Multicast : IGMP, PIM and architecture

Le multicast permet d'envoyer un même paquet to un groupe de receivers without dupliquer. Essentiel for vidéo (IPTV, multicast Zoom, training internes), marché financier (market data), IoT, servithese ACM comme NetBoot. Architecture basée sur IGMP (end-host) + PIM (routing). Guide complet 2026.

IGMP (Internet Group Management Protocol)

• Protocole entre end-host and router/switch
• IGMPv2 (RFC 2236) : standard depuis 20 ans
• IGMPv3 (RFC 3376) : ajoute source-specific multicast (SSM)
• Messages : Query (router demande), Report (host veut joindre), Leave (host quitte)
• Intervalle query : 125s par défaut

IGMP Snooping (switchs)

Switch L2 écoute IGMP and ne forward le multicast qu'aux ports qui ont of receivers :

• Without snooping : multicast = broadcast sur VLAN (saturation)
• With snooping : forward seulement aux ports demandeurs
• Obligatoire sur n'importe which deployment multicast
• Cisco/Juniper : enabled par défaut sur Catalyst/EX

PIM (Protocol Independent Multicast)

PIM Sparse Mode (PIM-SM)

• Standard utilisation entreprise
• Rendezvous Point (RP) : router central for chaque groupe
• Trafic : Source → RP → Receivers
• Switchover vers SPT (Shortest Path Tree) après premier paquet
• RP placement : central géographiquement for minimiser latence

PIM Dense Mode (PIM-DM)

• Flood + prune — envoie to tous puis élague
• Inefficace to grande échelle
• Obsolète, ne plus usesr

Bidirectional PIM (PIM-BiDir)

• Bidirectionnel : sourthese and receivers sur même tree
• Plus simple, mais moins flexible
• Usage : multicast peer-to-peer (markets, trading)

Source-Specific Multicast (SSM)

• Receiver spécifie la source of groupe (S,G)
• Pas de RP requis
• Simplifie and sécurise (pas de source non autorisée)
• Range IANA : 232.0.0.0/8
• Requiert IGMPv3

Adresits multicast

• 224.0.0.0-224.0.0.255 : link-local (OSPF 224.0.0.5, HSRP 224.0.0.2)
• 224.0.1.0-238.255.255.255 : globally scoped
• 232.0.0.0/8 : SSM
• 239.0.0.0/8 : admin scoped (RFC 2365), privé entreprise
• Mapping L2 : derniers 23 bits → 01:00:5E:xx:xx:xx

RP (Rendezvous Point) selection

Static RP

• Manuelle : tous les routers pointent vers même RP IP
• Simple mais pas de redundancy native
• Add HSRP/VRRP sur RP for HA

Auto-RP (Cisco)

• RP candidats annoncent via 224.0.1.39
• Mapping Agent élit le RP and diffuse via 224.0.1.40
• Cisco-only, historique

BSR (Bootstrap Router)

• Standard IETF
• Candidates RP envoient to BSR
• BSR diffuse la table RP → groupes
• Multi-vendor

Anycast RP

• Plusieurs RP with même IP
• Routage unicast vers le plus proche
• MSDP (Multicast Source Discovery Protocol) synchronise les sourthese entre RP
• HA and load-distribution

Configuration Cisco PIM-SM

• ip multicast-routing distributed
• interface Vlan 10 ; ip pim sparse-mode
• ip pim rp-address 10.0.0.1 : RP static
• ip pim bsr-candidate Loopback0 : candidat BSR
• ip pim rp-candidate Loopback0 : candidat RP

Use case entreprise

• IPTV interne : vidéo corporate diffusée to N salles
• Trading financier : market data (Bloomberg, Reuters multicast feeds)
• IoT : broadcast discovery (mDNS/SSDP)
• Gaming events : live streams haute qualité
• Form factorions : webinaires massifs internes

Troubleshooting

• show ip mroute : multicast routing table
• show ip pim interface : PIM sur interfaces
• show ip pim rp : RP actuel par groupe
• show ip igmp groups : groupes IGMP joints par port
• show ip mroute 232.1.1.1 : état for groupe spécifique
• mtrace : traceroute multicast

Pièges courants

• IGMP snooping désactivé : broadcast de tout le multicast
• RP inatteignable : pas de trafic (RPF check fail)
• Mismatch v2/v3 IGMP entre host and switch
• PIM flooding en DM : désactiver partout

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