PIM DM(密集模式)

原创

航天图景于海生 2024-05-25 18:40:11 博主文章分类：网络类别 ©著作权

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1、网络拓扑图

PIM DM(密集模式)_组播

几种工作机制：

1）扩散机制：通过组播流进行扩散

2）剪枝机制，通过prune报文进行剪枝

当报文扩散到未端路由器后，路由器发现没有直连组成员或者除RPF接口之外的接口也不存在PIM邻居，则认为下游接口NUII，向上游设备发送剪枝报文。
上游设备收到剪枝报文后，将自身(S，G)表项中该下游接口剪除，被剪除的接口会自动关联一个210s的剪枝计时器(210S内不再下发该组组播流量，210s后被剪掉的接口会重新出现在下游接口列表中，组播数据会再次向该接口扩散，一直重复)-此处是不考虑状态刷新机制的情况
如果此上游设备的下游接口都被剪除(即下游接口为Nul)，会触发路由器继续沿着组播源的RPF发送剪枝4.如果此上游设备(S，G)表项还存在其它下游接口，即下游接口非空，则剪枝结束

3）嫁接（graft）机制

嫁接的作用

通过扩散和剪枝机制可知，在被剪枝的路由器上，如果其下游接口出现组播接收者，接收者需要等待最长210S才可以等到组播流量扩散，获取组播数据。而嫁接机制就是用来降低用户收到组播数据的等待时间，在剪枝定时器210超时前帮助用户收到组播数据嫁接过程--通过Graft报文进行嫁接

当被剪枝的路由器从下游接口收到IGMP成员报告后，根据报告报文中的组地址，查询自身的(S，G)表项是否有对应的组播源S信息。
如果不存在对应的(S，G)表项，则无法实现嫁接。如果存在对应的(S，G)表项，则会在自身的(S，G)表项添加下游接口，并主动向上游RPF路由器发送Graf报文，并启动嫁接定时器(3s收不到嫁接确认报文会一直发送)
上游路由器收到Graf报文后，若下游接口处于还处于剪枝状态，则会把被剪除的接口重新添加到下游接口列表，引导组播流量下发，并回应嫁接确认报文。若下游接口已经处于转发状态，则直接回应嫁接确认报文。
若上游路由器在在收到Graft报文之前的下游接口为Nul，收到后变为了非空，则会继续向上游发送Graf报文，依次类推5.若上游路由器在在收到Graft报文之前的下游接口就为非空，则不再继续向上发送Graft报文。

4）断言机制（assert）

当触发断言机制后，R1和R2都认为自己是Winner，分别发送Asssert报文(报文携带了各自路由表中自身到组播源的路由协议优先级和度量值)
R1和R2收到对方发送的Asser报文后，提取出路由协议优先级和度量值进行对比，选举出Winner，其余的为Loser(Winne只有一个，Loser可以有多个)。成为Winner的设备继续发送组播数据3.当R1成为Winner后，R2作为Loser会自动剪除自己的下游接口并立即发送一份剪枝报文给Winner，同时关联一个断言计时器
Assent Timer(180s超时前接囗会-直保持枝状态)。
断言计时器结束后会再次进行断言

对比原则

单播路由协议优先级高的成为Winner(值越小越优)

度量值越小的成为Winner

自身接口IP地址大的称为Winner

5）状态刷新机制（state-refresh）

状态检测机制简称SR，属于PIM DM的可选功能(仅PIM v2支持)此功能通过Hello报文进行协商，默认华为支持PIM DM状态刷新机制状态检测机制的作用

在PIM DM网络中，被剪枝的接口会进行周期扩散组播数据来维持剪枝状态，如果下游没有接收者，那这种扩散对于网络来说就增加了负荷

状态刷新机制通过周期性的扩散SR控制报文(携带组播源与组播组信息)来取代周期扩散组播数据，使已剪枝的接口继续保持剪枝状态

注意

·当状态刷新机制开启后(只需要在连接组播源的接口上开启状态检测机制)，只有初次扩散是组播数据，后续扩散都是SR控制报文

当组播源不活跃时，不再产生状态刷新报文

状态刷新报文是逐跳扩散的，每经过一跳，源接口IP的都是出接口IP，目标地址一直为224.0.0.13状态刷新过程--通过SR报文进行状态刷新

初次扩散之后，离组播源最近的第一跳路由器会以60s周期性的产生状态刷新报文，并向全网扩散。
当设备收到SR报文后，判断报文是否从RPF邻居发来并从RPF接口接收的，如果不是，则丢弃。
如果通过RPF检测，并日有接口已经被剪除，则SR报文会复位接口的剪枝计时器(210s)，使得接口一直外干声枝状态，并向下游邻居扩散。如果没有接口被剪除，则直接此报文向下流转发。