稀疏模式独立组播协议

PIM-SM

独立组播协议（PIM）有两种模式：稀疏模式和密集模式。稀疏模式独立组播协议简称PIM-SM。

PIM独立组播协议

PIM(Protocol Independent Multicast)是一种组播路由协议。

PIM不依赖于某一特定的单播路由协议，它可以利用任意单播路由协议建立的单播路由表完成RPF检查功能，从而建立组播路由。由于PIM无需收发组播路由更新，所以与其它组播路由协议相比，PIM开销降低了许多。

PIM定义了两种模式：稠密模式(Dense Mode)、稀疏模式(Sparse Mode)。PIM-DM(Protocol Independent Multicast-Dense Mode)，即PIM的稠密模式，适用于网络规模比较小、组播成员相对集中的情况。PIM-DM在RFC 3973文档中定义。

PIM-DM设备之间通过Hello消息来发现邻居。一旦PIM-DM设备启动，它就周期性地在每个配置了PIM-DM的接口上发送Hello消息。Hello消息有一个保持时间（Hello Hold Time）字段，这个时间参数定义了邻居等待下一个Hello消息的最长时间。如果邻居在这个时间内没有收到另一个Hello消息，就会将这个设备从邻居关系表中删除。

协议简介

PIM-SM：稀疏模式独立组播协议

（PIM-SM：Protocol Independent Multicast-Sparse Mode）

使用以下7种PIMv2消息

Hello；

Bootstrap（引导）；

Candidate-RP-Advertisement（候选RP通告）；

Join/Prune(加入/剪出）；

Assert(声明)；

其中Bootstrap（引导），Candidate-RP-Advertisement(候选RP通告），Register(注册)，Register-Stop(注册终止）是PIM-SM特有消息。其余3条在PIM-DM也有。

PIM-SM 是一种能有效地将IP报文路由到跨越大范围网络（WAN 和域间）组播组的协议，而 PIM-DM 主要用于局域网。PIM-SM 协议不依赖于任何特定的单播路由协议，主要被设计来支持稀疏组。它使用了传统的基于接收初始化成员关系的 IP 组播模型，支持共享和最短路径树，此外它还使用了软状态机制，以适应不断变化的网络环境。它可以使用由任意路由协议输入到组播路由信息库（RIB）中的路由信息，这些路由协议包括单播协议如路由信息协议（RIP）和开放最短路径优先（OSPF），还包括能产生路由表的组播协议如距离矢量组播路由协议（DVMRP）。

协议结构

PIM version Type Reserved （Address length） Checksum：

1）PIM Version ― 当前PIM版本号为2。

2）Type ― 特定 PIM 信息类型。

3）Address Length ― 地址大小（二进制形式）。

4）Reserved ― 该字段值设为0，在接收端忽略。

5）Checksum ― 16位字段是整个 PIM 信息的补充总和。

系统支持

PIM-SM 主要支持以下方面：

1.维护 IP 组播服务模式（基于接收端启动的组播组成员关系）。

在该模式中，源端只需要将数据包放到第一跳以太网上，而不需要任何信令。接收端将给路由器发信令，以便加入到接收该数据的组播组中。

2.保持主机模型不变。

PIM-SM 是一个路由器到路由器的协议，这意味着主机不需要升级，只是需要在网络中配置支持 PIM-SM 的路由器。

3.支持共享和源分配树。

对于共享树，PIM-SM 使用名为 Rendezvous Point （RP）的中心路由器，作为共享树的根。所有源主机都将它们的组播通信发送给 RP，RP 将依次通过通用数将这些包转发给组的所有成员。源树将源端和接受端直接相连，每个源端都有一棵单独的树。从单播路由表来看，每棵源树都是最短路径树。PIM-SM 可以使用其中一种类型的树，或者同时使用两者。

4.维护任何特定单播路由协议的独立性。

5.使用软状态机制，以适应不断变化的网络环境和组播组。

软状态意思是，除非被刷新，否则路由器的状态配置是短期的，并在一段时间后失效。

当前 PIM-SM 有两种版本。我们主要关注第二版本，其应用较为广泛。

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