组播（multicast）
概括：
单播（Unicast）是在一台源IP主机和一台目的IP主机之间进行。
广播（Broadcast）是在一台源IP主机和网络中所有其它的IP主机之间进行
组播（Multicast）是在一台源IP主机和多台（一组）IP主机之间进行，中间的交换机和路由器根据接收者的需要，有选择性地对数据进行复制和转发。
ASM 全称为 Any-Source Multicast，译为任意源组播
SSM 全称为 Source-Specific Multicast，译为指定源组播。
私有 IP 地址
A 类 1.0.0.1－126.255.255.254
B 类 128.1.0.1－191.255.255.254
C 类 192.0.1.1－223.255.255.254
224.0.0.1 地址（表示同一网段内所有主机和路由器）
224.0.0.2 地址（本地网段内的所有组播路由器）
224.0.0.13 地址（ PIM 路由器）
组播ip地址：
组播MAC地址，第一个字节的最后一位为1。
单播MAC地址，第一个字节的最后一位为0。
组播IP转换为组播MAC地址时，会有5个bit的数据丢失，一共32个ip地址。
组播基本架构：
组播源到路由器：组播源生成组播数据，完成数据封装并发送给网关路由器。
路由器到路由器：路由器根据接收者的分布情况有选择地对数据进行复制和转发。
路由器到接收端：路由器收到组播数据并发送给相应的接收者。
IGMP：（Internet Group Management Protocol,因特网组管理协议）
运行于主机与组播路由器之间
IGMPv1 ：主要基于查询和响应机制来完成组播组的管理。路由器周期（60s）发送普遍组查询报文（224.0.0.1），主机听到后发送Report，加入组播组，主机离开组播时不发送离开报文，离开后再收到路由器发送的查询消息时不反馈 report 消息，待维护组成员关系的定时器超时后（130s），路由器会自动删除该主机的成员记录。
IGMPv1主查询器选举：依赖于PIM协议
1.优先级：默认为1，越大越优先
2.ip地址：越大越优先
缺点：静默离开，查询器依赖于pim DR优先级和ip地址
IGMPv2：
1.具有某些报文抑制机制，可以减少不必要的 IGMP 重复报文，从而节省网络带宽资源
2.主机离开组播组时，会主动向路由器发送离开报文。
3.主查询器选举依靠自身ip地址
主机离开：主机发送离开组信息，路由器收到后发送特定组查询报文（224.1.1.1），检查主机是否离开，发送两次
IGMPv2主查询器选举：只比较ip地址，越小越优先
IGMPv3：在IGMPv2的基础上添加指定源、组的功能，能够选择特定的组播源。
multicast routing-enable 开启路由器组播功能
int g0/0/0
pim dm
int g0/0/1
pim dm
igmp enable 在接口开启igmp协议，连接主机的接口
igmp version 1
display igmp interface 查询igmp接口信息
display igmp group 查询igmp组信息
IGMP Snooping：在交换机上配置实现，解决二层组播泛洪的问题。通过0号端口（CPU）监听路由器发送的普遍组查询报文，建立二层组播转发表，实现组播数据帧在数据链路层的转发和控制。
multicast routing-enable 开启组播功能
igmp-snooping enable 开启全局igmp-snooping
vlan 1
igmp-snooping enable 开启vlan igmp-snooping
display igmp-snooping port-info 查询二层组播转发表
PIM
Protocol Independent Multicast 协议无关组播。目前常用版本是PIMv2，PIM 报文封装在 IP 报文中
1.协议号为 103
2.PIMv2 组播地址为224.0.0.13。
3.hello周期30s
4.holdtime 105s
DR选举：
1.优先级，默认为1，越大越优先
2.ip地址，越大越优先
int g0/0/0
pim hello-option dr-priority 10 修改DR优先级
pim hello-option holdtime 105 在接口视图下配置Hello消息超时时间值。
pim timer hello 30 在接口视图下配置发送 Hello 消息的时间间隔。
两个常见的组播路由协议：
PIM-DM （ Protocol Independent Multicast Dense Mode）
PIM-SM （ Protocol Independent Multicast Sparse Mode）
RPF（Reverse Path Forwarding，逆向路径转发）。
组播分发树是指从组播源到接收者之间形成的一个单向无环数据传输路径。组播分发树有两类：SPT和RPT。
PIM-DM：采用“推（Push）模式”转发组播报文。
关键任务：建立SPT（最短路径树）
工作机制：邻居发现，扩散与剪枝，状态刷新（60s），嫁接（graft），断言（assert）。
display pim neighbor
display pim interface verbose
display pim routing-table
PIM-DM假设网络中的组成员分布非常稠密，每个网段都可能存在组成员。
缺点：在组播成员分布较为稀疏的网络中，组播流量的周期性扩散会给网络带来较大负担。
其设计思想是：
首先将组播数据报文扩散到各个网段。然后再裁剪掉不存在组成员的网段。
通过周期性的“扩散—剪枝”，构建并维护一棵连接组播源和组成员的单向无环SPT。
PIM-DM的关键工作机制包括邻居发现、扩散与剪枝、状态刷新、嫁接和断言。
在PIM-DM网络中，路由器周期性发送Hello消息来发现、建立并维护邻居关系。
DR充当IGMPv1的查询器。 接口 DR 优先级大的路由器将成为该 MA 网络的 DR，在优先级相同的情况下，接口IP地址大的路由器将成为DR。
Assert竞选规则如下：
1.到组播源的单播路由协议优先级较小者获胜。
2.如果优先级相同，则到组播源的路由协议开销较小者获胜。
3.如果以上都相同，则连接到接受者MA网络接口IP地址最大者获胜。
PIM-SM：使用“拉（Pull）模式”转发组播报文。
multicast routing-enable 开启路由器组播功能
int g0/0/0
pim sm
pim
static-rp 3.3.3.3 指定RP汇聚点
display pim rp-info 查询RP的信息
PIM-SM假设网络中的组成员分布非常稀疏，几乎所有网段均不存在组成员，直到某网段出现组成员时，才构建组播路由，向该网段转发组播数据。一般应用于组播组成员规模相对较大、相对稀疏的网络。
PIM-SM 的关键机制：邻居建立、DR 竞选、RP 发现、RPT 构建、组播源注册、SPT切换、Assert
汇聚点RP（Rendezvous Point）
RP的作用：
1.RP是PIM-SM域中的核心路由器，担当RPT树根节点。
2.共享树里所有组播流量都要经过RP转发给接收者。
组播接收者侧 DR：与组播组成员相连的 DR，负责向 RP 发送（*，G）的 Join加入消息。
组播源侧DR：与组播源相连的DR，负责向RP发送单播的Register消息。
Switchover机制
从组播源到接收者的路径不一定是最优的，并且 RP 的工作负担非常大。为此，我们可以启用RPT向SPT进行的切换机制。 通过 RPT 树到 SPT 树的切换，PIM-SM 能够以比 PIM-DM 更精确的方式建立SPT转发树。
使用配置命令来禁止切换
pim
spt-switch-threshold infinity 禁止切换
PIM-SM 的 RP
作用：负责这些组播组的注册消息的处理、加入消息的处理以及组播数据的转发，RP 是 PIM-SM 网络的核心，网络中的路由器必须知道 RP 的地址。
特点：
1.一个PIM-SM 网络中可以存在一个或多个RP
2.一个RP 可以对应多个组播组
3.一个组播组只能对应一个RP
RP 有两种形式：静态RP 和动态 RP。
静态 RP
静态 RP 是由人工选定的，PIM 网络中的所有 PIM 路由器上都需要逐一进行配置。通过配置，每台路由便知道了静态 RP 的地址。
pim
static-rp 11.11.11.11 每台设备都要配置
动态RP
选举BSR：BSR 动态映射组播组与RP的关系
1.选举过程：C-BSR组播发送Bootstrap报文，比较Bootstrap报文选举BSR
2.比较参数：ip地址，越大越优先
选举RP：
1.选举过程
（1）.C-RP向BSR单播发送Advertisement报文
（2）.BSR将信息汇总为RP-Set，封装在Bootstrap报文中，发布给全网的每一台PIM-SM路由器
（3）.全网PIM-SM路由器根据Bootstrap报文包含的信息选举RP
2.比较参数：
（1）优先级（越小越优先，默认为0）；
（2）Hash数值越大越优先，（算法参数：组地址、掩码长度、C-RP 地址）
（3）ip地址，越大越优先
int LoopBack 0
pim sm
pim
c-rp LoopBack 0 环回端口0参与c-rp选举
c-rp priority 10 修改c-rp优先级
c-bsr LoopBack 0 环回端口0参与c-bsr选举
c-bsr priority 10 修改c-bsr优先级
display pim rp-info 查询rp信息
display pim bsr-info 查询bsr信息
Anycast：
为了能够在网络中配置多个RP既能实现备份功能，又能让所有RP同时工作实现流量负载功能，Anycast RP是一个很好的选择。AnycastRP采用了一种很新颖的思路来实现多个RP的负载与冗余，它通过在组播网络中将2个或者2个以上的RP配置成相同的RP地址来实现冗余和备份功能，每个RP路由器上都创建一个loopback接口来充当RP，并且该接口地址的掩码必须是/32位的，然后将该地址通过动态路由协议发布到网络中，因为所有RP的这个loopback接口地址全部是一样的，所以能够实现冗余功能，当其中某一台RP出现故障后，流量可以很平滑地被转移到另一台RP上，这都是因为所有RP的地址是同一个地址。
1.在pim视图下，所有RP都配置同一个RP地址
2.用loopback接口充当本地地址，掩码为32位
pim
anycast-rp 1.1.1.1 rp地址
local-address 11.11.11.11 本地地址
peer 6.6.6.6 实现负载分担邻居地址
pim
anycast 1.1.1.1
local-address 6.6.6.6
peer 11.11.11.11
