HCNP Routing&Switching之组播技术PIM-SM 稀疏模式

HCNP Routing&Switching之组播技术PIM-SM 稀疏模式 连接接收者的路由器向组播组对应的RP发送加入报文,该报文被逐跳送达RP,所经过的路径就形成了RPT的分支;组播源如果要想组播组发送组播数据,首先由于组播源侧DR负责向RP进行注册,把注册报文通过单播的方式发送给RP,该报文到达RP后触发构建SPT。之后组播源把组播数据沿着SPT发向RP,但组播数据达到RP后,被复制并沿着RPT发送给接收者;

  前文我们了解了组播路由协议PIM以及PIM-DM密集模式相关话题,回顾请参考https://www.cnblogs.com/qiuhom-1874/p/16084310.html;今天我们来聊一聊PIM的另外一种模式SM稀疏模式相关话题;

  PIM-SM概述

  PIM-SM(PIM Sparse Mode,协议无关组播-稀疏模式)是组播PIM的另外一种模式稀疏模式,该模式和密集模式相反,使用“拉(pull)”的方式来传输数据;适用于范围较广的大中型网络中,组成员分布相对分散的环境中;

  PIM-SM工作流程

  1、邻居发现和DR选举

  提示:PIM-SM邻居发现过程和PIM-DM相同,都是通过发送hello包相互建立起邻居;不同的是DM只会在靠近用户侧路由器选一个DR来充当IGMPv1的查询器,v2v3版本不依赖PIM来选举查询器;简单讲就是DM里只会在靠近用户侧侧的路由器上选举一个DR,其作用就仅仅是充当IGMPv1的查询器;而SM模式里DR不但要在靠近接收者侧的路由器上选举DR,在靠近组播源的路由器上也会选择DR,其作用就是作为共享网段中唯一转发组播数据的转发者;

  DR选举规则

  1、先比较优先级,优先级高者成为DR;

  2、如果优先级一样,则比较ip地址,ip地址大者成为DR;

  提示:接收者侧的DR主要负责向RP发送加入报文,组播源侧的DR主要负责向RP发送组成报文;RP就是共享点从源到RP一路建立源树,RP到接收者一路建立共享树;

  提示:连接接收者的路由器向组播组对应的RP发送加入报文,该报文被逐跳送达RP,所经过的路径就形成了RPT的分支;组播源如果要想组播组发送组播数据,首先由于组播源侧DR负责向RP进行注册,把注册报文通过单播的方式发送给RP,该报文到达RP后触发构建SPT。之后组播源把组播数据沿着SPT发向RP,但组播数据达到RP后,被复制并沿着RPT发送给接收者;

  2、用户加入过程

  提示:SM和DM不一样有扩散-剪支-嫁接的过程;SM默认会认为整个网段里没有用户存在,所以它不会一上来就扩散;而是通过接收者DR向RP发起加入消息,该消息沿着每一台路由器都创建(*,G)表项,形成以RP为根的RPT;也就是说SM模式中只有出现接收者,才会构建组播路由,才会向对应网段转发组播数据;如果有用户离开,则也是用户侧发送剪支消息;加入-剪支是随用户侧的变化而变化;

  提示:不管是靠近用户侧还是组播源侧的路由器,都是在共享网段中选举DR,不同共享网段的用户是不同的DR;

  3、组播源注册过程

  提示:首先是由DR通过组播报文中封装单播注册消息发送给RP,RP收到组播源的注册消息后,会发送加入消息,从而组播源到RP的路由器建立起SPT;随后在由RP向用户侧DR转发组播数据(通过RPT),最终组播数据送达至用户;

  注册停止过程

  提示:当RP发送加入消息后,对应SPT形成后,RP会向组播源侧DR发送注册停止消息,意思就是告诉组播源你的注册我这边已经收到了,你那边不用一直发送注册消息;你可以停了,类似一个确认消息吧;

  通过上述过程,我们不难看出从源到RP,然后再从RP到用户侧,这样一条转发路径不一定是最优的,并且如果有多个组播源,此时RP的流量是非常高的,负载也比较重;所以为了避免次优路径和RP的负载,就有了下面的RPT向SPT切换到过程;、

  4、RPT向SPT切换过程

  提示:这个切换我们可以手动配置是否要切换,这个根据个人的环境来配置,默认情况下华为的模拟器是当接收者收到第一个组播报文后,接受者侧DR发送加入消息,当组播源侧DR收到用户侧DR发送的加入消息后,会随加入消息的路径建立起源树,从而实现RPT向SPT的切换;

  提示:由用户侧DR或上游路由器向RP发送Prune消息,RP向组播源DR发送Prune消息进行多余路径剪支;

  提示:通过Prune剪支消息去把对应的源树剪掉,从而完成源树切换,最终形成源到接收者之间新的源树;

  通过上述RPT向SPT的切换,我们可以看到PIM-SM能够以比PIM-DM根经济的方式建立SPT(其原因是SM不用全网扩散,全网扩散会消耗沿路路由器的内存资源、网络带宽等);

  PIM-SM中的“Assert”断言机制和PIM-DM中的断言机制一样,没有区别;

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