Multicast : IGMP, PIM et architecture

Le multicast permet d'envoyer un même paquet à un groupe de receivers sans dupliquer. Essentiel pour vidéo (IPTV, multicast Zoom, training internes), marché financier (market data), IoT, services ACM comme NetBoot. Architecture basée sur IGMP (end-host) + PIM (routing). Guide complet 2026.

IGMP (Internet Group Management Protocol)

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

IGMP Snooping (switchs)

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

• Sans snooping : multicast = broadcast sur VLAN (saturation)
• Avec snooping : forward seulement aux ports demandeurs
• Obligatoire sur n'importe quel 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) : routeur central pour chaque groupe
• Trafic : Source → RP → Receivers
• Switchover vers SPT (Shortest Path Tree) après premier paquet
• RP placement : central géographiquement pour minimiser latence

PIM Dense Mode (PIM-DM)

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

Bidirectional PIM (PIM-BiDir)

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

Source-Specific Multicast (SSM)

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

Adresses 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 routeurs pointent vers même RP IP
• Simple mais pas de redondance native
• Add HSRP/VRRP sur RP pour HA

Auto-RP (Cisco)

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

BSR (Bootstrap Router)

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

Anycast RP

• Plusieurs RP avec même IP
• Routage unicast vers le plus proche
• MSDP (Multicast Source Discovery Protocol) synchronise les sources entre RP
• HA et 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

Cas d'usage entreprise

• IPTV interne : vidéo corporate diffusée à N salles
• Trading financier : market data (Bloomberg, Reuters multicast feeds)
• IoT : broadcast discovery (mDNS/SSDP)
• Gaming events : live streams haute qualité
• Formations : 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 pour 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 et switch
• PIM flooding en DM : désactiver partout

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