CBT

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CBT

• Arquitectura definida en Core Based Trees (CBT)
  Multicast Routing Architecture, RFC 2201,
  septiembre 1997.
• Especificación detallada
• Core Based Trees (CBT version 2) Multicast
  Routing -- Protocol Specification --, RFC 2189,
  septiembre 1997.
• Core Based Trees (CBT version 3) Multicast
  Routing -- Protocol Specification --, Internet
  Draft, ltdraft-ietf-idmr-cbt-spec-v3-00.txtgt,
  marzo 1998.

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CBT Generalidades

• Características
• Diseño orientado a la simplicidad y escalabilidad
  
• Arbol de distribución compartido bidireccional
  con raíz en un nodo core
• Esquema de pertenencia explícito
• Adaptable a grupos dispersos

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CBT Funcionalidad

• Funcionalidad del protocolo
• Descubrimiento de cores
• Joining
• Envío de datos
• desde un host en una red miembro del grupo
• desde un host en una red no miembro del grupo
• Poda del árbol
• Mantenimiento del árbol
• Operación en vínculos multiacceso
• Interoperabilidad
• Operación interdominio

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CBT

• Joining (simplificado)
• JOIN-REQUESTs por parte de los DR con hosts
  miembros del grupo
• Creación de estado transitorio en cada router
• Creación de estado definitivo (on-tree) al
  recibir el JOIN-ACK correspondiente

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CBT

• Envío de datos (simplificado)
• No se realiza chequeo RPF
• Un datagram recibido por una interfaz es
  reenviado por las demás pertenecientes a la
  entrada
• Un emisor en una red no miembro encapsula el
  paquete y envía unicast al core

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CBT

• Poda del árbol (simplificado, no se tiene en
  cuenta vínculos unidireccionales)
• QUIT-NOTIFICATION al parent cuando lista child
  vacía

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CBT Vínculos unidireccionales

• Interfaz podada establece vínculos
  unidireccionales en el árbol compartido (hojas
  hacia core).
• Flujo de información
• El router puede recibir información a través de
  la interfaz.
• El router NO puede propagar información por la
  interfaz.
• Creación de una interfaz podada
• A través de un JOIN-REQUEST unidireccional.
• A través de un QUIT-NOTIFICATION.
• Eliminación de una entrada en un router
• Si todas sus interfaces child están podadas y
• No existe entrada menos específica con alguna
  interfaz no podada.
• Utilizadas por los border routers para mejorar
  performance

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CBT interfaces podadas

• Unidireccionalidad
• BR1 no recibe información para grupo G1
• BR1 envía datagrams para G1 en modo multicast
  (sin encapsular)

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CBT Entradas de diferentes granularidades

• Soporte adicional de entradas por emisor (S,G).
  (Además de (,Core) y (,G) ).
• Objeto mejor performance en dominios CBT de
  tránsito. Un BR puede hacer un join o prune
  específico según se lo notifique el otro dominio.
• Entradas (S,G) sólo generadas por un BR.
• Estado instanciado sólo en los routers entre BR y
  Core.
• No se crea un árbol por emisor, sólo un envío
  selectivo por emisor en el árbol compartido.

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CBT MFC y reenvío

• MFC (Multicast Forwarding Cache) Tabla
  consultada para reenvío de datagrams.
• PFC (Private Forwarding Cache) Utilizada por
  CBT.
• SFC (Shared Forwarding Cache) En BRs,
  compartida por los protocolos operando en el BR.
• Entradas
• (,Core) ltdir_core, upstream, downstream-listgt
• (,G) ltdir_grupo, másc, upstream,
  downstream-listgt
• (S,G) ltdir-emisor. másc, dir-grupo, másc,
  upstream,downstream-listgt
• Cada interfaz (downstream-list) lleva indicación
  de podada o no.

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CBT MFC y reenvío

• Reenvío
• Buscar mejor (longest) matching por S y G en MFC
  (incluidas (,Core) ).
• Si no hay matching, descartar el paquete.
• Si hay matching
• Si el paquete fue recibido multicast por interfaz
  on-tree, reenviar por las demás no podadas de la
  entrada.
• Si el paquete fue recibido multicast por interfaz
  no on-tree, descartarlo.
• Si el paquete fue recibido encapsulado, enviarlo
  (multicast desencapsulado) por todas la
  interfaces on-tree no podadas de la entrada.

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CBT Encabezamiento común a las PDUs

PDUs encapsuladas en IP Número de protocolo
7. Vers Indica versión corriente del protocolo
(3) Tipo Indica tipo de la PDU 0 HELLO
Elección de DR en redes multiacceso. 1
JOIN-REQUEST conexión al árbol. 2 JOIN-ACK
conexión al árbol. 3 QUIT-NOTIFICATION poda
del árbol. 4 ECHO-REQUEST monitoreo entre
parent y child. 5 ECHO-REPLY monitoreo entre
parent y child. 6 FLUSH-TREE desarmado del
árbol. 7 BOOTSTRAP (opcional) difusión de
cores. 8 CANDIDATE-CORE-ADVERTISMENT
(opcional) difusión de cores. Long. Direc.
Longitud en bytes de las direcciones (unicast o
multicast) que lleva el paquete. Checksum El
complemento a uno de la suma del complemento a
uno de los grupos de 16 bits del paquete
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CBT Formato de PDUs tipos 0 a 6

Número de grupos Número de grupos o conjuntos
de grupos consecutivos incluidos en la
PDU Número de opciones Cantidad de opciones
incluidas en la PDU. Direc. de grupo i Dirección
de grupo (multicast) o dirección de Core
(unicast). Tipo de opción i identifica la
opción incluida en la PDU. Longitud de opción i
Longitud para la opción. Valor de opción i
Valor para la opción, con longitud en bytes
dada por el campo anterior.
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CBT lista de opciones

• Tipo 1 Preferencia en Hello, long 1 byte.
• Tipo 2 Uni-direccional, aplicable a joins.
• Tipo 3 Lista de inclusión, permite anunciar un
  conjunto de grupos contiguos a los que se aplica
  la PDU.
• Tipo 4 Lista de exclusión, permite anunciar un
  conjunto de grupos contiguos a los cuales se
  excluye de la aplicación de la PDU.
• Tipo 5 Información (S,G), Permite que una PDU
  (join, quit, flush) haga referencia a información
  específica de un emisor (S).

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CBT Proceso de integración al árbol

• Solicitud de un nodo para integrarse a un árbol
  de distribución
• Originado por un leaf router (con miembros
  directamente conectados).
• Originado por un Border Router en el inicio
  (entrada (,Core) ).
• Soporte para joinings bidireccionales o
  unidireccionales.
• Soporte para joinings de diferente granularidad (
  (,Core), (,G), (S,G) ).
• Proceso realizado nodo a nodo hacia el core.
• PDUs JOIN-REQUEST y JOIN-ACK.

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CBT Integración al árbol

• Envío de JOIN-REQUEST
• Determinar próximo nodo (upstream) hacia el core
  del grupo.
• Crear información transitoria ltgrupo, origen,
  upstream, downstreamgt
• Armado y envío de JOIN-REQUEST por la interfaz
  upstream.
• Si es el router origen del J-R, activar timer
  para reintentos RTX_INTERVAL
• Si es el router origen del J-R, activar timer
  para desistir JOIN_TIMEOUT
• Reintentos
• Router leaf Reporte IGMP
• BR JOIN_TIMEOUT 3

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CBT Integración al árbol

• Recepción de JOIN-REQUEST
• Determinar si el router tiene estado (transitorio
  o permanente) para el J-R
• Si existe estado y el JR es recibido por la
  interfaz parent (upstream), descartarlo.
• Si tiene estado transitorio, no reenviar el J-R.
• Si tiene estado permanente, generar el JOIN-ACK
  adecuado e incorporar la interfaz de arribo del
  J-R a la entrada.
• Si no se tiene estado y el nuevo upstream es
  diferente al de la interfaz de arribo del JR,
  crear estado transitorio y activar timer
  p/eliminación TRANSIENT_TIMEOUT.
• Determinación de estado para el JOIN-REQUEST
• Si existe entrada, no se propagará el
  JOIN-REQUEST
• Existe entrada si
• Existe entrada igual o menos específica y
• Alguna de sus interfaces child está sin podar

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CBT Integración al árbol

• Creación de entradas

1 - Entrada (,Core) a d(NP) 2- Recepción JR
para (,G) por interfaz c 3 - Creación (,G) a
d(NP) c(NP) 4 - Recepción JR para (S,G) por
interfaz b 5 - Creación (S,G) a d(NP) c(NP)
b(NP) Reenvío en base al longest match.
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CBT Poda

• Proceso que permite a un nodo desvincularse del
  árbol de distribución.
• Solicitado desde el router child (downstream) al
  parent (upstream).
• El parent puede recibir información vía una
  interfaz podada
• El parent no propaga información a través de una
  interfaz podada.
• La distinción entre una interfaz podada y una no
  podada se deja a la implementación.
• Podas implementadas a través de
  QUIT-NOTIFICATION.
• Granularidades (,core), (S,G) y (,G).

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CBT Poda

• QUIT-NOTIFICATION
• Puede referenciar podas de diferentes
  granularidades.
• Disminuye la demora en dejar un grupo en los
  routers leaf.
• Permite a un BR no recibir tráfico de un dominio
  CBT.
• No es confirmado (no ACK).
• Envío de MAX_RTX QUIT-NOTIFICATIONs cada
  HOLDTIME seg.
• Envío de QUIT-NOTIFICATION
• Un router genera un QUIT-NOTIFICATION si
• Todos las interfaces child de una entrada están
  podadas y
• No existe entrada menos específica con alguna
  interfaz no podada.
• Recepción de QUIT-NOTIFICATION
• Si no existe entrada, crearla y generar un
  QUIT-NOTIFICATION upstream.
• Si existe entrada, marcar la interfaz de arribo
  como podada.
• Si todas las interfaces child de una entrada
  están podadas y no existe entrada menos
  específica con child no podada
• Eliminar la entrada.
• Generar un QUIT-NOTIFICATION upstream.

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CBT Poda

1 - Entrada en R (, Core) a b(NP) c(NP) 2 -
Q-N (,G1) recibido por b 3 - Agregado entrada
(,G1) a b(P) c(NP) 4 - 5 - Q-N (,G1)
recibido por c 5 - Modificación entrada (,G1)
a b(P) c(P)
1 - R3 realiza un Join (,G1) vía R4, R1,
Core R3 (,G1) a L R4 (,G1) c a R1 (,G1)
a b C (,G1) Null b 2 - BR realiza un join
(,core) via R4, R1, Core BR (,core) a X R4
(,core) c b R1 (,core) a b C (,core)
Null b BR realiza un Q-N (S,G1) R4 (S,G1) c
b(P) a