概念：組播 (Multicast)
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與 unicast, broadcast 類似，它是數據的一種傳送方式。
與 unicast 相比較，在發送相同數據到多個目標時，unicast 對不同目標分別發送一份數據，即每個目標均要發送一次，而 multicast 只發送一份數據但所有目標將都會得到一份，即多目標只發送一次。
這裏要注意，multicast 與 broadcast 是有區別的，broadcast
通常只能在同一廣播域傳遞，路由器是分割廣播域的。雖然我們可以允許路由器傳遞廣播，但這是非常差的一種解決方案，而 multicast
有一系列機制可以在不同的網絡之間傳遞。
概念: IGMP v1, v2, v3
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Internet Group Management Protocol, 互聯網絡組管理協議
我理解它是工作在同一 broadcast domain 的 multicast 基礎協議，它使得 router 和 host
使用相同的機制進行 multicastt group 的 join, leave 等基本行爲的實現和管理。與之相比，IP multicast
routing protocols 就是實現不同 broadcast 之間組播通信的基礎協議了。
組播路由協議要建立在 router 支持/啓用 IGMP 的基礎之上，這道理與 IP 路由協議要建立在支持 IP 協議的網絡上一樣。
概念: Multicast routing protocol有哪些？
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PIM, DVMRP, MOSPF, CBT
PIM：基於單播路由表構建 Source-based Tree 和 Shared Tree，路由器用 join, prune, graft
三種消息通知 upstream router 是否需要向其轉發組播數據。目前較常用的是 PIM-SM (Protocol
Independent Multicast Sparse-Mode, 協議無關組播稀疏模式)。
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與 unicast, broadcast 類似，它是數據的一種傳送方式。
與 unicast 相比較，在發送相同數據到多個目標時，unicast 對不同目標分別發送一份數據，即每個目標均要發送一次，而 multicast 只發送一份數據但所有目標將都會得到一份，即多目標只發送一次。
這裏要注意，multicast 與 broadcast 是有區別的，broadcast
通常只能在同一廣播域傳遞，路由器是分割廣播域的。雖然我們可以允許路由器傳遞廣播，但這是非常差的一種解決方案，而 multicast
有一系列機制可以在不同的網絡之間傳遞。
概念: IGMP v1, v2, v3
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Internet Group Management Protocol, 互聯網絡組管理協議
我理解它是工作在同一 broadcast domain 的 multicast 基礎協議，它使得 router 和 host
使用相同的機制進行 multicastt group 的 join, leave 等基本行爲的實現和管理。與之相比，IP multicast
routing protocols 就是實現不同 broadcast 之間組播通信的基礎協議了。
組播路由協議要建立在 router 支持/啓用 IGMP 的基礎之上，這道理與 IP 路由協議要建立在支持 IP 協議的網絡上一樣。
概念: Multicast routing protocol有哪些？
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PIM, DVMRP, MOSPF, CBT
PIM：基於單播路由表構建 Source-based Tree 和 Shared Tree，路由器用 join, prune, graft
三種消息通知 upstream router 是否需要向其轉發組播數據。目前較常用的是 PIM-SM (Protocol
Independent Multicast Sparse-Mode, 協議無關組播稀疏模式)。
概念: PIM-DM 和 PIM-SM 的主要區別
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我認爲只是強調 push 和 pull 的工作方式區分二者的區別是不太直觀的。
我選擇用直述性的語言描述區別：
PIM-DM 的組播成員是由 source 發送全組播網絡的 flooding 再 prune 後確定的，默認情況下每 3 分鐘就要重新 flooding 一次。而 PIM-SM 的組播成員是 source 和 receiver 主動向 RP 註冊最終確定的，RP 是 PIM-SM 特有概念。
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我認爲只是強調 push 和 pull 的工作方式區分二者的區別是不太直觀的。
我選擇用直述性的語言描述區別：
PIM-DM 的組播成員是由 source 發送全組播網絡的 flooding 再 prune 後確定的，默認情況下每 3 分鐘就要重新 flooding 一次。而 PIM-SM 的組播成員是 source 和 receiver 主動向 RP 註冊最終確定的，RP 是 PIM-SM 特有概念。
那麼從上面的區別不難看出，這兩種方式恰恰是 push 和 pull。直接告訴學習者結論，不如先說明過程再歸納出結論，這樣效果會更好一些。從我自身的情況看，我很難從精闢的結論描述反推出過程、原理，因此我也建議授課講師們不要一上來就談 push 和 pull 概念，這樣不利於學習者的理解。
概念：RPF (Reverse Path Forwarding)
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反向路徑轉發，組播路徑選擇依據的技術。
它包括三個過程：
1）Broadcast，假定網絡上的每個主機都是多播組成員；
2）Prune(修剪)，停止向沒有組播成員的網絡發送組播信息；
3）Selective forwarding，如果有多條路徑，依據單播路由表選路。
RPF在應用時，會檢查組播數據的源地址、進入路由器的端口是否與路由器 unicast route table 中的信息一致，如果源地址在路由表中的指向不是這個端口，那麼將會對數據包執行 silence drop。
概念：Source-based Tree 和 Shared Tree
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*** 這兩個概念是學習組播必須掌握的！ ***
Source-based Tree: 源樹，依據 RPF 算法計算得出的從 RP 到 source 的一棵 RPT （RP 是 root），用 Notation(S,G) 記錄轉發表，S 表示源地址，G 表示組播地址。*注：Source-Based Tree 是在 > 中的叫法，在 > 中稱其爲 Source-rooted Tree。
Shared Tree: 共享樹 (有的書上也叫 Shared Distribution Tree)，依據 RPF 算法計算得出的從 RP 到 receiver 的一棵 RPT （RP 是 root），用 Notation(*,G) 記錄轉發表。
在 Source-based Tree 中，也就是 RP 與 source 之間數據通過 unicast 傳播(將組播數據封裝到單播包內)，而在 Shared Tree 中，也就是 RP 和 Receiver 之間數據通過 multicast 傳播。
*注意：source-based tree 和 shared tree 的生成算法是 RPF，而不是 SPF，最終生成的 2 棵樹均爲
reverse path tree。只有在 multicast router 完成 RPF 到 SPT 的 switchover 後，纔會在
receiver 和 source 之間建立一棵 SPT (shortest path tree)。
概念：RPF (Reverse Path Forwarding)
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反向路徑轉發，組播路徑選擇依據的技術。
它包括三個過程：
1）Broadcast，假定網絡上的每個主機都是多播組成員；
2）Prune(修剪)，停止向沒有組播成員的網絡發送組播信息；
3）Selective forwarding，如果有多條路徑，依據單播路由表選路。
RPF在應用時，會檢查組播數據的源地址、進入路由器的端口是否與路由器 unicast route table 中的信息一致，如果源地址在路由表中的指向不是這個端口，那麼將會對數據包執行 silence drop。
概念：Source-based Tree 和 Shared Tree
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*** 這兩個概念是學習組播必須掌握的！ ***
Source-based Tree: 源樹，依據 RPF 算法計算得出的從 RP 到 source 的一棵 RPT （RP 是 root），用 Notation(S,G) 記錄轉發表，S 表示源地址，G 表示組播地址。*注：Source-Based Tree 是在 > 中的叫法，在 > 中稱其爲 Source-rooted Tree。
Shared Tree: 共享樹 (有的書上也叫 Shared Distribution Tree)，依據 RPF 算法計算得出的從 RP 到 receiver 的一棵 RPT （RP 是 root），用 Notation(*,G) 記錄轉發表。
在 Source-based Tree 中，也就是 RP 與 source 之間數據通過 unicast 傳播(將組播數據封裝到單播包內)，而在 Shared Tree 中，也就是 RP 和 Receiver 之間數據通過 multicast 傳播。
*注意：source-based tree 和 shared tree 的生成算法是 RPF，而不是 SPF，最終生成的 2 棵樹均爲
reverse path tree。只有在 multicast router 完成 RPF 到 SPT 的 switchover 後，纔會在
receiver 和 source 之間建立一棵 SPT (shortest path tree)。
概念：DR (Designated Router)
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這裏的 DR 是組播的 DR，更準確地說是 PIM 的 DR。
在 PIM-SM 中，它有兩個作用，前提是在 Multiaccess 網絡中，一是代替 receiver 向 RP 發送 join
消息，二是代替 source 向 RP 發送 register 消息。之所以要在 multiaccess 網絡中選舉 DR 的原因則與
OSPF 的 DR 產生原因是相似的，可以參考。
在 PIM-DM 中，它的作用是作爲 IGMP Querier 代表所有參與組播的路由器向 receiver 定期發送查詢。
PIM 通過 hello 消息發現並維持鄰居關係，在 Multiaccess 網絡中，路由器向 224.0.0.13
(All-PIM-Router) 發送 hello 包，並進行 DR 選舉，pim priority 數值大的路由器勝出，若 pim
priority 相同，IP地址高的勝出。
另外，在 IGMP 中定義了 DR 的概念，但奇怪的是，IGMP中規定主機地址最小的路由器被選舉爲 DR，這與 PIM 是不同的!
概念: BootStrap Protocol 和 Auto-RP Protocol
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首先明確一下，二者及 Static RP 都是爲了一件事情：finding RP (automatic discovery of the RP)
Bootstrap 是一個 open-standard protocol, 它使用 TTL=1, destination=224.0.0.13
的組播包來進行 ALL_PIM_Routers 之間的消息傳遞。BSR 是 Bootstrap Protocol 的特有產物，BSR
由選舉產生。
Auto-RP 是 Cisco-proprietary protocol，它使用 224.0.0.13 和 224.0.0.14 進行信息傳遞。RP mapping agents 是 Auto-RP 的特有產物，它相當於 Bootstrap Protocol 中的 BSR，與 BSR 不同的是 RP mapping agents 是通過手工指定的。
BSR 和 RP mapping agent 的作用都是爲了最終確認組播網絡中的 RP，但是 BSR 通過 224.0.0.13 宣告
RP-Set，而 Auto-RP 是由 RP mapping agents 通過 224.0.1.39 獲得 C-RPs 列表並負責選出
RP，再通過 224.0.1.40 向所有組播路由器宣告各個 group 的 RP 和 C-RPs。兩個組播地址的消息發送間隔均爲 60s。
RP 選舉方法：
在 Bootstrap protocol 中，如果只有一個 RP，則選定；有多個RP，選優先級最低的；優先級相同的，選最大 hash 結果的。
在 Auto-RP protocol 中，選優先級高的；優先級相同的，選 IP 地址最大的。
概念: join 和 register
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這兩個概念要注意一下。
首先，它們是 PIM-SM 所使用的 PIM v2 的 7 種消息類型中的 2 種。
其次，join 是指 receiver 向 RP 申請加入 multicast group 的動作和過程，register 是指 source 向 RP 申請加入 multicast group 的動作和過程。
最後，join 中文翻譯爲加入，register 中文翻譯爲註冊。
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這裏的 DR 是組播的 DR，更準確地說是 PIM 的 DR。
在 PIM-SM 中，它有兩個作用，前提是在 Multiaccess 網絡中，一是代替 receiver 向 RP 發送 join
消息，二是代替 source 向 RP 發送 register 消息。之所以要在 multiaccess 網絡中選舉 DR 的原因則與
OSPF 的 DR 產生原因是相似的，可以參考。
在 PIM-DM 中，它的作用是作爲 IGMP Querier 代表所有參與組播的路由器向 receiver 定期發送查詢。
PIM 通過 hello 消息發現並維持鄰居關係，在 Multiaccess 網絡中，路由器向 224.0.0.13
(All-PIM-Router) 發送 hello 包，並進行 DR 選舉，pim priority 數值大的路由器勝出，若 pim
priority 相同，IP地址高的勝出。
另外，在 IGMP 中定義了 DR 的概念，但奇怪的是，IGMP中規定主機地址最小的路由器被選舉爲 DR，這與 PIM 是不同的!
概念: BootStrap Protocol 和 Auto-RP Protocol
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首先明確一下，二者及 Static RP 都是爲了一件事情：finding RP (automatic discovery of the RP)
Bootstrap 是一個 open-standard protocol, 它使用 TTL=1, destination=224.0.0.13
的組播包來進行 ALL_PIM_Routers 之間的消息傳遞。BSR 是 Bootstrap Protocol 的特有產物，BSR
由選舉產生。
Auto-RP 是 Cisco-proprietary protocol，它使用 224.0.0.13 和 224.0.0.14 進行信息傳遞。RP mapping agents 是 Auto-RP 的特有產物，它相當於 Bootstrap Protocol 中的 BSR，與 BSR 不同的是 RP mapping agents 是通過手工指定的。
BSR 和 RP mapping agent 的作用都是爲了最終確認組播網絡中的 RP，但是 BSR 通過 224.0.0.13 宣告
RP-Set，而 Auto-RP 是由 RP mapping agents 通過 224.0.1.39 獲得 C-RPs 列表並負責選出
RP，再通過 224.0.1.40 向所有組播路由器宣告各個 group 的 RP 和 C-RPs。兩個組播地址的消息發送間隔均爲 60s。
RP 選舉方法：
在 Bootstrap protocol 中，如果只有一個 RP，則選定；有多個RP，選優先級最低的；優先級相同的，選最大 hash 結果的。
在 Auto-RP protocol 中，選優先級高的；優先級相同的，選 IP 地址最大的。
概念: join 和 register
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這兩個概念要注意一下。
首先，它們是 PIM-SM 所使用的 PIM v2 的 7 種消息類型中的 2 種。
其次，join 是指 receiver 向 RP 申請加入 multicast group 的動作和過程，register 是指 source 向 RP 申請加入 multicast group 的動作和過程。
最後，join 中文翻譯爲加入，register 中文翻譯爲註冊。
問題: 關於 source 和 receiver 之間的 SPT
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感謝從開頭一直看到這裏的朋友，相信此時你已經瞭解到我對 multicast 瞭解是很初級的，因此邀請你與我一起思考下面的問題。我們知道，當
receiver 和 source 之間的 RPT 轉換到 SPT 後，source 和 receiver 之間存在一條最短路徑，它是 SPT
的一部分，我們稱這條路徑爲 P。
問題一: SPT 的 root 在哪裏？
問題二: 如果 source 和 receiver 中的一個是 SPT 的 root，請問，如果以二者中的非 root 端作爲 root，重新計算生成一棵新的 SPT，那麼新 SPT 中二者之間的路徑是否就是 P 的逆向？或者說就是同一條路徑？
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感謝從開頭一直看到這裏的朋友，相信此時你已經瞭解到我對 multicast 瞭解是很初級的，因此邀請你與我一起思考下面的問題。我們知道，當
receiver 和 source 之間的 RPT 轉換到 SPT 後，source 和 receiver 之間存在一條最短路徑，它是 SPT
的一部分，我們稱這條路徑爲 P。
問題一: SPT 的 root 在哪裏？
問題二: 如果 source 和 receiver 中的一個是 SPT 的 root，請問，如果以二者中的非 root 端作爲 root，重新計算生成一棵新的 SPT，那麼新 SPT 中二者之間的路徑是否就是 P 的逆向？或者說就是同一條路徑？
本文來自CSDN博客，轉載請標明出處：http://blog.csdn.net/sdlcgxcqx/archive/2009/10/10/4648717.aspx