SSM技术白皮书
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图1 SSM工作原理图
3 关键技术
3.1 SSM 的关键技术
SSM服务模型是PIM-SM协议机制的子集，普通IP组播和SSM都可以利用PIM-SM协议实现， 因此SSM和PIM-SM存在很多共同之处：
◆ SSM和PIM-SM使用相同的机制来实现邻居发现和DR选举； ◆ SSM和PIM-SM一样需要维护基于源组的（S,G）上游和下游状态机； ◆ SSM也需要使用基于源组的ASSERT机制来解决转发冲突； ◆ SSM对接收到的数据包也要进行RPF检查，使用和PIM-SM相同的检查规则。 SSM机制虽然与PIM-SM有很多共同之处，但也存在一些重要的区别： ◆ 由于SSM不需要创建共享树，因此在只有SSM运行的网络中不需要配置RP,也不需 要配置选举RP的BSR。 ◆ 同样因为没有共享树，SSM不能发送（*, G）和(S, G, rpt)的加入剪枝消息 ◆ 在PIM-SM和SSM共存的路由器中，路由器不能为目的地址为232.0.0.0/8的数据包 发送注册报文；作为RP的路由器如果接收到了目的地址为232.0.0.0/8的注册封装报文，也 不能对其进行转发。 ◆ 在PIM-SM和SSM共存的路由器中，对于目的地址为232.0.0.0/8的组播报文，路由 器不能依据（*,G）和(S, G, rpt)状态进行转发，这些状态宏对SSM地址的数据包来说，在转 发的时候都为空。 ◆ 运行SSM的路由器与主机之间使用的协议为IGMPv3。IGMPv3不仅能够像IGMPv2 一样向路由器报告组成员关系，而且更重要的是能够明确报告组成员对某些组播源的兴趣， 这一新增特性与SSM的指定源特性相吻合。但SSM只处理组地址为232.0.0.0/8的IGMPv3 IS_IN报文，对于组地址不在此范围内的IGMPv3报文，SSM和PIM-SM都不处理。同样对于 组地址范围为232.0.0.0/8的IGMPv2报文，SSM和PIM-SM也都不处理，但是在配置 ssm-mapping时会处理。
SSM技术白皮书
1 前言
IP 组播技术实现了 IP 网络中点到多点的高效数据传送。由于组播技术能够有效地节 省带宽控制网络流量，减轻服务器的负荷、降低网络负载，因此在实时数据传送、多媒体会 议、数据拷贝、游戏和仿真等诸多方面都有广泛的应用。
SSM是指定组播源的组播技术，SSM和IGMPv3相结合，能够在组播源和组播数据接收 者之间直接建立最短路径树（SPT），省去了PIM-SM中先建立共享树再从共享树向最短路 径树切换的过程，从而能够从一开始就沿最短路径树转发数据。因此与其它组播技术相比， 在已知组播源的情况下，SSM技术有着其自己的优势：不但效率高，而且简化了组播地址 分配，在跨域、Anycast RP等情况下不再依靠MSDP发现组播源，特别适用于对于特定组 只有一个特定源的情况。
SSM技术白皮书
目录
1 前言............................................................................................................................ 1 2 技术简介 .................................................................................................................... 2 3 关键技术 .................................................................................................................... 3
IGMPv3 的新增特ห้องสมุดไป่ตู้还包括以下几个方面：
◆ 增加了复杂的组状态维护机制和下面6种响应报文：
MODE_IS_INCLUDE MODE_IS_EXCLUDE CHANGE_TO_INCLUDE_MODE CHANGE_TO_EXCLUDE_MODE ALLOW_NEW_SOURCES BLOCK_OLD_SOURCES ◆ 查询报文中包括Robustness Variable和Query Interval，扩展路由器组查询功能。 ◆ 响应报文全部发送到224.0.0.22 ◆ 单个report报文可以包含多个组的状态记录 ◆ 成员关系报告抑止机制被撤销 ◆ 查询和响应报文均增加了重传机制
◆ 在不同自治域间进行数据转发的时候，不需要依靠MSDP发现组播源。
3.2 IGMPv3 的关键技术
IGMPv3 和 IGMPv2 相比，最重要的是增加了源过滤功能，即不仅允许主机指定其需 要接收的特定组的数据，还可以指定接收这个组中特定源的数据。主机可以通过 INCLUDE 和 EXCLUDE 两种模式来指定接收范围。使用 INCLUDE 模式时，主机给出其希望接收 的源 IP 地址的列表；使用 EXCLUDE 模式时，则给出其不希望接收的源 IP 地址的列表。 路由器根据主机指定的范围转发组播数据。这一特性为实现 SSM 提供了支持。
2 技术简介
SSM通常依托PIM-SM实现，它可以和PIM-SM共存于同一台路由器，根据数据和协议 报文中的组播地址来决定使用SSM还是PIM-SM。IANA为SSM分配了地址段 232.0.0.0-232.255.255.255，此地址段的组播组不会加入共享树，而是由SSM处理。SSM 同样需要在设备之间通过周期性地发送HELLO报文来实现邻居发现和DR选举。
5 结束语
随着宽带网络中多媒体业务的逐渐增加，组播技术为多媒体业务的开展提供了一个强有 力的技术手段。在组播技术组网应用中，SSM网络相对于传统的PIM-SM网络，具有非常突 出的优越性，网络中不再需要汇聚点，也不再需要共享树或RP的映射，同时网络中也不再 需要MSDP协议，以完成RP与RP之间的源发现，在已知组播源的情况下，不但效率高，而 且简化了组播地址分配。SSM技术正在不断发展和成熟，它在实时数据传送、多媒体会议 等方面将得到越来越广泛的应用。
3.3 SSM-MAPPING 的关键技术
SSM-MAPPING能够将IGMPv1/ IGMPv2发送的组加入report报文转换为源组加入，从 而解决不支持IGMPv3的主机和SSM相互配合的问题。具体过程为：连接接收者的路由器上 配置SSM-MAPPING功能并配置从组G到源组（S1,G）、(S2,G)等的映射关系，这样路由
器收到IGMP V1/V2的Report报文时，对组地址进行检查，如果组地址在SSM范围内，则对 收到的IGMP V1/V2报文进行转换，转换的结果为一个或者多个组地址为G的IGMPv3 IS_IN(s1，s2，…) Report报文，随后就可以开始SSM建立最短路径树的过程。
4 典型应用
图2 公网实例SSM典型组网图 如上图所示，组播源设备为SOURCE，接收者为RECEIVER。如果RECEIVER主机支 持IGMPv3协议，相关配置包括： －在路由器RA、RB、RC、RD、RE上的各接口配置IP地址及单播路由协议OSPF。 －在路由器RA、RB、RC、RD、RE使能组播，并在各接口上启动PIM-SM协议。 －在路由器RE的接口Ethernet 1/3/1上启动IGMPv3协议。
如果接收者RECEIVER主机不支持IGMPv3, 可以采用SSM-mapping功能： －在路由器RE接口 Ethernet 1/3/1上启动SSM-mapping。 －在路由器RA、RB、RC、RD、RE上的各接口上启动PIM-SM协议, 并在IGMP视图下 配置ssm-mapping映射策略。 这样，组播源SOURCE和组播数据接收者RECEIVER之间便能够建立SPT树，组播业 务通过SPT树从组播源发送到接收者。
SSM路由器和主机之间的相互作用是通过IGMPv3或SSM-MAPPING实现的。IGMPv3 和IGMPv2相比增加了源过滤功能，允许主机指定其需要接收的特定组的数据，还可以指定 接收这个组中特定源的数据。当SSM接收到IGMPv3的IS_IN报文，获知接收到IGMP报文的 接口所连接的网络上有主机想要接收发往组播组G来自源S的数据报后，根据单播路由向连 接组播源的第一跳路由器逐跳朝源的方向发送PIM（S,G）源组加入报文，从而在组播源和 连接接收者的最后一跳路由器之间建立起最短路径树。当组播源发送组播数据的时候，这些 数据就沿着最短路径树到达接收者。 对于仅支持IGMPv1/IGMPv2不支持IGMPv3的主机， 可以在其连接的路由器上配置ssm-mapping，将IGMPv1/IGMPv2发送的组加入报文映射为 源组加入，从而在组网中应用SSM。
3.1 SSM 的关键技术 ..................................................................................................... 3 3.2 IGMPv3 的关键技术................................................................................................ 4 3.3 SSM-MAPPING 的关键技术 ................................................................................... 4 4 典型应用 .................................................................................................................... 5 5 结束语 ........................................................................................................................ 6
3 关键技术
3.1 SSM 的关键技术
SSM服务模型是PIM-SM协议机制的子集，普通IP组播和SSM都可以利用PIM-SM协议实现， 因此SSM和PIM-SM存在很多共同之处：
◆ SSM和PIM-SM使用相同的机制来实现邻居发现和DR选举； ◆ SSM和PIM-SM一样需要维护基于源组的（S,G）上游和下游状态机； ◆ SSM也需要使用基于源组的ASSERT机制来解决转发冲突； ◆ SSM对接收到的数据包也要进行RPF检查，使用和PIM-SM相同的检查规则。 SSM机制虽然与PIM-SM有很多共同之处，但也存在一些重要的区别： ◆ 由于SSM不需要创建共享树，因此在只有SSM运行的网络中不需要配置RP,也不需 要配置选举RP的BSR。 ◆ 同样因为没有共享树，SSM不能发送（*, G）和(S, G, rpt)的加入剪枝消息 ◆ 在PIM-SM和SSM共存的路由器中，路由器不能为目的地址为232.0.0.0/8的数据包 发送注册报文；作为RP的路由器如果接收到了目的地址为232.0.0.0/8的注册封装报文，也 不能对其进行转发。 ◆ 在PIM-SM和SSM共存的路由器中，对于目的地址为232.0.0.0/8的组播报文，路由 器不能依据（*,G）和(S, G, rpt)状态进行转发，这些状态宏对SSM地址的数据包来说，在转 发的时候都为空。 ◆ 运行SSM的路由器与主机之间使用的协议为IGMPv3。IGMPv3不仅能够像IGMPv2 一样向路由器报告组成员关系，而且更重要的是能够明确报告组成员对某些组播源的兴趣， 这一新增特性与SSM的指定源特性相吻合。但SSM只处理组地址为232.0.0.0/8的IGMPv3 IS_IN报文，对于组地址不在此范围内的IGMPv3报文，SSM和PIM-SM都不处理。同样对于 组地址范围为232.0.0.0/8的IGMPv2报文，SSM和PIM-SM也都不处理，但是在配置 ssm-mapping时会处理。
SSM技术白皮书
1 前言
IP 组播技术实现了 IP 网络中点到多点的高效数据传送。由于组播技术能够有效地节 省带宽控制网络流量，减轻服务器的负荷、降低网络负载，因此在实时数据传送、多媒体会 议、数据拷贝、游戏和仿真等诸多方面都有广泛的应用。
SSM是指定组播源的组播技术，SSM和IGMPv3相结合，能够在组播源和组播数据接收 者之间直接建立最短路径树（SPT），省去了PIM-SM中先建立共享树再从共享树向最短路 径树切换的过程，从而能够从一开始就沿最短路径树转发数据。因此与其它组播技术相比， 在已知组播源的情况下，SSM技术有着其自己的优势：不但效率高，而且简化了组播地址 分配，在跨域、Anycast RP等情况下不再依靠MSDP发现组播源，特别适用于对于特定组 只有一个特定源的情况。
SSM技术白皮书
目录
1 前言............................................................................................................................ 1 2 技术简介 .................................................................................................................... 2 3 关键技术 .................................................................................................................... 3
IGMPv3 的新增特ห้องสมุดไป่ตู้还包括以下几个方面：
◆ 增加了复杂的组状态维护机制和下面6种响应报文：
MODE_IS_INCLUDE MODE_IS_EXCLUDE CHANGE_TO_INCLUDE_MODE CHANGE_TO_EXCLUDE_MODE ALLOW_NEW_SOURCES BLOCK_OLD_SOURCES ◆ 查询报文中包括Robustness Variable和Query Interval，扩展路由器组查询功能。 ◆ 响应报文全部发送到224.0.0.22 ◆ 单个report报文可以包含多个组的状态记录 ◆ 成员关系报告抑止机制被撤销 ◆ 查询和响应报文均增加了重传机制
◆ 在不同自治域间进行数据转发的时候，不需要依靠MSDP发现组播源。
3.2 IGMPv3 的关键技术
IGMPv3 和 IGMPv2 相比，最重要的是增加了源过滤功能，即不仅允许主机指定其需 要接收的特定组的数据，还可以指定接收这个组中特定源的数据。主机可以通过 INCLUDE 和 EXCLUDE 两种模式来指定接收范围。使用 INCLUDE 模式时，主机给出其希望接收 的源 IP 地址的列表；使用 EXCLUDE 模式时，则给出其不希望接收的源 IP 地址的列表。 路由器根据主机指定的范围转发组播数据。这一特性为实现 SSM 提供了支持。
2 技术简介
SSM通常依托PIM-SM实现，它可以和PIM-SM共存于同一台路由器，根据数据和协议 报文中的组播地址来决定使用SSM还是PIM-SM。IANA为SSM分配了地址段 232.0.0.0-232.255.255.255，此地址段的组播组不会加入共享树，而是由SSM处理。SSM 同样需要在设备之间通过周期性地发送HELLO报文来实现邻居发现和DR选举。
5 结束语
随着宽带网络中多媒体业务的逐渐增加，组播技术为多媒体业务的开展提供了一个强有 力的技术手段。在组播技术组网应用中，SSM网络相对于传统的PIM-SM网络，具有非常突 出的优越性，网络中不再需要汇聚点，也不再需要共享树或RP的映射，同时网络中也不再 需要MSDP协议，以完成RP与RP之间的源发现，在已知组播源的情况下，不但效率高，而 且简化了组播地址分配。SSM技术正在不断发展和成熟，它在实时数据传送、多媒体会议 等方面将得到越来越广泛的应用。
3.3 SSM-MAPPING 的关键技术
SSM-MAPPING能够将IGMPv1/ IGMPv2发送的组加入report报文转换为源组加入，从 而解决不支持IGMPv3的主机和SSM相互配合的问题。具体过程为：连接接收者的路由器上 配置SSM-MAPPING功能并配置从组G到源组（S1,G）、(S2,G)等的映射关系，这样路由
器收到IGMP V1/V2的Report报文时，对组地址进行检查，如果组地址在SSM范围内，则对 收到的IGMP V1/V2报文进行转换，转换的结果为一个或者多个组地址为G的IGMPv3 IS_IN(s1，s2，…) Report报文，随后就可以开始SSM建立最短路径树的过程。
4 典型应用
图2 公网实例SSM典型组网图 如上图所示，组播源设备为SOURCE，接收者为RECEIVER。如果RECEIVER主机支 持IGMPv3协议，相关配置包括： －在路由器RA、RB、RC、RD、RE上的各接口配置IP地址及单播路由协议OSPF。 －在路由器RA、RB、RC、RD、RE使能组播，并在各接口上启动PIM-SM协议。 －在路由器RE的接口Ethernet 1/3/1上启动IGMPv3协议。
如果接收者RECEIVER主机不支持IGMPv3, 可以采用SSM-mapping功能： －在路由器RE接口 Ethernet 1/3/1上启动SSM-mapping。 －在路由器RA、RB、RC、RD、RE上的各接口上启动PIM-SM协议, 并在IGMP视图下 配置ssm-mapping映射策略。 这样，组播源SOURCE和组播数据接收者RECEIVER之间便能够建立SPT树，组播业 务通过SPT树从组播源发送到接收者。
SSM路由器和主机之间的相互作用是通过IGMPv3或SSM-MAPPING实现的。IGMPv3 和IGMPv2相比增加了源过滤功能，允许主机指定其需要接收的特定组的数据，还可以指定 接收这个组中特定源的数据。当SSM接收到IGMPv3的IS_IN报文，获知接收到IGMP报文的 接口所连接的网络上有主机想要接收发往组播组G来自源S的数据报后，根据单播路由向连 接组播源的第一跳路由器逐跳朝源的方向发送PIM（S,G）源组加入报文，从而在组播源和 连接接收者的最后一跳路由器之间建立起最短路径树。当组播源发送组播数据的时候，这些 数据就沿着最短路径树到达接收者。 对于仅支持IGMPv1/IGMPv2不支持IGMPv3的主机， 可以在其连接的路由器上配置ssm-mapping，将IGMPv1/IGMPv2发送的组加入报文映射为 源组加入，从而在组网中应用SSM。
3.1 SSM 的关键技术 ..................................................................................................... 3 3.2 IGMPv3 的关键技术................................................................................................ 4 3.3 SSM-MAPPING 的关键技术 ................................................................................... 4 4 典型应用 .................................................................................................................... 5 5 结束语 ........................................................................................................................ 6