Tecnologia que reduz o tráfego entregando um simples stream de informação simultânea para um número elevado de receptores, na internet, em uma corporação ou em um ambiente doméstico. Aplicações como vídeo conferencia, comunicação corporativa, ensino a distância, distribuição de software e notícias.

Papel do multicast na entrega da informação:

Roteamento IP Multicast habilita um host (origem) para enviar pacotes para um grupo de hosts (destinos), qualquer um com o endereço de rede o IP do grupo Multicast. O host que esta enviando o pacote insere o endereço do grupo Multicast no campo de destino do pacote e roteadores Multicast e switch multilayers encaminham o pacote para suas interfaces de saída que tem ligação com os membros do grupo Multicast. Qualquer host pode encaminhar informações, independente do grupo que ele estiver, mas apenas membros do grupo que irão receber os pacotes.

Endereçamento IP Multicast:

Endereçamento Link-Local – Reservados 224.0.0.0 até 224.0.0.255 pela IANA, usado por protocolos em um segmento local. Endereços que estão nesse range são endereços locais, não são encaminhados para nenhum host. Os protocolos de rede usam esse endereçamento para descobrimento automático de roteadores e para comunicar informações importantes de roteamento, como por exemplo o OSPF.

Endereçamento Global – Range reservador de 224.0.1.0 até 238.255.255.255, que são endereços utilizados para transmitir informações pela internet. E alguns desses endereços foram reservados pela IANA para utilizar aplicações Multicast (NTP-224.0.1.1).

Endereçamento Source Specific Multicast – Range 232.0.0.0/8, são reservados para SSM, SSM é uma extensão do PIM.

Endereçamento GLOP – RFC 2770, para organizações que já possuem um AS (Autonomous System).

Endereçamento Limitado – Range 239.0.0.0 até 239.255.255.255 e é usado para redes privadas não só utilizarem em sua rede local mas, também caso a organização tenha a necessidade de enviar informações para a internet.

 Protocolos de Roteamento:

IGMP – Usado entre hosts de uma rede e roteadores de uma rede para mapear em qual grupo esta cada host.

PIM – Protocol Independent Multicast, usado entre roteadores para decidir para qual rota deve encaminhar.

DVMRP – Distance Vector Multicast Routing Protocol, usado em backbones multicast.

CGMP – Cisco Group Management Protocol, roteadores conectados com switchs cisco.

 PIM – Protocol Independent Multicast:

PIM não depende de um protocolo especifico unicast (de roteamento), pode ser um roteamento estático ou um OSPF por exemplo. O PIM utiliza a tabela de roteamento para fazer o encaminhamento, ele checa a tabela ao invés de criar uma tabela nova de roteamento multicast, ao contrário de outros protocolos o PIM não envia e recebe atualização entre os roteadores.

O PIM possui dois modos:

PIM Sparse-Mode

PIM Dense-Mode

PIM Dense-Mode (PIM-DM) – realiza um flood do trafego multicast para cada canto da rede, entregando dados para hosts receptores que não requisitaram esses dados. Que é eficiente quando distribuída para hosts ativos, receptores ativos em casa subnet. No Dense-Mode um roteador assume que todos os outros roteadores querem encaminhas os pacotes para um grupo, se o roteador recebe um pacote multicast e não tem para quem encaminhar ele retorna uma mensagem “prune” e logo os pacotes não são encaminhados para o roteador.

OBS: Não é muito utilizado, e também não é recomendado pela Cisco.

PIM Sparse-Mode (PIM-SM) – apenas segmentos com receptores que explicitamente solicitaram os dados a serem enviados. Diferente do Dense-Mode, o Sparse-Mode apenas adiciona as interfaces na tabela de roteamento multicast quando recebe uma mensagem de “join” de um outro roteador ou de um host diretamente conectado com o roteador (rede local). Quando for encaminhar para a LAN, o Sparse-Mode verifica se um RP (Rendesvous Point) é conhecido pelo grupo, se sim os pacotes são encapsulados e encaminhados para um RP. Quando nenhum RP é conhecido ele envia no Dense-Mode. No modo Sparse um roteador assume que os outros roteadores não querem receber pacotes a não ser que ele receba a mensagem de “join” em algum grupo. Quando um membro entra no grupo, o roteador conectado diretamente a esse host encaminha uma mensagem de “join” para o RP. O RP mantém uma lista de grupos multicast, e hosts que encaminham pacotes multicast são registrados com o RP pelo roteador do primeiro salto dos hosts.

PIM Sparse-Dense-Mode – No modo Sparse-Dense você consegue utilizar os dois modos, se o grupo esta no Dense-Mode a interface trabalha no Dense-Mode, se o grupo estiver no Sparse-Mode a interface trabalha no Sparse-Mode. Também é preciso ter um RP para habilitar o Sprase-Dense em uma interface. Outro beneficio é que a informação do Auto-RP pode ser distribuída no modo dense e grupos multicast para usuários multicast pode trabalhar no modo Sparse.

Quando a interface é tratada como Dense-Mode?

    Membros ou vizinhos DVMRP estão na interface.

    Existe grupos PIM e o grupo não foi pruned.

Quando a interface é tratada no modo Sparse?

    Membros ou vizinhos DVMRP estão na interface.

    Uma mensagem de “join” recebida na interface.

Rendezvous Points:

RP é o papel que o roteador faz quando se esta trabalhando com o PIM-SM. Um RP é apenas requerido quando usamos o PIM-SM. Com o PIM-SM apenas segmentos com receptores ativos que realmente tenham solicitado o trafego vão encaminhar o trafego.

Um RP é um lugar de encontro entre origens e receptores de dados multicast. O trafego deve ser encaminhado para o RP que é encaminhado então para os receptores através de uma “shared tree”. Por padrão quando o roteador do primeiro salto aprende sobre a origem, ele manda uma mensagem de “join” diretamente para a origem criando uma arvore baseada na origem. Para o receptor esta origem não inclui o RP a não ser que o RP fique localizado no caminha mais curto da origem para o destino.

Como configurar IP Multicast:

Nessa seção veremos como configurar basicamente os modos Multicast, vamos ver que podemos utilizar mais de uma dessas tarefas, em seu ambiente corporativo ou domestico você poderá necessitar de mais de uma dessas tarefas, mas o importante é que para que funcione o roteamento multicast é preciso no mínimo uma dessas tarefas:

    Configurando Sparse Mode com um RP estático.

    Configurando Sparse-Dense-Mode com um RP estático.

Habilitando IP Multicast Routing:

     Habilitando IP multicast routing você habilita o roteador a encaminhar os pacotes multicast. Para habilitar o roteamento multicast no roteador, utilize o comando abaixo no modo de configuração global:

Habilitando PIM na Interface:

    Habilitando o PIM em uma interface, habilita a operação do IGMP nessa interface, e pode ser configurada no modo sparse, no modo dense e no modo sparse-dense. O modo determina como o roteador ira popularizar a sua tabela de roteamento multicast e como o roteador ira encaminhar os pacotes multicast que ele receber das suas redes diretamente conectadas. Você deve habilitar pelo menos um desses modos na interface para que o roteamento multicast funcione.

Habilitando Modo Dense:

    Para configurar o PIM em uma interface no modo dense, use o commando a seguir no modo de configuração da interface:

 Habilitando Modo Sparse:

    Para configurar o PIM em uma interface no modo sparse, use o comando a seguir no modo de configuração da interface:

Habilitando Modo Sparse-Dense:

    Para configurar o PIM em uma interface no modo sparse-dense, use o comando a seguir no modo de configuração da interface:

Habilitando Rendezvous Point Estático:

    Para configurar um Rendezvous Point(RP) estático, use o comando a seguir no modo de configuração global: