PIM-SM——RPT加入/剪枝过程

RPT加入过程

运行PIM-SM的路由器通过PIM加入报文，构建一段到达RP的RPT分支，用于从RP接收组播流量。

示例

如下图所示是一个PIM-SM组播网络，这个网络包含6台路由器，它们都运行着PIM-SM，并且全网的路由器部署了单播路由协议（例如OSPF），已经实现了全网的单播路由互通。其中R4、R6各自连接着一个终端网络，而R1则连接着组播源Source，初始情况下，Source发出的组播流量不会通过RP转发给网络的任何分支，除非RPT已经建立了起来。

（1）组播接收者触发：

• PC1宣告加入组播组239.1.1.87，它通过发送IGMP成员关系报告宣告自己加组，如下图所示。
  

（2）最后一跳路由器处理流程：

• R4收到这个IGMP成员关系报告后，会在本地创建IGMP组表项和IGMP路由表项。
• 然后在自己的PIM路由表中创建(*，239.1.1.87)表项，将收到IGMP报文的接口添加到该组播表项的下游接口列表中，（IGMP路由表可以作为组播路由表项下游接口的扩展）
• 最后，R4在其单播路由表中查询到达RP的路由，从而得到上游接口，以及上游PIM邻居的地址(即R5的接口IP地址)，R4便朝着RP的方向发送(*，239.1.1.87) PIM加入报文。

（3）中间路由器的处理流程：

• R5收到了R4发送的PIM加入报文后，知道后者想要加入RPT，于是在其PIM路由表中创建(*，239.1.1.87)表项，然后将收到加入报文的接口添加到该表项的下游接口列表中。
• 因为R5也没有收到发往239.1.1.87的组播流量，并且自己也并非RP，因此它需要继续朝着RP的方向发送(*，239.1.1.87)加入报文。
• 通过查询单播路由表，R5发现了到达RP的出接口，于是它向上游邻居R3发送PIM加入报文。

（4）RP处理流程：

• R3收到了R5发送过来的加入报文，它将创建(*，239.1.1.87)表项，将收到该报文的接口添加到表项的下游接口列表中，
• 由于它本身就是RP，因此从最后一跳路由器R4到RP的这段RPT的分支就构建完成了。
• 后续如果RP从Source收到了发往239.1.1.87的组播流量，便开始向下游接口转发该组播流量，那么R4就能够在RPT上接收239.1.1.87的组播流量并将它们转发到接收者所在的接口。

（5）假设现在PC2也加入组播组239.1.1.87，于是它发送IGMP成员关系报告以宣告自己加组。

（6）最后一跳路由器处理流程：

• R6收到PC2发送的成员关系报告后，创建(*，239.1.1.87)表项，并且将接收IGMP membership report的接口添加到该表项的下游接口列表中，
• 然后从上游接口向RS发送(*，239.1.1.87)PIM加入报文，请求加入RPT。

（8）中间路由器处理流程：

• R5收到R6发送的PIM加入报文后，发现本地己经存在PIM路由表项，于是将接收该报文的接口加入到(*，239.1.1.87 )表项的下游接口列表中，
• 并且开始将(*，239.1.1.87)组播流量转发到这个接口。如下图所示，已经清楚地描述了上述全部过程。
  

（9）最终PIM-SM构建起来的RPT如上图所示。当RP收到Source发往239.1.1.87的组播流量后，便会将该流量沿着RPT转发下去。

RPT剪枝过程

如果已经处于RPT上的组播路由器不再需要组播流量，则要进行RPT剪枝过程，将自己从RPT上修剪掉。

示例

以RPT加入过程中的PC1、PC2为例，简述二者相继离组后，对RPT分支的影响。

（1）组播接收者触发：

• PC2不再是组播组239.1.1.87的成员，它将发送IGMPv2离组报文，宣告自己离开组播组239.1.1.87。

（2）最后一跳路由器处理流程：

• R6收到这个报文后，会在接收报文的接口上进行特定组查询，因为R6的直连网段中并不存在239.1.1.87组的其他成员，因此它将该接口从组播表项(*，239.1.1.87)的下游接口列表中删除。
• 当完成删除下游接口操作后，R6发现(*，239.1.1.87)表项的下游接口列表已经为空，这意味着自己不再需要239.1.1.87的组播流量，
• 于是从上游接口发送一个(*，239.1.1.87)的PIM剪枝报文，试图将自己从RPT上剪除。

（3）中间路由器处理流程：

• R5收到这个剪枝报文后，在自己的(*，239.1.1.87 )表项的下游接口列表中将接收该报文的接口删除。
• 执行完删除下游接口操作后，由于下游接口列表中还有另外的接口，因此R5自己显然还需要(*，239.1.1.87)组播流量，它将会保持现状。

（4）一段时间后，PC1也离开组播组239.1.1.87，它通过发送IGMP离组报文宣告自己离组。

（5）最后一跳路由器处理流程：

• R4收到这个报文后，针对该组播组进行查询（发送IGMP特定组查询报文），查询后发现，这个接口上已经没有239.1.1.87组播组的其他成员了，因此它将该接口从(*，239.1.1.87)表项的下游接口列表中删除。
• 完成删除下游接口操作后，R4发现该表项的下游接口列表已经为空，于是从上游接口发送(*，239.1.1.87)剪枝报文，试图将自己从RPT中剪除。

（6）中间路由器处理流程：

• R5收到这个报文后，将接收该报文的接口从自己的(*，239.1.1.87)表项的下游接口列表中删除，
• 因为该表项的下游接口列表也空了，因此R5从自己的上游接口发送(*，239.1.1.87)剪枝报文，试图将自己从RPT中剪除。

（7）RP处理流程：

• R3收到R5发送的剪枝报文后，将接收该报文的接口从自己的(*. 239.1.1.87)表项的下游接口列表中删除，
• 当执行完删除下游接口这个操作后，它发现该表项的下游接口列表已经为空，说明网络中当前已经不存在RPT的任何分支，因此自己也不再需要239.1.1.87组播流量了，它将Source发送过来的239.1.1.87流量丢弃（甚至向第一跳路由器发送PIM-DM剪枝报文，将自己从SPT分支上剪去），下图描述了该过程。