18 CCNP讲解笔记-PIM 2

PIM 2

研究三层架构中的第二层架构

如何让路由器来转发组播流量，此时涉及到组播路由选择协议（PIM）。

一、Multicast Forwarding

先研究路由器在收到组播流量，转发组播流量和转发单播流量的一个转发原则。这个原则正好是相反的。

举例：

比如单播使用的是OSPF协议：

在一个AS内部署了一个OSPF域，所有路由器建立起OSPF邻居，传递LSA生成路 由表，达到全网可达。

a.每台路由器形成的路由表，是基于什么的表项？ 答：是一张基于目的网段可达性的表项。

我们可以这样理解，在单播路由选择中，路由器收到报文之后，我虽然查看的是三 层报头，但我重点查看的是三层报头中的目的IP。

组播：

正好与单播相反，一台路由器收到一个组播流量，在我关心通过哪个接口把这个报 文发走之前，我更关心这个报文是从哪里发送来的。 为什么会这样呢？举个例子：

有个组播组信源Server，它不停的发送组播流量，连接着路由器R1和R2。如图， 假定R1和R2已经运行了正确的组播路由选择协议。 Server开始发送组播流量，正常发应该是同时发送给R1和R2，并且报文是相同的。 此时如果R1和R2都把报文转发给R3。

R3收到R1和R2过来的组播流量，会把这两股流量都发给下游PC群。如果是单播 的话，这样发送是没有问题的。但是，如果是组播报文就不行了吧。这产生了重复报文。

重复报文，会导致组播传递出现很多问题。

这也就是说，在这种情况下，我一台路由器对于一个组播组的Server而言，我能接 收你的组播流量，但并不是我通过每个接口收到你的流量，都要帮你转发。 总结：

在运行组播路由选择协议的时候，路由器收到了组播流量，更加关注报文从哪

里来，目的就是为了解决重复报文问题。

注意：

组播路由器对于一个组播组信源，你只有通过一个接口接收该Server报文的时 候我可以帮你转发下去，但这个接口该怎么判断呢？我怎么知道对于这个Server， 我通过哪个接口收到你的报文，该帮你转发下去呢？

这是需要一套原则的，这个原则如下。 解决方法：

非常重要的原则 RPF Checking（RPF校验）：

一台路由器，收到一个组播报文，我必须要先进行RPF校验来确定我哪个接口收 到你的流量的时候，这个流量我是可以帮你转发的。而我哪个接口收到你的流量， 在我接收的一瞬间，我就要把你的流量给丢弃。

1. RPF Checking目的：

为一台路由器确定对于一个组播组Server信源的RPF接口。这个RPF接口就是， 当我选出了这个接口之后，只有通过这个接口我收到该Server发送来的组播流量的 时候，我可以帮你转发下去。而对于其他非RPF接口，这些接口接收到流量之后就直 接丢弃。

RPF Checking不但解决重复报文，还解决了组播报文传递环路问题。

2.RPF选举原则：

一台路由器收到了一个组播组信源发送的组播流量（目的IP肯定是组播组地址， 源地址是该信源发送组播报文接口的地址）。当路由器收到了该组播流量，会提取三 层报头源IP地址，并且在其单播路由表内查找是否拥有去往信源所在网段的单播路 由条目。

如果没有，则该路由器对于该组播组信源没有RPF接口，报文直接在接口被丢弃。 如果该路由器单播路由表内拥有去往信源所在网段的单播路由，则查看该路由对应 的出战接口和接收到该组播报文的接口是否为同一个接口，如果是，则转发该报文， 如果不是则丢弃该报文。

问题：

一台路由器只有一个RPF接口这个说法对吗？ 答：

错的。一台路由器对于一台Server而言，我的RPF接口只有一个。而发 送组播组流量的Server不止有一台吧，他们的IP地址肯定不一样。所以基 于这一点，我一台路由器不会只有一个RPF接口。但对于一个组播组而言， 我有且只有一个RPF接口。

扩展知识：

在拥有冗余和负载均衡的环境下，RPF接口该怎样选举？ 举例1：

连接方式如图，Source地址为1.1.1.1。R1与R2通过以太网和帧中继相连。 此时全网运行OSPF协议。

问题：对于该组播组Server而言，R2的RPF接口应该是哪个？ 答：右边的接口

如果此时全网运行RIPv2协议

问题：对于该组播组Server而言，R2的RPF接口应该是哪个？

此时R2去往这个1.1.1.1网段的路由条目的度量值，两边都为1，负载均衡。 此时不可能这两个接口都为RPF接口。因为对于一个组播Server而言，路由 器有且只有一个RPF接口。

答：如果是负载均衡的情况，我们RPF接口比较的是出站接口（指的是连接FR 和交换的那俩接口）的IP地址，IP地址越大，该接口越有可能成为RPF 接口。

举例2：

描述，此时有两个组播信源S1和S2，假如这两台Server发送的是相同的组播流量， 去往相同的组播组地址。

这时，我有这么一个需求，就是在R2上，S1发送的流量从右边过来，S2发送的流 量从左边过来。我希望基于不同的Server实现负载均衡。

这该怎么实现？

通过这样一个技术来实现 组播静态路由：

命令：全局模式ip mroute x.x.x.x 255.255.255.0 interface //配置命令与单播静态路由配置命令相似 但是，单播静态路由和组播静态路由有本质的区别。 单播静态路由：

让路由器转发报文时使用。 组播静态路由：

创建组播路由条目之后，不是用来帮助转发组播报文的。而是用来确定一台 路由器对于一个组播组信源的RPF接口。就这一个作用。

如上图，该怎么通过组播静态路由改选RPF接口。 命令：

R2(config）# ip mroute 1.1.1.2 255.255.255.255 s0/0

//当我收到了来自于1.1.1.2组播组信源发来的组播流量时，我的RPF 接口是S0/0接口。

组播静态路由带来的优势：

让多个不同的组播组信源发送组播流量达到这台路由器的时候，可以通过负 载均衡的方式来实现转发。

组播路由选择协议：PIM

在一个路由选择域内使用PIM协议，在部署PIM后，路由器转发组播报文，使用的结构是树形结构。

当路由器使用PIM协议的时候，转发组播流量所使用的不同的两种树形结构。 a.Source-rooted（源树）：又叫做Shortest path trees（最短路径树，简称SPTs） b.Shared trees（共享树）：又叫做Readezvous point trees（集合点树，RP)

这两种树形结构对应着就是PIM的两种模式 a.Dense mode protocols（密集模式）：该模式对应的是Source-rooted（源树） b.Sparse mode protocols（稀疏模式）：该模式对应的是Shared trees（共享树）

先看Shortest-Path Trees：

该树想要生成的条件，所有路由器启用PIM的Dense mode。然后路由器之间会基于

Dense mode建立邻居。建完邻居之后，所有路由器就已经收敛完成了。 在这里注意：

单播路由选择协议和组播路由选择协议有着本质区别：

单播路由选择协议：路由器之间建完邻居是要传递路由的。

组播路由选择协议：建好邻居之后，路由表项此时是空的，这个组播路由表项不是通 过这个组播协议来传路由。

路由只有在数据层面收到组播组流量的时候，才会生成相应的组

播路由表项。

如图，最短路径树与信源有没有什么关联？

答： 在运行源树的环境中，一个源对应一棵树，这个数就是从源到达目的地最短 的树。这相当于源树的优势。 而源树的劣势：

源树的组播路由表项类似于（S,G）的表项，如图所示（1.1.1.1，224.1.1.1）。 这个表项仅仅是一个标题，在这个表项下面还会包含我对于这个组播组 Server的RPF接口，以及我收到流量之后通过哪些接口把流量转发下去。 这个一个表项大概占300多Kb，下面的一个RPF接口和转发接口又各占150 Byte。

所以源树的缺陷就是路由器对于每个源都对应一棵树，当源越来越多的时 候，源树就越来越多，而每个源树用占用一定内存，导致路由器开销会越来 越大。浪费资源。

由于源树的劣势大于优势，所以当今社会上源树用的很少。

取代源树的技术，就是Shared Trees（共享树，也称之为RPT）： RP的概念：

RP我们称之为集合点，这个集合点我们可以理解为一个组播路由选择域内 的某台路由器的某个接口，这个RP需要管理员人为定义的。可以定义为任何 一台路由器。

如图，此时如果D是RP，会有什么现象？

组播组信源开始发送流量：

如果此时是源树，第一跳路由器A收到组播组流量，我会第一个考虑把报文转

发给接收者。

如果此时是共享树，第一跳路由器A收到组播组流量后，我不是第一时间往接收 者转发，而是把信源发送过来的流量全部转发到RP上，在RP上所有组播流量集个 和，在由RP把组播流量下放给下游的路由器，直到最终的接收者。

这样做得好处是什么？

对于下游路由器C和E而言，我收到的组播流量是Source 1还是Source 2发 来的，对于C和E路由器来说不重要，因为不管你是哪个源给我发的，都是由RP 给我转发过来的。

此时C和E路由器在组播路由表项中，不再需要（S，G）表项。因为C和E根 本不会关心Source在哪里。

所以好处节约在由RP到接收者那块网络所有路由器上，他们收到组播流量的时 候，路由表项中只会形成（*，G）。 * = All Sources G = Group （*，G）用来表示我不关心源在哪里，只关心流量发给哪个组播组。

在一个组播域内使用共享树，那这个共享树是哪到哪？

答：共享树是从RP到达接收者，而信源达到RP依旧是源树！！！

共享树优势：

就是节省了RP下游所有路由器路由表项资源 共享树劣势：

从信源发送流量到达接收者，使用的不再是最优路径，使用的是次优路径。会 导致高延迟，高抖动。 怎样解决这劣势呢？

PIM协议有方式解决这个问题，当我们使用共享树的时候，只有第一个组播报 文会实现这种次优路径转发。

而当我们实现了树形结构切换之后，从第二份组播报文开始，我们的流量依据 会使用最短路径去转发。

至于怎么实现，一会去谈。

PIM（Protocol Independent Multicast）协议

当前有两个版本，v1和v2，当前使用最多的是PIMv2版本。该版本是一个业界标准协议。这个协议分为两种模式，Sparse Mode和Dense Mode。

而当今社会上使用最多的是第三种模式，Sparse-Dense-Mode。

1.PIM Neighbor Discovery

PIM是四层协议，协议号为 13 。

注意：路由器之间运行了PIM，在我们能够传递组播报文之前，先要关注PIM邻接关 系是否正确建立。这个邻接关系就是通过Hello报文来建立的。 Hello报文也是组播发送，目标组播地址为224.0.0.13。

Hello： 30s Hold： 3.5 X 30s

运行PIM的路由器想要建立邻接关系，必须是直连建立邻居。但是，我们的连接有两 种类型，一种是point-to-point，一种是MA网络。

PIM协议可能是学习OSPF协议，在MA网段建立邻接需要选举DR（指定路由器）。 DR的选举：

a.该网段内所有接口的PIM的优先级，优先级越高越优，缺省接口优先级都为1 b.看接口的IP地址，越大越优 DR的作用：

在IGMPv2中有查询者的概念，而IGMPv1中没有查询者。IGMPv1在一个MA网段内 如果选不出查询者，这个时候就由PIM的DR来充当查询者。

由于IGMPv2有查询者，所以对于PIM协议的DR这个概念来说，只适用于IGMPv1。

注意：

A. PIM协议下，只有DR，没有BDR。相对于OSPF协议来说，一旦DR选举出来，该 网络DR的角色不会随着新加入的路由器而会改变。

相对于PIM协议而言，DR是时时选举的。任何时候一台路由器连接到这个网段， 只要把接口PIM的优先级改高，我都可以抢占DR的角色。

B. 在OSPF协议中，DR是接口概念

而在PIM协议中，DR也是一个接口概念。每个MA网段都要选举出一个DR。

C. 在OSPF协议中，如果一个接口优先级为0，则表示放弃选举DR的能力 在PIM协议中，如果一个接口优先级为0，仍然可以参与DR的选举

注意：

PIM建立邻居后，是不会传递路由的。只有当收到数据层面的组播报文的时候，我才会形成路由表项。 问题：

既然PIM不传递路由，那运行PIM协议有什么用？有个重要原则跟大家提一下 答：

运行PIM后，路由器接口的工作改变

a.对于First hop Router的接收组播流量接口，如果该接口没有启用PIM，则 无论收到什么组播报文，都会本地拆包后将报文丢弃。 b.对于 List hop Router连接接收者所在网段的接口，如果该接口没有启用PIM， 则路由器不会周期性的发送IGMP Query报文。

c.对于中间路由器彼此互连的物理接口，如果没有启用PIM，这些路由器不会通 过任何接口转发任何组播报文。

下面对于Dense Mode和Sparse Mode在运作的时候注意的一些细节 1.Dense Mode

在这个Dense Mode下被开发的PIM时，初期我们的开发者这样定义该模式。他会假象 什么情况下需要使用该模式？

在整个路由选择域内，95%以上的PC都是组播组流量的接收者时，这个时候使用Dense

Mode。在这种情况下，我们的Dense Mode是基于一个Push model（推模型）来运作的。

先不提Push model，先把Dense Mode和Push model以及分发树来做一个对应。

此时看一下Push model是一个怎样的工作原理？

这里涉及到一个初始泛洪（Initial Flooding），如图，此时在所有的路由器上部署了PIM-DM之后，等邻接关系建立完毕，协议收敛完成。Source开始发送组播流量，这个组播流量到达第一跳路由器，第一跳路由器会通过所有的接口把这个流量泛洪下去。所有受到该泛洪流量的路由器呢，会通过其他接口在把该流量依次的泛洪下去。这个就是初始泛洪，也就是Push原理。

Push就是，只要组播组信源开始发送组播组流量，我不管下游有没有接收者，我都一股脑的把该流量给泼下去。

这种无谓的把流量泼下去，不知道接收者在哪。这样做仅仅浪费带宽。

对于该情况，Dense Mode该怎么补救呢？

这个补救方式如图，如果一台路由器判断它的下游，没有组播组的成员，我会通过接收组播流量的RPF接口，反向发送一个Prune Messages报文。

该报文的目的就是，该路由器告诉上游转发组播流量的路由器，本地没有接收者，请你不要在通过这个接口给我发送组播流量。

修剪最后的结果就是，只有接收者的那条链路会传递组播组报文。

注意：

一个接口收到Prune报文之后，会停止转发组播流量，但我不会永远停止发送组播组流量。因为如果永久停止发送组播组流量，不符合DM的设计原理。 DM的设计原理就是：全网95%以上都是组播组成员，谁又能知道当该接口被阻塞之后，多久之后，该邻居又会连接组播组成员呢。

重点：当一个接口收到Prune报文之后，我会在该接口开启一个计时器，该计时器缺省值180s。也就是一个接收收到Prune报文后，在该180s内该接口不会转发任何的组播流

量。但180s计时器一旦过期，立即通过这个接口在发送组播流量。以此循环。 PIM-DM的Push model工作总结：

初始情况下，只要PIM邻接关系建立完毕，只要信源发送组播流量。每台路由器收到之后，都会默认通过所有其他启用PIM的接口泛洪该组播流量。而此时会导致，大量的链路带宽被浪费。

此时，如果一台路由器发现自己下游并没有连接组播组成员，该路由器会通过RPF接口反向发送Prune报文，邻居路由器只要通过接口收到Prune报文，会开启一个1180s的倒计时计时器。

在这个计时器到期之前，该接口无法在转发组播流量。当该计时器过期，我会在通过这个接口发送组播组流量。

这就是每3分钟一次的泛洪与修剪过程。

问题：

路由器是怎么发现下游有没有组播组成员？ 答：

通过IGMP协议，只要收到Report报文就是由组播组成员。

PIM-DM实验举例：

如图：R3是组播源，发送去往224.1.1.1组播组的流量。R2为接收者，也就是PC。R1、

R4、R5、R6为组播路由器。全网运行PIM-DM。

配置：

第一步：如图所示，先把各个接口配置上IP地址，起个Loopback接口。

第二步：做一个单播IGP路由协议，如果不做，其他路由器RPF校验失败。也就是在组播路 由选择协议之前，单播路由选择协议已经收敛完成。

（此时做IGP，R5要不要把35网段宣告进来？一定要，如果没宣告进来，R1及后 面的路由器的IGP表里没有35网段，就没法访问源，访问不了源地址，RPF校 验就失败。

此时R4要不要把24网段宣告进IGP？这就没有必要了，因为Source发送组播 组流量给目的地，Source不需要知道目的地在哪吧。因为只要我向这个组播地 址发，我的接收者只要加入这个组播组，接收者就能收到该组播组的流量。）

所以24网段可宣告可不宣告，35网段必须宣告进IGP。 全网运行OSPF协议

第三步：启用PIM协议 命令：

R(config)#ip multicast-routing distributed //该红色单词在三层交

换机上开启组播路由功能时才需要添加，路由器上不会添加该单词 R(config)#int f0/1

R(config-if)#ip pim dense-mode

Neighbor：直连PIM邻居的接口IP地址 Interface：本地连接邻居的接口

Uptime：邻接关系从建立开始计时，已经多久了

Expires：超时时间，也就是Hold time，默认3.5 X 30s Ver：PIM版本 Prio：优先级

Mode：描述邻居的角色，S代表状态可刷新

状态可刷新：对于一些早期设备，它启用PIM后，选举DR角色只看接口IP地址， 不识别优先级。如果该设备识别优先级，就打S，不识别优先级呢就打N。

第四步：R3为组播组信源，先把他模拟为PC 命令：

R3(config)#no ip routing

R3(config)#ip default-gateway 35.1.1.5 R2(config)#no ip routing R2(config)#int f0/1

R2(config-if)#ip igmp join-group 224.1.1.1

此时，由于没有产生组播流量，所以组播路由表是空的 但是R4组播路由表中有表项

因为，R4此时作为List hop Router，我已经收到了R2给我发送的IGMP的组播组成员资格通告。

这个表项只是做准备，收到该表项的组播流量，我就会发。但该表项目前不会转发任何流量，因为他是（*，G）

第五步：产生组播流量

收到一个回复，Ping组播一次只有一个包。如果不通，仍然是个“.”。

先看第一个表项（*，224.1.1.1）：按理说，对于Dense Mode应该只会产生（S，G） 表项，怎么会有（*,G）？ 这是组播通用原则第一条：只要一台路由器在我的组播路由表中拥有（S，G）的表项， 我会对应该表项自动生成一个（*,G）的表项。

这个表项不用于转发任何组播报文，它仅仅告知我们，哪些出接口启用了PIM。

而真正转发流量的是（35.1.1.3, 224.1.1.1）条目，这个条目后面的flags：T。 T的含义是SPT-bit set（SPT比特置位），show ip mroute 上面去找即可。代表这个 表项的存在已经建立好源树。

在看R1的mroute表项：

此时只关注（S，G）表项。

此时可以看到Out going接口下，多了一个接口F0/0。而该接口的状态为Prune。 后面第一个计时器表示通过这个接口启用PIM多长时间了， 第二个计时器是Prune后等待的最大时间180s，倒计时。

注意：单播组播的区别

单播想要通信，源目必须互通，而组播想要通信，80%以上，只要信源能通接收者就可 以了。接收者能否通信源，没有任何关系。

Ping一个组播包，Request报文是以组播方式发送出去的，但是Reply是以单播回复 的。

而对于组播而言，只要关心接收者在哪即可，至于源地址在哪，接收者不关心也行。所以一个组播配置可能正确，但就是ping不通。这是正常的。因为组播发过去，接收者不知道Source在哪，所以没有回包，即不能ping通。

PIM Sparse Mode

运行PIM SM，整个域内的分发树分为两段，从组播组信源到RP是源树，从RP到接收者

是共享树。

设计这个模式的设计家，在设计这个模式之前假想，这个模式试用于这么一个场合。就是在该环境中，只有5%不到的PC是组播组流量的接收者。 对于这样一个环境，我们将使用Pull model（拉模型）。 SM - Pull - RPT + SPT

1.Pull model

如图，先不考虑发送方，先考虑接收方。 如果此时接收方已经存在了，接收方会发送IGMP 的Report报文，这个报文会发送给List hop Router。该路由器收到该报文之后，在IGMP表项中会形成一个组表项。此时如果在该图中所有的路由器上都启用了PIM-SM。这List hop Router，当生成了IGMP的组表项之后，会立即的发送（*，G）Join，这个Join就表明了List hop Router知道下游有PC想要加入某个组播组。

此时，组播组信源还没有发送组播组流量，该路由器并不知道信源在哪里。所以说呢，我就要发送（*，G）Join来告知我们到达RP的沿途所有路由器，List hop Router下游已经有接收者了。这个（*，G）Join也会沿着RPT树一直发向RP。

RP收到（*,G）Join，就会记录该组播组域内已经有某个成员想要加入某个组播组。 此时，我们会发现，信源并没有发送任何组播组流量，我们的一棵RPT树就已经形成了。

注意：RPT树不需要依赖组播组信源，只要依赖于组播组的接收者即可形成。

下面来考虑一下信源，此时信源开始发送组播组流量

流量会先到达First hop Router，该路由器收到该流量后，不会直接发给接收者。而是借助RP帮我确认这么一点，就是域内有没有该组播组的成员。 怎么确认呢？

就是First hop Router会立即的将这个源发送的第一份组播报文封装成一个单播的注册包[（S，G）Register的unicast包]，把该包发送给RP。 这个包是由一个组播包重新封装成的单播包，举例：

该图中红色部分是VoIP数据包。

First hop Router收到这个红色包之后，该路由器把这个红色包作为一个完整的PIM的载荷，然后封装进PIM包中去。也就是在该包前面封装IP和LLC报头，后面封装FCS校验和（也就是黑色部分）。

相当于把原始的组播帧，当做PIM载荷封装成一个单播的注册帧。把注册帧发给RP，相当于First hop Router在问RP，请问这个域内有没有人想要接收发往这个组播组内的流量。 如果有接收成员，RP收到这个注册帧之后，会把这个包重新的拆封装成我们的组播包，也就是把黑色部分拆掉。按照RPT树发送给接收者。

在发下去的同时，RP还需要做向First hop Router发送(S，G）Join。告知First hop Router请你不要再把该组播报文封装成单播发非我，请你直接把报文以源树的形式，使用组播给我传递过来。

但此时有问题了：

此时，First hop Router收到了（S，G）Join，它就会即给RP发送单播的注册包，又会给RP发送组播报文。此时重复报文出现了！！！解决方法： RP会给First hop Router发送（S，G）Register-stop（停止注册）报文，也是unicast发送的。也就是请你不要在给我发送单播的注册包了。

至此，真实的组播流量路径就是如图，红色标准的那条。但这条是最优的吗？ 答：明显不是，最优的应该是下面那条路径。

当流量通过源树和共享树发给接收者的时候，一定要经过List hop Router。该路由器只要收到了一份组播报文之后，该路由器就会实现树形结构的切换。

这个切换就是，把我当前所处的共享树切换成一个路径最短的源树。而这个切换，取决于一个阈值（threshold value） ，这个阈值缺省值就是0 kbps。就是当你收到了组播流量速率高于0kbps的时候，我就要进行切换了。只要产生数据，就不会低于这个值，也就是说，一有流量产生就会进行共享树到源树的切换。 切换过程：

这个时候，List hop Router收到了组播组信源发送的流量，该路由器就知道组播组信源在哪里，此时该路由器就会使用（S，G）Join沿途一跳一跳的把这个报文发给First hop Router。以建立从First hop Router到达List hop Router的最短路径树。

沿途报文会发给即去往First hop Router又去往RP的分叉点的路由器。也就是如图

该路由器比较尴尬，它在正常的RPT路径中，应该把报文发给RP，而在切换后的SPT中，应该把报文发给左边那台路由器。

此时，它会干两件事情：

1.把（S，G）Join报文继续沿途发给左边路由器。

2.它会发送一个（S，G）RP-bit Prune（RP置为的Prune）报文给RP，告知RP不要 在通过共享树给我发送流量了。

这个切换会导致，一棵新的最短路径树建立完毕，而共享树消失。 这就是PIM-SM的工作流程。

PIM-SM实验举例：

如图：R3是组播源，发送去往224.1.1.1组播组的流量。R2为接收者，也就是PC。R1、R4、R5、R6为组播路由器。全网运行PIM-SM。

配置命令，就是把PIM-DM改为PIM-SM即可，但此时需要注意，在SM模式下需要定义一

个RP。RP就是某台路由器的某个接口。

此时我们假定让R1的Loopback 0作为RP。

RP在定义的时候，有两大种方式 a.静态RP（通过命令人为指定RP）

注意：该命令一定要在所有启用PIM的路由器上都指定，包括RP本身路由器。就是告 知域内所有路由器，哪台路由器的哪个接口是RP。

问题：此时R1是否需要把RP的地址（Loopback 0接口IP地址），宣告进IGP呢？ 答：

必须要，因为如果你不宣告进去，第一点就是此时不知道（*，G）Join不 知道发给谁。第二点是（S，G）Register也不知道发给谁。

所以想要配置PIM-SM需要注意两点：

1.参与PIM-SM协议的所有路由器上，必须都要手工指定RP 2.被指定为RP的接口IP地址必须宣告进IGP中。 命令：

R(config)#ip pim rp-address 1.1.1.1 //人为指定RP R(config)#ip multicast-routing R(config-if)#ip pim sparse-mode

该Show命令显示所有组播组的RP都是1.1.1.1且是人为Static配置的。

此时，虽然Source没产生流量，但在RP及下游路由器都会产生（*，G）

R1上也会有（*，G），同时flags：S表示是Sparse-Mode

R6上就没有（*，G）的表项了。因为该设备不再是RP下游路由器了。

接下来R3开始发送Ping包：

通了

R5、R1肯定会形成（S，G）的表项，因为在RP及上游设备都是源树。此时着重看R4

此时R4也形成了（S，G）表项，表明已经完成了共享树到源树的切换。 那这个切换是在哪台设备上切换的？

答：

R4上，切换者肯定是List hop Router，我们在List hop Router上只要收到了 沿RPT树发下来的第一份组播报文时候，就会自动实现切换。

对于该拓扑而言，你切不切换没什么区别吧。所以此时不建议切换，那怎么让它不切换呢？

答：修改它的阈值就可以

命令：该命令一定是做在切换者上

后面可以跟数字，表示阀值多少kbps，也可以跟infinity（无限），表示永不切换

R4#clear ip igmp group R4#clear ip mroute *

此时，R4上只有（*，G）的表项

此时，R1虽然还有（*，G），但是出接口只有S1/0（连接R4的接口）。前面配置Dense Mode的时候，这个表项还有连接R6的接口。此时却没有了，为什么？ 答：

这也正好体现了拉模型的原则，因为R6下游没有RPT树，没有接收者。这也证明 了使用Sparse Mode，我只会把组播流量发给真正拥有接收者的网段。

静态RP的缺点：

没有冗余性（R1的Loopback 0接口Down了，整个PIM-SM域就瘫了），如果已经 静态配置了RP，你在配置一个RP，原来的RP直接被顶掉。

b.动态RP：

（1）Auto-RP 该方式最重点，Cisco私有

能实现RP冗余备份性，Auto-RP在部署的时候，是基于C/S模型的协议。C 代表CRP（candidate RP，RP候选者），S代表MA（映射代理）。

简单理解CRP就是一群想到班长的人，MA就是班主任。一群想当班长的人 谁能当上班长，班主任说了算。

注意：当我们把一台路由器的接口定义为CRP之后，该路由器会周期性的发 送Announce（通告）报文，这个报文将发给224.0.1.39。但是有个 问题，就是其他路由器此时不会识别该组播组地址，因为其他路由器 上只有224.0.1.40（只要路由器启用了PIM，就会自动生成该组播组 地址）。

为了解决这问题，此时隆重的欢迎班主任出场。当一台路由器起为 了MA，它就会即监听224.0.1.40，也会监听224.0.1.39。也就是说， 能够监听224.0.1.39这个组播地址的只有MA。

当MA收到所有CRP的Announce报文时，会比较谁能成为RP，比较 方式，比IP地址，谁的IP地址大，谁就成为RP。

此时，MA本身知道谁是RP了，但CRP们还不知道。所以MA会发送 Discovery报文，目的为224.0.1.40。告诉所有路由器RP是谁。 至此,RP选举完成！！！

但有个问题，MA要不要备份？

也要备份，比较IP地址，越大越优

配置：

在该拓扑真实环境中配置Auto-RP，使用PIM-SM能不能搞的定？ 答：

肯定不能，因为CRP发送的Announce报文是以组播形式发送，而此 时我们启用的PIM-SM，那么接收Announce报文的路由器需要把该报文 封装成Register报文给RP，而此时没有RP。因为发送Announce报文 就是为了选RP的，此时RP又没有。所以此时Announce报文传递不了。 Discovery报文也发送不了

在纯PIM-SM模式中，使用Auto-RP是根本无法实现的。

解决方法：

使用Auto-RP原则：

a.整网迁移使用Sparse-Dense-Mode

Sparse-Dense-Mode工作方式是，当一个接口启用了该模式， 该接口收到组播报文，我会优先考虑Sparse Mode。如果找不到 RP，发现使用Sparse Mode失败，又为了让流量通，我则使用Dense Mode来转发报文。

使用Sparse-Dense-Mode，Announce报文就可以发送了。当第 一跳路由器收到该报文后，发现没有RP，我则会直接使用Dense

Mode把该报文给泼下去。Discovery报文也一样。只有Discovery 报文传递完之后。我们RP的位置知道了，身份知道了。接下来 大家在转发组播流量的时候，我们在迁移到使用Sparse Mode。

b.依旧使用纯Sparse-Mode，但是所有路由器要启用ip pim auto-rp listener

这是一个非常诡异的PIM的高级机制，该机制在路由器上启用 之后，可以实现当一台路由器收到Announce报文或Discovery 报文的时候，我单就对这两个组播组的流量，使用Dense Mode 转发。

注意：建议使用第一种方式部署Auto-RP 实验举例：

第一步，定义Auto-RP

仍然让R1的Loopback 0成为Auto-RP

R1(config)#ip pim send-rp-announce loopback 0 scope 5 该命令说明，描述R1以loopback 0为CRP，并且Announce报文可以发5 跳，其实只要保证这个跳数能让MA收到就行。

让R6成为MA

R6(config)#ip pim send-rp-discovery loopback 0 scope 10

a.使用ip pim autorp listener解决Auto-RP发Announce报文和 Discovery报文问题 命令：

R(config)#ip pim autorp listener //当我收到去往224.0.1.39 和224.0.1.40的组播组流量时，我使用Dense Mode处理。 b.使用Sparse-Dense-Mode解决Auto-RP发Announce报文和Discovery 报文问题 命令：

R(config)#int f0/0

R(config-if)#ip pim sparse-dense-mode 所有路由器的物理接口都得改为该模式

注意：Auto-RP的优先级高于静态RP，也就是当配置了Auto-RP和静态RP 时，优选Auto-RP。 如果想优选静态RP，方法：

命令：

R(config)#ip pim rp-address 1.1.1.1 override //此时静态RP的 优先级才能够优于任何的动态RP。

（2）BSR（叫自举路由器）

公有标准，仿Cisco的Auto-RP而得来的。这俩机制差不错。 原理：

跟Auto-RP基本完全一致，也定义了两种角色。也是基于C/S模型。 C代表RPC（candidate），而S代表BSRC。RPC就是Auto-RP的CRP，BSRC 就是Auto-RP的MA。

配置命令： 指定RPC

R(config)#ip pim rp-candidate loopback 0 priority 10

这个优先级是BSR选举的一个重要指标，值越低该设备成为RP的几率越高。

在BSR中选举RP，先看优先级，在比较IP地址。都是越小越优！！！

指定BSRC

这三种选举方式，对于Cisco路由器的优先级 Auto-RP > BSR > Static RP

PIM DR

在IGMPv1中充当查询者，在IGMPv2中无用

在PIM DM中，DR无用，在PIM SM中，DR负负责发送（*，G）的Join报文，以及（S,G）的Register报文。 DR选举：

先比较优先级，在比较接口IP地址，越大越优！

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/bip6.html