一、课前回顾
1、IGMP 原理
5.3 PIM-DM 协议原理
组播组管理协议 IGMP（Internet Group Management Protocol）在接收者主机和组播路由器之
间运行。路由器之间则需要运行组播路由协议。组播路由器之间运行组播路由协议，组播路由协议
用于建立和维护组播路由，并正确、高效地转发组播数据包。
组播路由形成了一个从数据源到多个接收端的单向无环数据传输路径，即组播分发树。组播路
由协议分为域内组播路由和域间组播路由协议。PIM（Protocol Independent Multicast）是典型的
域内组播路由协议，分为 DM（Dense Mode）和 SM（Sparse Mode）两种模型。
PIM（Protocol Independent Multicast ）称为协议无关组播，即给 IP 组播提供路由信息的可
以是静态路由、RIP、OSPF、IS-IS、BGP 等任何一种单播路由协议。组播路由和单播路由协议无关，
只要通过单播路由协议能够产生相应组播路由表项即可。
PIM-DM（Protocol Independent Multicast Dense Mode）称为协议独立组播－密集模式，属于
密集模式的组播路由协议，适用于小型网络。在这种网络环境下，组播组的成员相对比较密集。
PIM-DM 假设网络中的每个子网都存在至少一个对组播源感兴趣的接收站点，因此组播数据包被
扩散到网络中的所有点，与此伴随着相关资源（带宽和路由器的 CPU 等）的消耗。
为了减少网络资源的消耗，密集模式组播路由协议对没有组播数据转发的分支进行 Prune 操作，
只保留包含接收者的分支。被剪掉的分支如果有组播数据转发需求也可以重新接收组播数据流。PIM-
DM 使用 Graft 嫁接机制主动恢复组播报文的转发。
周期性的扩散和剪枝现象是密集模式协议的特征。
DM 模式下数据包的转发路径是一颗“有源树”。“有源树”是以“组播源”为根、组播组成员为
枝叶的一棵树。有源树使用的是从组播源到接收者的最短路径，因此也称为最短路径树 SP（T Shortest
Path Tree） 。PIM-DM 不依赖于特定的单播路由协议，而是使用现存的单播路由表进行 RPF 检查。
数据包的转发中会出现上游和下游两个概念。路由器收到组播数据的接口称为上游。转发组播数据
的接口称为下游。数据包的转发是从上游至下游方向的转发。
对 PIM-DM 有了一个总体的认识后，下面详细介绍 PIM-DM 协议机制，即“扩散—剪枝—嫁接”
过程。
1. 邻居发现 Hello 报文
在 PIM-DM 网络中，刚启动的组播路由器需要使用 Hello 消息来发现邻居，并维护邻居关系。路
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