và không vượt qua các ranh
giới quản lý đã định.
1.5.2 Đị chỉ MAC th rn t Mỗi gia
diện th rn t trên mạng có một -địa chỉ MAC 48 bit với định dạng được hiển thị tr
ng hình 3 .Địa chỉ này được lập trình tr ng MAC của gia diện mạng; lý d nó được gọi là
địa chỉ MAC. Mỗi card gia diện mạng (NIC) h ặc mô-đun được sản xuất đều được gán một địa
chỉ MAC duy nhất, như được giải thích bên dưới. Điều này ngăn không ch bất kỳ hai NIC nà
được sản xuất có cùng một địa chỉ MAC. HÌNH 3 mô tả cấu trúc của dây dẫn- ing byt tr ng
định dạng địa chỉ MAC th rn t 48 -bit. lOMoAR cPSD| 58977565
Hình ảnh 3: Định dạng địa chỉ MAC Eth rn t
1.6 Cấ trúc cây phân phối m ltic st
Lưu lượng đa hướng được các bộ định tuyến đa hướng chuyển tiếp qua các cây phân phối
multicast, với nguồn là gốc và các máy thu là lá. Cây phân phối phân nhánh tại các bộ định tuyến
để đưa dữ liệu đến các máy thu m ng muốn; bộ định tuyến sa
chép gói tin ra các gia diện
cần thiết và cắt tỉa nhánh không có người nhận. Các gia
thức định tuyến multicast xây dựng
đường dẫn ngắn nhất giữa nguồn và người nhận. Hai l ại cây chính là cây nguồn (SRT) để tối ưu
đường đi từ nguồn đến máy thu, và cây chia sẻ phục vụ nhiều người nhận. 1.6.1 Cây ng ồn
Cây nguồn là cây phân phối đa hướng có gốc tại nguồn lưu lượng đa hướng và các nhánh tạ
thành cây mở rộng qua mạng đến các máy thu m ng muốn. SRT cũng thường được gọi là SPT vì
nó sử dụng đường dẫn ngắn nhất qua mạng -từ nguồn lưu lượng đến bất kỳ máy thu nà ; đường
dẫn chuyển tiếp ch lưu lượng đa hướng dựa trên đường dẫn đơn hướng ngắn nhất từ bất kỳ bộ
định tuyến đa hướng nà
đến nguồn. Đường dẫn ngắn nhất ch mỗi máy thu được xác định từ gia
thức định tuyến đơn hướng chạy trên bộ định tuyến đa hướng cụ thể.Hình 4 minh họa một
ví dụ về SPT ch nguồn đa hướng, Máy chủ A, đến nhóm đa hướng 244.1.1.1, với các thành viên
là Máy chủ B và Máy chủ C.
Lưu ý rằng Bộ định tuyến A là Bộ định tuyến được chỉ định (DR) ch Máy chủ A (tức là -DR
phía nguồn), tr ng khi Bộ định tuyến C và là DR ch Máy chủ B và C tương ứng (tức là DR
phía máy thu). Ký hiệu đặc biệt (Nguồn, Nhóm), được đơn giản hóa thành (S, G), được sử dụng
để biểu diễn SPT, tr ng đó S là địa chỉ IP của nguồn lưu lượng đa hướng (ví dụ: 10.1.1.1 ch Máy
chủ A) và G là địa chỉ nhóm đa hướng . lOMoAR cPSD| 58977565
Hình ảnh 4: Ví dụ về cây phân phối chia sẻ một chiều.
Khi một nhóm đa hướng có nhiều nguồn, mỗi nguồn tạ ra một cây đường ngắn nhất (SPT)
riêng biệt để kết nối nguồn với tất cả các máy thu tr ng nhóm. Ví dụ, khi Máy chủ B gửi lưu
lượng đến Máy chủ A và C tr ng nhóm 244.1.1.1, một SPT (S, G) riêng biệt được tạ ch
mỗi nguồn đa hướng, như (10.2.2.2, 244.1.1.1). Mỗi bộ định tuyến trên SPT có mục (S, G)
để xác định các luồng ra.
PIM DM h ạt động dựa trên cấu trúc cây nguồn, nơi nguồn đa hướng là gốc của cây, và sử
dụng phương pháp fl d-and-prun để xây dựng cây phân phối đa hướng, kết nối tất cả các thành
viên tr ng nhóm. Cây phân phối này đảm bả rằng tất cả lưu lượng đa hướng từ nguồn được gửi
đến tất cả các máy thu tr ng nhóm qua các bộ định tuyến thích hợp.
1.6.2 Cây chi sẻ đ n h ớng
Không giống như SRT (h ặc SPT) tr ng đó gốc nằm ở nguồn lưu lượng đa hướng, gốc tr ng cây
chia sẻ được đặt tại một nút được chọn tr ng mạng gọi là Điểm hẹn (RP), như minh họa tr ng hình
5. Có hai l ại cây chia sẻ: cây chia sẻ đơn hướng và cây chia sẻ s ng hướng. Cây phân phối đa
hướng được hiển thị tr ng hình 5 là cây chia sẻ đơn hướng. lOMoAR cPSD| 58977565
Hình ảnh 5: Ví dụ về cây phân phối chia sẻ một chiều.
Tr ng PIM SM, lưu lượng đa hướng được truyền từ các nguồn đến RP, nơi RP chuyển tiếp lưu
lượng đến các máy thu tr ng nhóm đa hướng. RP đóng vai trò là gốc của cây chia sẻ (RPT), tr ng
khi các bộ định tuyến dọc th cây chuyển tiếp lưu lượng đến các máy thu. Cây chia sẻ được biểu
diễn bằng (*, G), nơi * đại diện ch tất cả các nguồn gửi lưu lượng đến nhóm G.
Một số thuộc tính của cây chia sẻ:
RP nhận lưu lượng từ mỗi nguồn và chuyển tiếp đến các máy thu.
Bộ định tuyến trực tiếp với máy thu gửi tin nhắn J in đến RP.
Chỉ có một cây chia sẻ ch mỗi nhóm đa hướng, dù có ba nhiêu nguồn.
Chỉ các bộ định tuyến trên cây chia sẻ nhận dữ liệu.
Máy chủ có thể tham gia cây chia sẻ ngay cả khi chưa có nguồn.
Cây chia sẻ có thể gây độ trễ ca vì lưu lượng phải đi qua RP trước khi đến máy thu, nhưng
các bộ định tuyến chỉ cần duy trì ít trạng thái đa hướng. PIM SM cũng hỗ trợ chuyển đổi SPT để
giảm độ dài đường dẫn từ nguồn đến máy thu, giúp tối ưu hóa quá trình truyền dữ liệu.
1.7 Kiểm tr ch yển tiếp đ ph
ng và ch yển tiếp đ ờng dẫn ng ợc (RPF)
Tr ng định tuyến đơn hướng, mỗi bộ định tuyến nhận được một gói đơn hướng đến sẽ kiểm tra
địa chỉ đích của gói và sau đó thực hiện một định tuyến (đơn hướng)- tra cứu bảng ing để xác định gia
diện đi và bộ định tuyến tốt nhất tiếp th
(còn gọi là -bộ định tuyến h p tiếp th
) mà gói tin sẽ được chuyển tiếp để đến đích. Địa chỉ nguồn của gói tin đến không đóng lOMoAR cPSD| 58977565
vai trò gì tr ng cách gói tin sẽ được chuyển tiếp để đến đích, ng ại trừ việc phát hiện và l ại bỏ các
gói tin giả mạ và có nguồn gốc độc hại. Các bộ định tuyến thực hiện chuyển tiếp đơn hướng sẽ
gửi một gói tin qua mạng th một đường dẫn duy nhất từ nguồn lưu lượng đến máy chủ đích, có
một địa chỉ đơn hướng tr ng trường địa chỉ đích của gói tin; đường dẫn duy nhất này chỉ có thể
thay đổi sau khi định tuyến mạng thay đổi h ặc cập nhật.
1.7.1 C sở lý l ận đằng s Kiểm tr RPF
Tr ng định tuyến đa hướng, nguồn gửi gói tin tới nhóm người nhận qua địa chỉ nhóm đa
hướng, và bộ định tuyến sử dụng địa chỉ nguồn (đơn hướng) để xác định gia diện ngược
dòng. Khác với định tuyến đơn hướng, chuyển tiếp multicast dựa trên kiểm tra R v rs Path F
rwarding (RPF) nhằm đảm bả gói tin đến từ gia
diện đúng — đường dẫn ngược tốt nhất tới
nguồn — giúp tránh vòng lặp và chuyển tiếp sai gia diện. Cơ chế RPF được áp dụng tr ng các gia
thức PIM DM, PIM SM, và PIM SSM. Riêng BIDIR-PIM dùng cây chia sẻ hai chiều,
không phân biệt gia diện đến và đi, với quy trình điều chỉnh để đảm bả chuyển tiếp chính xác
mà không gây vòng lặp tr ng mạng s ng hướng.
Hình 5 mô tả tương ứng các tình huống ví dụ tr ng đó kiểm tra RPF không thành công và thành
công. Ngược lại với chuyển tiếp đơn hướng, máy thu của một gói tin đa hướng có thể xuất hiện trên bất kỳ -gia
diện hạ lưu nà của bộ định tuyến chuyển tiếp cục bộ (thường là trên nhiều gia
diện). Sự phức tạp này có nghĩa là bộ định tuyến không thể chỉ sử dụng địa chỉ đích, là địa
chỉ nhóm đa hướng, để chuyển tiếp các gói tin đa hướng.
1.7.2 C chế kiểm tr RPF
Tr ng hình 6 và hình 7, bộ định tuyến thực hiện kiểm tra RPF trên một gói tin (S, G) đến và
chuyển tiếp gói tin nếu kiểm tra thành công, nếu không, gói tin sẽ bị l ại bỏ. Đối với mỗi gói tin
đa hướng đến trên một gia
diện, bộ định tuyến thực hiện kiểm tra RPF như sau:
1. Bộ định tuyến thực hiện tra cứu khớp tiền tố dài nhất (LPM) của địa chỉ IP nguồn
(S) của gói tin tr ng bảng định tuyến đơn hướng cục bộ (h ặc chuyển tiếp) của nó để xác
định x m gói tin đã đến -gia diện đường ngược chi phí thấp nhất dẫn trở lại nguồn lưu
lượng đa hướng hay chưa. Bộ định tuyến sử dụng bảng định tuyến đơn hướng, ba gồm
các tuyến đơn hướng tĩnh và tuyến đa hướng- thông tin thu được qua MBGP, để kiểm tra RPF.
2. Hình 6 kiểm tra chuyển tiếp đường dẫn ngược (RPF) không thành công. lOMoAR cPSD| 58977565
Hình ảnh 6: Kiểm tra chuyển tiếp đ ờng dẫn ng ợc (RPF) không thành công.
Hình ảnh 7: Kiểm tra chuyển tiếp đ ờng dẫn ng ợc (RPF) đã thành công.
1. Thông tin đến nguồn cũng có thể ba gồm các tuyến đa h ớng tĩnh . Bộ
định tuyến tìm kiếm gia
diện có đường dẫn ngắn nhất dẫn trở lại nguồn đa hướng.
2. Nếu gói tin đã đến gia diện có đường dẫn tốt nhất dẫn trở lại nguồn thì
kiểm tra RPF sẽ thành công và gói tin sẽ được chuyển tiếp xuôi dòng đến người nhận.
3. Nếu gói tin đến một gia
diện không nằm trên đường dẫn ngược lại
đến nguồn, kiểm tra RPF sẽ không thành công và gói tin sẽ bị l ại bỏ.
Kiểm tra RPF (R v rs Path F rwarding) đảm bả rằng gói tin đa hướng được nhận qua gia diện
có đường dẫn ngắn nhất quay trở lại nguồn đa hướng. Đầu tiên, bộ định tuyến tìm kiếm gia diện
có đường dẫn ngắn nhất dựa trên giá trị Kh ảng cách quản trị và Số liệu định tuyến tr ng bảng
định tuyến đơn hướng, ba
gồm cả các tuyến đường tĩnh. Nếu gói tin đến gia diện có đường
dẫn ngắn nhất, kiểm tra RPF sẽ thành công và gói tin được chuyển tiếp đến người nhận. Nếu
không, kiểm tra RPF sẽ không thành công và gói tin bị l ại bỏ. lOMoAR cPSD| 58977565
Gia diện đến (RPF Int rfac ) là gia diện có đường dẫn ngắn nhất đến nguồn lưu lượng đa
hướng, có thể dựa và nhiều yếu tố như số liệu định tuyến h ặc các tuyến đường tĩnh. Tr ng trường hợp có nhiều gia
diện với chi phí thấp nhất như nhau, gia
diện có địa chỉ IP n xth p ca
nhất sẽ được chọn làm gia
diện RPF ch lưu lượng (S, G). Điều này giúp bộ định tuyến quyết định chính xác gia
diện nà để chuyển tiếp lưu lượng đa hướng, ngăn ngừa các vòng lặp tr ng mạng.
1.7.3 Hiể về việc sử dụng các t yến M ltic st tĩnh
Người quản trị mạng có thể cấu hình các tuyến đa hướng tĩnh để ghi đè các tuyến động tr ng
bảng định tuyến, giống như cách các tuyến đơn hướng tĩnh được sử dụng. Tuy nhiên, khác với
các tuyến đường đơn hướng tĩnh, bộ định tuyến đa hướng không sử dụng tuyến đa hướng tĩnh để
chuyển tiếp gói tin đa hướng. Thay và
đó, các tuyến đa hướng tĩnh được sử dụng để định cấu hình tĩnh gia
diện RPF (R v rs Path F rwarding) ch một nguồn, ghi đè thông tin gia
diện RPF tr ng bảng định tuyến đơn hướng. Quản trị viên cũng có thể chỉ định gia diện
RPF h ặc địa chỉ hàng xóm RPF khi cấu hình tuyến đa hướng tĩnh trên bộ định tuyến, tương tự
như cấu hình định tuyến đơn hướng tĩnh.
1.7.4 Thông tin định t yến ch kiểm tr RPF:
Bộ định tuyến chọn tuyến RPF (R v rs Path F rwarding) th thứ tự ưu tiên: tuyến đa hướng tĩnh,
MBGP, rồi tuyến đơn hướng. Khi nhiều tuyến đơn hướng cùng ưu tiên, chọn tuyến có M tric thấp
nhất. Bộ định tuyến sử dụng nguyên tắc khớp tiền tố dài nhất và chọn h p tiếp th có địa chỉ IP ca
nhất khi cần. Tuyến RPF xác định gia
diện và hàng xóm RPF. Gói tin chỉ được
chuyển tiếp nếu đến đúng gia diện RPF, nếu không sẽ bị l ại bỏ. 1.7.5 Các l ại gi diện RPF và tối kiểm tr :
Để giảm tải kiểm tra RPF trên từng gói, bộ định tuyến dùng bảng chuyển tiếp đa hướng với mục
(S, G) h ặc (*, G). Khi nhận gói: nếu mục chưa có, kiểm tra RPF và tạ mục mới nếu thành
công; nếu mục có và đúng gia
diện RPF thì chuyển tiếp; nếu sai gia diện RPF, kiểm tra lại
định kỳ và cập nhật h ặc l ại bỏ gói. Phương pháp này giúp giảm tải kiểm tra RPF liên tục.
1.8 Phân vùng các miền PIM -SM và BIDIRPIM
Tr ng một miền PIM SM h ặc BIDIR-PIM, thường chỉ có một BSR (B tstrap R ut r) chịu trách nhiệm quảng cá
tập hợp thông tin ánh xạ nhóm tới các RP (RP S t) tr ng t àn miền. Đây gọi
là cơ chế BSR không có phạm vi. Để giảm tải ch
một BSR duy nhất, miền có thể được chia
thành vùng phạm vi quản trị nhỏ hơn, mỗi vùng có BSR riêng và sử dụng các địa chỉ nhóm
multicast riêng. Các vùng được phân định bằng bộ định tuyến biên giới vùng (ZBR). Vùng quản
trị ngăn dữ liệu multicast và các gói gia thức như PIM Ass rt, B tstrap vượt ranh giới, h
ạt động như nhóm multicast riêng tư tr ng vùng đó. BSR t àn cục phục vụ các nhóm không thuộc vùng quản trị nà .
Các l ại thông điệp PIM chính gồm:
1. PIM H ll : Phát hiện và thiết lập kết nối với bộ định tuyến láng giềng, duy trì kết nối mạng multicast.
2. J in/Prun : Đăng ký h ặc hủy nhận luồng multicast, giúp bộ định tuyến quản lý cây
phân phối dữ liệu hiệu quả. lOMoAR cPSD| 58977565
3. R gist r / R gist r-St p: Tr ng PIM-SM, đăng ký h ặc hủy đăng ký nguồn multicast với RP. 4. B
tstrap / Candidat -RP Adv rtis m nt: Phân phối thông tin và bầu chọn RP tr ng mạng PIM-SM.
5. Graft/Graft-Ack (PIM-DM): Khôi phục nhánh cây phân phối multicast khi cần thiết.
6. Stat -R fr sh: Duy trì trạng thái multicast, làm mới thông tin nhóm multicast định kỳ.
7. BIDIR-PIM M ssag s: Ba gồm H ll Bidir cti nal, Off r, Winn r, Back ff, Pass; hỗ
trợ mô hình hai chiều, quản lý và chuyển gia quyền kiểm s át RP. 1.9 C chế fl d- nd-pr n (PIM-DM) 1. IGMP Sn ping và PIM Sn ping (Lớp 2) IGMP Sn ping: Th
dõi IGMP giữa h st và r ut r để chỉ chuyển gói
multicast đến cổng có thành viên nhóm, giảm br adcast không cần thiết. PIM Sn
ping: Phân tích PIM để xác định cổng switch nà cần multicast,
chuyển tiếp chính xác gói dữ liệu. Lợi ích chung: o
Giảm tràn ngập multicast tr ng mạng L2. o Tiết kiệm băng thông, tăng bả mật. o
Hỗ trợ kiểm t án lưu lượng th h st. 2. Fl d-and-Prun tr ng PIM D ns M d
Fl d: Ban đầu phát gói multicast đến t àn bộ mạng.
Prun : R ut r không có người nhận gửi thông bá cắt nhánh, giảm lưu lượng dư thừa. 3. Graft và Ass rt
Graft: Phục hồi nhánh multicast khi có h st mới tham gia.
Ass rt: Tránh trùng lặp gửi gói multicast bằng cách chọn r ut r tối ưu dựa trên m tric. lOMoAR cPSD| 58977565
Hình ảnh 8: C chế định tuyến đa h ớng lớp 2. 1.10 T
ng tác giữ các chế độ PIM
Tương tác giữa các chế độ PIM là một phần quan trọng tr ng việc triển khai định tuyến
multicast hiệu quả, đặc biệt khi sử dụng đồng thời các chế độ PIM-DM (D ns M d ) và PIMSM
(Spars M d ) tr ng một mạng. Việc cấu hình và tối ưu hóa các chế độ này đúng cách sẽ giúp mạng
h ạt động hiệu quả, giảm thiểu việc tràn lưu lượng multicast và tối đa hóa băng thông. Dưới đây là
phân tích chi tiết về các yếu tố quan trọng tr ng tương tác giữa PIM-DM và PIMSM:
1.10.1 Có thể triển kh i PIM-DM và PIM-SM đồng thời tr ng mạng: o
PIM-DM và PIM-SM có thể được triển khai đồng thời tr ng cùng một mạng,
nhưng mỗi chế độ sẽ phục vụ những nhóm multicast khác nhau tùy thuộc và đặc
điểm và yêu cầu cụ thể của nhóm. o
PIM-SM thì lý tưởng ch các nhóm multicast có ít máy thu tham gia và có sự
phân tán giữa các máy thu. PIM-SM sử dụng cơ chế cây chia sẻ (RPT), với RP (R nd zv
us P int) làm điểm trung tâm để phân phối lưu lượng đến các bộ thu yêu cầu.
Điều này làm giảm lưu lượng không cần thiết và chỉ gửi dữ liệu đến các bộ thu quan tâm.
o Các bộ định tuyến có thể h ạt động với cả hai chế độ, PIM-DM và PIM-SM, để
tối ưu hóa định tuyến multicast ch từng nhóm. Một bộ định tuyến có thể sử dụng PIMDM
ch các nhóm lớn với nhiều máy thu và PIM-SM ch các nhóm nhỏ hơn, không phổ biến.
Việc kết hợp hai chế độ này tr ng một mạng giúp tối ưu hóa hiệu quả truyền tải lưu lượng
multicast, giảm thiểu độ trễ và tiết kiệm băng thông.
1.10.2 Cần cấ hình phù hợp để đảm bả tính t ng thích và tối hó định t yến m ltic st:
Khi dùng đồng thời PIM-DM và PIM-SM, cần cấu hình chính xác để các bộ định tuyến nhận biết khi nà
dùng mỗi chế độ, tránh xung đột. PIM-DM dùng cơ chế fl d-and-prun ,
phát tán lưu lượng đến t àn mạng rồi l ại bỏ nhánh thừa, phù hợp nhóm đông máy thu nhưng có
thể lãng phí băng thông. PIM-SM chỉ gửi đến máy thu đã đăng ký, tiết kiệm băng thông ch lOMoAR cPSD| 58977565
nhóm ít và phân tán. Bộ định tuyến phải phối hợp linh h ạt giữa hai chế độ để tối ưu lưu
lượng, đảm bả duy trì trạng thái nhóm multicast qua các thông điệp J in/Prun . Việc tối ưu băng
thông và giảm độ trễ khi phối hợp hai chế độ giúp tránh tắc nghẽn và tiết kiệm tài nguyên mạng.
II. PIM chế độ th thớt (PIM-SM)
2.1 Tổng q n về PIM-SM
- PIM-SM h ạt động th giả định : các máy thu quan tâm đến lưu lượng đa hướng từ
mỗi nguồn tr ng miền đa hướng được phân bố thưa thớt và rộng rãi.
- PIM-SM sử dụng mô hình ké tr ng đó các bộ định tuyến và bộ thu sử dụng cơ chế
Tham gia rõ ràng để yêu cầu lưu lượng đa hướng được gửi cụ thể đến chúng.
- PIM-SM sử dụng RP làm nguồn ban đầu của lưu lượng nhóm đa hướng và
chínhgiữ trạng thái đa hướng ở dạng (*, G), như được mô tả tr ng phần sau:
Hình ảnh 9: Cây chia sẻ một chiều từ Điểm hẹn (RP)
H ạt động của PIM-SM tập trung và một cây chia sẻ đơn hướng có gốc là RP.
Một cây chia sẻ đơn hướng chỉ ch
phép lưu lượng đa hướng chảy từ gốc
(RP) dọc th cây chia sẻ hướng đến các máy thu.
Một phương pháp là ch phép RP tham gia và cây nguồn (tức là SPT) có gốc từ
nguồn đa hướng, ch phép RP ké
lưu lượng từ nguồn để phân phối dọc th cây
dùng chung đến các máy thu.
Các nguồn phải đăng ký với RP để lưu lượng đa hướng mà chúng tạ ra có
thể truyền qua cây chia sẻ thông qua RP.
Bộ định tuyến được kết nối trực tiếp với bộ thu của nhóm đa hướng (tức là Last-H p )
- Qua đó ta thấy PIM-SM là gia thức đa hướng d người nhận khởi tạ ,
hỗ trợ sử dụng cả cây chia sẻ và SPT , và không phụ thuộc và bất kỳ gia thức lOMoAR cPSD| 58977565
định tuyến đơn hướng cụ thể nà
, PIM-SM phân phối hiệu quả lưu lượng đa hướng
đến các nhóm đa hướng có thể trải rộng trên các mạng diện rộng.
- Mô hình ké của PIM-SM khiến nó phù hợp với các mạng đa hướng cỡ vừa và cỡ lớn với nhiều .
Hìnhảnh10:Câynguồnmộtchiều
PIM-SM hỗ trợ cơ chế Tham gia Rõ ràng ch người nhận để tham gia và cây
chia sẻ ng ài ra đến một cơ chế ch phép người nhận tham gia và một SPT có
gốc là một nguồn cụ thể.
Bằng cách ch phép người nhận tham gia SPT (S, G), lưu lượng đa hướng
được định tuyến trực tiếp dọc th SPT đến người nhận mà không cần phải đi qua RP.
Điều này làm giảm độ trễ truyền dữ liệu và khả năng tắc nghẽn tại RP được chia sẻ.
PIM-SM hỗ trợ cơ chế Tham gia Rõ ràng ch người nhận để tham gia và cây chia sẻ ng ài ra
PIM-SM xây dựng SPT bằng cách sử dụng (S, G) J ins và Prun s.
PIM-SM ch phép người nhận nhận lưu lượng đa hướng thông.
- PIM-SM sử dụng các thông bá PIM , ba gồm H ll , J in/Prun , Ass rt, R gist r, R
gist r-St p, B tstrap và Candidat -RP-Quảng cá .
Các thuật ngữ tr ng PIM-SM :
1. Điểm hẹn (RP): Đây là một bộ định tuyến tr ng miền PIM-SM được cấu hình
đểđóng vai trò là gốc của cây phân phối đa hướng và chuyển tiếp lưu lượng từ nguồn lưu
lượng đa hướng đến nhóm đa hướng.
2. Bộ định tuyến được chỉ định (DR):
o Gửi dữ liệu đa hướng từ máy tính nguồn đến RP (R nd zv us P int).
o Gửi thông điệp PIM J in đến RP khi có máy tính tr ng mạng yêu cầu nhận dữ
liệu từ một nguồn multicast cụ thể.