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？