PIM-DM学习.doc

目录 1 重要概念 1 1.1 有源树 1 1.2 逆向路径转发（RPF） 1 2 PIM－DM概要介绍 2 3 PIM－DM协议 2 3.1 叶路由器发现 2 3.2 剪枝 3 3.2.1 局域网剪枝 3 3.2.2 点对点连接剪枝 4 3.3 新成员加入已存在的组 4 3.4 指定路由器 4 3.5 到源有两条平行路 5 3.6 转发接口的定时器 5 3.7 单播路由改变 6 4 产生标识（ID） 6 5 PIM－DM消息格式 6 5.1 PIM－DM消息格式如下： 6 5.2 PIM-Hello消息 7 重要概念 在介绍PIM－DM之前，首先介绍一下几个相关的概念 有源树 如果我们把组播源作为树的头节点，组播数据通过网络到达各接收主机，这样，数据源、传送网络和主机之间实际上生成了一棵树，如下图1，这是一颗有源树，这棵树的根是组播源。生成这棵树是按最短路径生成的，所以一般也叫最短路径树（SPT）。 图1 组播源、网络和主机的关系（有源树） 逆向路径转发（RPF） RPF是组播转发的一种模式。它首先检查收到的数据包的源IP、接口，和单播路由表IP和接口相比较，如果信息包可通过单播路由从收到接口返回到源站点，那么RPF检查成功，就认为这个组播包是从正确路径而来；否则，将组播包作为冗余报文丢弃。所以，组播转发和单播路由密不可分，用RPF依赖单播路由。 PIM－DM概要介绍 PIM－DM假定网络内部全部的子网都有感兴趣的接收主机，所以，初始化的时候，组播数据包扩散到网络所有的地方。但是，有的子网没有接收主机，这些子网却有组播数据包，消耗网络资源。因此，PIM－DM协议会裁减不必要的分支，保留接收点的分支。剪掉的分支可以通过计时器（默认3分钟），周期性的恢复到转发状态。被裁减的状态依然保存源地址和组地址，当有组成员新加入的时候，PIM－DM使用嫁接机制主动恢复组播报文的转发。这种周期性的扩散和剪枝现象是密集模式协议的特征。 PIM－DM转发路径实际上是一颗有源树。 PIM－DM适用于小型、高速的网络。 PIM－DM协议 当组播源（地址为S）开始发送组播数据（组为G）的时候，组播源不给任何通知就向网络发送组播数据。路由器收到组播数据的接口叫上游，转发组播数据的接口叫下游。如果接收路由器没有转发接口，它会根据单播路由表，创建一个组播路由表（S，G）。组播路由表包括源IP，组播IP，输入接口，一些输出接口，为接口配置标记和计时器。输入接口必须通过RPF检查，和单播路由表一致。输出接口包括连接PIM－DM（运行这个协议）的路由器，或是有接收主机的接口。 如果组播路由表没有输出接口（negative cache entry），那么这个输入接口也叫无效接口，它必须触发裁减消息（PIM-Prune message），向源发送。没有输出接口的组播路由项可以在叶路由器上被发现。如果一个叶路由器没有组成员，或者下游发回的裁减消息可以删掉所有输出接口。 PIM－DM路由器周期（默认30秒）发送hello消息出每个接口，并接收邻居的hello消息与邻居保持联系。发送消息的同时，启动一个定时器，如果邻居在规定的时间内，没有消息回送，那么在表里删除这个邻居。 下面详细介绍子网是怎么定义、发现和裁减的；新主机是怎样加入组；指定路由器怎么选举；冗余线路的解决；组播路由表怎么适应网络变化的等内容。 叶路由器发现 叶路由器的发现如下： 下游接口不能收到邻居的hello消息； 下游接口没有主机发送IGMP报告。 当然，也有特殊情况，不是上述两种情况的也可能是应该删除的叶节点，如下图2，B和C是到组播源的平行路由器，B和C能相互发送hello消息，但是局域网内部没有接收主机，也应该发送剪枝的消息。 图2 PIM－DM必须采取正确的行动保证不是叶节点路由器接到裁减消息，删除所有的出口后，变成叶节点路由器。 剪枝 局域网剪枝 无效接口（negative cache entry）如果接到组播数据，它将产生剪枝消息。接口可能会以相当慢的速度去反应这种消息，或者根本不去理这种消息，而是依靠定时器定时使接口产生剪枝。大多数采用后一种方式。 当创建一个无效组播路由或是一个接口变成无效接口的时候，剪枝消息发回上游。剪枝消息周期性传送。 当一个剪枝消息发回上游接口连接的局域网的时候，局域网内部的所有组播路由器都会接收这个消息，等待一段时间（3秒），没有路由器发回否决意见，这条组播路由会被删除。如果有其它路由器发否决消息，剪枝消息不会起作用。 发送剪枝无效的路由器将随机产生一个加入消息，其它路由器侦听到这个消息，删除它的加入消息。加入消息最大延迟是应该小于或等于剪枝定时器的时间，缺省是3秒。 如果上游路由器没有收到加入消息，定时器时间到后，它将删除连接lan的接口。 如果取消剪