组播技术2

组播技术II

首先要强调一下组播的环境，组播的目的是为多客户端传输数据的时候尽量节约带宽资源，只在有必要的时候才将数据帧复制，所以对于组播来讲，天生就是来对付“一对多”这样的网络环境的。

所以虽然传输模式有很多种，多对一，一对一的模式是用不着组播的，因为这里的一就是指的一个客户端，单播就可以搞定。组播要解决的传输模型是一对多和多对多。

PIM-SM可以很好的解决一对多的组播环境，因为RP和组成员之间是共享树，不管有多少成员加入，在RP那里都是维护一个（*,G）条目，建立的是一棵共享树。但是RP对于源维护的是（S,G）条目，所以一旦源增多，维护的开销会很大。

PIM-SM Bidir 可以很好的解决多对多的组播环境，因为RP与源之间，RP与组成员之间全部用RPT搞定，源有多少，成员有多少，全都不Care，再多也是两棵树。

PIM SSM 可以在一对多的组播环境中更为有效的传输数据，不存在RP，因为全部用SPT搞定，接收者一旦通过目录服务了解到某个源的信息，就能直接从该信源获得数据。

这里强调一下RP，RP的概念针对一个Group，即凡属于这个Group的成员都要知道自己组的RP是谁，RP为所有的组成员建立一棵共享树。但是一般我们在部署的时候只设一个RP地址来担当多个组的RP，实际上是超载使用了，这个实际RP就要为每个组建立一棵RPT。

PS：所谓SPT切换就是最后一跳路由收到第2个组波包的时候开始建立（S，G）条目，到向沿源RPF向上游发送（S，G）加入信息，然后逐台上游路由器将（*，G）建立一个（S，G）条目的这样一个过程。当上游路由器的（S，G）从空到非空，那么触发也会沿源的方向发送（S，G）加入信息。最后所有上游路由器将（S，G）的in接口生产，最后沿RP方向进行（S，G）RP-bit修剪。导致（*，G）条目的out接口为空。从而将前面生成的共享树删除，建立一条SPT。

PIM-DM 推的模式，该模式在设计的时候，前提是假设网络里的每个子网至少有一个（S,G）组播信息的接收者。

PIM-SM 拉的模式假定组播不被需要，除非用一个显式的加入机制来专门申请，否则不会发送。

有RP做中间人，即使没有有效信源，接收站点也能加入共享树；即使没有接收者，源也能注册成功。

注意：RP本身是每个Group一个!不过有时候几个组用一个RP也没有什么关系，共享树就相应的有几棵，只不过根相同而已。该组的成员都找自己组的RP，有流量转发到这个组的源都会到RP这里来注册。

PIM-SM用的是单向共享树，即以组播数据只能通过共享树由根到接收者。而双向共享树，可以经过也可以不经过，就近选择。

共享树是用*来代表所有的源，不管哪个信源的数据，要给组成员传输，都要通过这棵共享树（至少一开始是这样），因为一开始RP是信源唯一的联系人，只能先到它那，再通过共享树传输。

在组播实验中，我们用命令ip igmp join-group 238.1.1.1来仿真客户端主机。可以通过show ip igmp int loop 0 命令来进行验证。

运行PIM协议的接口会自动启用IGMP协议。

启用PIM协议，不管是DM还是SM，都是在接口下完成的，ip pim dense-mode 或者sparse-mode，不过能在接口启用的前提是全局支持组播路由，ip multicast-routing

在PIM-DM中，虽然(*,G)条目并不能用来转发组播数据，但是在加入组的时候，各DM路由器还是会建立(*,238.1.1.1)这样的条目。

PIM-DM从发送第一个数据包开始，全网泛洪之后伴随修剪，形成SPT，这个动作完成之后即定格，OIL接口是Forward就为Forward，是Prune就为Prune，任凭你其间有组成员的加入或退出，一律要等到3mins之后的重新修剪再改动。

PIM-DM每隔3mins都要进行一次全网泛洪+修剪的过程，只要源服务器发送数据包这个过程就不会停止。因此泛洪的间隔等于修剪掉的路由的老化时间。这和上一段的意思差不多。

PIM-SM采用拉的模式进行，RP地址一定要指定，因为是共享树的根，共享树并不是PIM-SM赖以转发的路径，只是在一开始用一下，让RP知道该组的组成员的具体位置，一旦源沿共享树到达各组成员，会切换到SPT，那会RP就不承担转发数据的任务了。

理论上而言RP可以放在网络中的任何一个位置，不过要可达，RP的位置也要显示的告知其他PIM路由器，因为他们必须得知道，通告方式有多种，比如在每一台PIM-SM路由器上手动指定ip pim rp-add，或者通过具体协议，Auto-RP 或者BSR

所以说PIM-SM开始是源到RP最短路径树，RP到组成员共享树，后来RP不介入，均为源和组成员之间的最短路径树。默认情况下，只有第一个组播数据包使用RPT，而后继的全部为SPT。

RP概念针对的是一个Group，比如238.1.1.1，RP所形成的共享树，枝叶衍生到所有属于238.1.1.1这个组的组成员，而之所以容易混淆，是因为我们在部署PIM-SM的时候，往往只指定一个RP，这个RP事实上承担着多个组的RP的角色，针对每一个组都会形成一课共享树。

224.0.0.0/4代表所有的组播地址。

在IOS中使用Ping命令发送组播报文，如果不定义源地址，那么会以所有运行PIM的接口地址为源。如果手动指定以Loopback口为源，除非在该Loopback 口启用PIM-SM，否则不会触发向RP发送源注册信息。

所以一旦发现注册有问题，排查接口是否启用PIM-SM是最关键的。

当前的IOS，允许切换至SPT之后，仍保留RPT（而不被修剪），通过全局命令ip pim spr-threshold infinity实现，但实际上在部署组播的时候没有什么意义。

PIM-SM Bidir

在PIM-SM初始的时候，RP和组成员之间建立的是（*,G）的条目，组成员这会儿还不能沿共享树向上转发流量（事实上就是那注册消息，我一接收者还要给你源传数据不成？），一来不知道给谁，二来路由器对于向上转发的流量还是凭借那个（*,G）条目，势必造成接口既in又out，这过不了RPF检查。