组播难点和学习心得

IP组播的实现分为2个方面：主机-路由器之间的协议（IGMP,CGMP等），路由器-路由器之间的协议（PIM等）。

IP组播地址主要分为2个大范围:
1.保留给网络协议用的地址（224.0.0.0-224.0.0.255）
2.组播全局地址，是可以整个internet中动态的分配的（224.0.1.0-238.255.255.255）
3.组播私有地址,也是组播管理地址（239.0.0.0-239.255.255.255）
组播在第二层的地址是IANA的一个以0x01:00:5E打头的地址块
IP组播和2层组播地址转换方法：将IP组播地址的最后的23位映射到MAC地址的最后23位。（但是这样会造成32个IP组播地址被映射到一个MAC组播地址的问题。）

IP的组管理主要使用的是IGMP，分为三个版本。现在大多数情况下用的是IGMPv2
在主机和路由器之间的加入组使用的是IGMP，在路由器和交换机以及主机和交换机之间的加入组的管理就需要使用CGMP或IGMP监听的方法。

组播最大的难点在于组播的路由协议：PIM
PIM是协议无关的组播路由协议
PIM的分类：
从内部运行的机理分为：信源树，共享树
从IP组播使用的拓扑结构分为：Sparse mode（稀疏模式），Dense mode（密集模式）
从IP组播适用的范围分为：域内协议，域间协议

单播路由关心目标地址，而组播路由关心的是源地址。
RPF（逆向路径检查）是避免组播路由环路和安全性检查的一个很重要的因素。
通过路由器单播路由表检查源目的地址才能确定RPF，靠近信源的接口是RPF接口，只有从RPF接口接收的报文才会向下游转发。

PIM-SM：假定网络带宽很低，成员稀疏的分布在网络中。（重点）
1.通常用于WAN的网络
2.适用PUll机制
3.通常使用共享分发树（共享分发树的根是RP）

PIM-DM:假定组成员密集的存在于组中并且有足有的带宽和资源建立和维护分发树。
1.通常用于LAN的网络
2.使用PUSH的机制
3.通常适用源分发树

PIM-SM的运行机制分为四步：

1.RP Discovery （RP发现）：包括RP的选举和RP的发现

2.shared Tree built （建立共享分发树）：在接收方发送IGMP Join信息和路由器发送PIM Join信息到达RP后，所有经过的路径的接口都被加入到Outgoing interface，这样就建立了源到目的的共享分发树。

3.Source to RP registration （源到RP的注册）：源首先通过单播发送封装的Register信息，RP收到注册数据包后会通过RPF向源发送注册信息，注册信息一直到达源之后建立源到RP的源树，RP再发送一个Register-stop停止源向RP发送
Register信息。

4.SPT switchover （切换路径）：当源和目标连接上了以后，可能会选择一条更优的源树作为组播的转发路径。可以通过 ip pim spt-threshold 阀值控制组播路径的切换。

难点：RP的发现
RP发现分为1.静态选定RP
          2.动态发现RP（Auto-RP，PIM v2 BSR）

配置注意事项：

1.静态RP的配置需要再所有的路由器上配置，包括RP路由器本身也需要。所有的路由器配置的RP必须是一致的，是同一台路由器。在默认情况下，一个配置了静态和动态RP的路由器中动态配置的优先级高于静态配置。
配置命令： ip pim rp-address ip-address [group-access-list-number][bidir][override]
配置[override]选项可以使静态RP配置优先级高于动态配置。

2.Auto RP是cisco的私有的解决方案。配置需要配置C-RP(candidate RP)和动态映射代理(mapping Agents)
每一个C-RP会向224.0.1.39发送一个Announce通告自己是RP，mapping Agents会监听224.0.1.39，再经过裁定后选择出谁是RP再通过224.0.1.40向所有的路由器通告真正的RP的地址。cisco推荐AutoRP路由器使用ip pim sparse-dense-mode

配置命令：
C-RP: ip pim send-rp-announce interface [type number] scope ttl [group-list acl-number]
注意：注意配置的范围不当会导致多台MA选举的RP不一致，在acl-number这个列表中的访问控制列表中的deny any将不起作用。
M-A： ip pim send-rp-discovery interface [type number] scope ttl
注意： 参与选举MA的接口一定要运行的PIM组播协议，推荐使用sparse-dense-mode
配置注意：如果涉及到AutoRP通告的范围，请在组播路由域的边界上配置一条ip multicast boundary限制泛洪了其他的域中，针对C-RP和MA都需要配置。

RP筛选机制： ip pim rp-announce-filter rp-list 1 group-list 2

­注：这条命令可以针对rp-list列表1的路由器选出group-list列表2中组的RP

3.PIMv2 BSR Mechanism  是PIM自带的一种RP选举机制，在一个BSR域内，BSR选定以后向网络中所有的设备发送一个组播地址为224.0.0.13，周期为60秒的通告，通告自己是BSR,然后所有的C-RP知道BSR后都会向BSR发送单播的注册信息，周期也是60秒发送一次。当所有的C-RP的注册信息收集完后，再将所有的C-RP的信息全部转发给BSR范围内的所有路由器，所有路由器都会使用这些C-RP的信息，根据自己的算法计算出谁是RP。
配置命令：
C-RP: ip pim rp-candidate type number [group-list access-list-number]
注意：参与选举的接口不需要运行组播协议
BSR:   ip pim bsr-candidate type number hash-mask-length [priority]
注意：hash掩码可以根据组播掩码范围选择一部分主机使用其中一个C-RP为RP，选择另外一个C-RP为其RP，分担了RP的负担也充分利用了C-RP的资源。
配置注意：请在BSR的边界路由器连接外部的接口配置ip pim bsr-border 防止BSR通告泛洪到其他域中。