組播-PIM-SM基礎(chǔ)問(wèn)題

1、PIM-SM基礎(chǔ)知識(shí)問(wèn)答PIM-SM和PIM-DM的共同功能有什么？答：通過(guò)交換Hello消息發(fā)現(xiàn)鄰居單播路由表發(fā)生變化后需要重新計(jì)算RPF接口MA網(wǎng)絡(luò)中選舉一臺(tái)DRMA網(wǎng)絡(luò)中使用剪除覆蓋機(jī)制MA網(wǎng)絡(luò)中選舉一臺(tái)Forwarder共享樹(shù)的根在哪里？答：RP(Rendezvous Point，聚合點(diǎn))有幾種發(fā)現(xiàn)RP的方式？分別是什么？答：三種在所有路由器上靜態(tài)配置RP的地址利用Bootstrap協(xié)議來(lái)指定和宣告RP利用Auto-RP協(xié)議來(lái)指定和宣告RP要運(yùn)行Bootstrap路由器必須指定哪兩種路由器？答：C-BSR(Candidate Bootstrap Router), C-RP(Candid

2、ate Rendezvous Point)描述Bootstrap協(xié)議選舉RP的過(guò)程。答：一般將同一組路由器同時(shí)配置為C-BSR和C-RP。從C-BSR中選出BSR每臺(tái)C-BSR都被指定了一個(gè)0255之間的優(yōu)先級(jí)(默認(rèn)0)和一個(gè)BSR IP地址。一旦被配置為C-BSR，路由器就會(huì)發(fā)送 Bootstrap消息并啟動(dòng)一個(gè)130秒的引導(dǎo)定時(shí)器。當(dāng)其收到Bootstrap消息后會(huì)與自己的BSR優(yōu)先級(jí)和BSR IP地址進(jìn) 行對(duì)比。先比較BSR，如果相同再比較IP，都是較高的勝出，勝出者宣稱自己為BSR并每60秒發(fā)送一條Bootstrap消 息，其他路由器則繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)BSR的Bootstrap消息，如果130

3、秒內(nèi)沒(méi)有收到BSR的Bootstrap消息則認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)中無(wú)BSR， 宣稱自己為BSR并發(fā)送Bootstrap消息(如果還有多個(gè)路由器則繼續(xù)進(jìn)行比較最終定出BSR)。C-RP 向 BSR 發(fā)送 C-RP-Advertisement每臺(tái)C-RP也被指定一個(gè)0255之間的優(yōu)先級(jí)和RP IP地址(可以將路由器配置為某些特定多播組的C-RP，也可以配置 為所有多播組的C-RP)。當(dāng)C-RP接收到Bootstrap消息后，就開(kāi)始向BSR單播發(fā)送Candidate-RP-AdvertisementBSR編譯RP-Set嗎并通過(guò)Bootstrap消息通告給整個(gè)PIM域當(dāng)某臺(tái)路由器收到IGMP消息或PIM Joi

4、n消息要加入某共享樹(shù)時(shí)，檢查從BSR收到的RP-Set并選出RPRP-Set中參數(shù)的比較順序：C-RP優(yōu)先級(jí)最低 哈希函數(shù)的輸出值最大 C-RP IP地址最小Bootstrap消息由誰(shuí)發(fā)出？有什么特點(diǎn)？使用的目的地址是多少？有什么作用？答：當(dāng)路由器被配置為C-BSR后就會(huì)發(fā)出Bootstrap消息，用來(lái)選舉BSR，當(dāng)BSR選舉出來(lái)后，就僅由BSR發(fā)送此消息。 Bootstrap消息使用地址224.0.0.13(All PIM Routers)，且TTL為1。當(dāng)PIM路由器接收到一條Bootstrap消息后， 會(huì)通過(guò)所有接口(除接收的接口)向外發(fā)送該消息的拷貝。該過(guò)程可以將Bootstrap消息

5、泛洪到整個(gè)PIM域。Bootstrap消息的作用是宣告發(fā)信路由器的優(yōu)先級(jí)和BSR IP地址。當(dāng)BSR將C-RP的優(yōu)先級(jí)及相關(guān)的多播組編譯成RP-Set 后通過(guò)Bootstrap消息在整個(gè)PIM域中宣告該RP-Set。Auto-RP協(xié)議與Bootstrap協(xié)議的相同點(diǎn)是什么？區(qū)別是什么？答：Auto-RP和Bootstrap協(xié)議都需要在PIM-SM中指派C-RP，并通過(guò)指派的IP地址(通常是環(huán)回接口的地址)來(lái)標(biāo)識(shí) C-RP。Auto-RP需要指定一個(gè)或多個(gè)RP映射代理(RP mapping agent)，其作用與BSR相似。區(qū)別在于：Auto-RP是Cisco專有協(xié)議，而B(niǎo)ootstrap是開(kāi)放

6、標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。BSR是從一組C-BSR中選舉出來(lái)的，而RP mapping agent是直接指派的。Bootstrap收集C-RP信息并編碼為RP-Set在整個(gè)多播域中進(jìn)行宣告，每臺(tái)路由器都單獨(dú)進(jìn)行RP選舉。而RP mapping agent是將多播組映射到RP。Bootstrap協(xié)議使用多播組地址224.0.0.13，而Auto-RP使用的是兩個(gè)保留的多播地址224.0.1.39和224.0.1.40。Auto-RP是如何工作的？答：當(dāng)某臺(tái)Cisco PIM-SM路由器被配置為一個(gè)或多個(gè)多播組的C-RP時(shí)，它會(huì)在RP-Announce消息中宣告自己是這些多 播組的C-RP，并每隔60秒將這些消息

7、多播到保留的Cisco-RP-Announce地址224.0.1.39PIM域中已配置的RP mapping agent將監(jiān)聽(tīng)該地址，并從接收到的全部RP-Announce消息中為該多播組選出一個(gè)RP（IP地址最大）。RP mapping agent在RP-Discovery消息中宣告完整的group-to-RP映射列表，并以60秒為間隔將這些消息多播到 Cisco-RP-Discovery地址224.0.1.40。所有的Cisco PIM-SM路由器都會(huì)監(jiān)聽(tīng)該地址，因此都可以掌握每個(gè)多播組的RP 情況。多播分布樹(shù)中分為哪幾類設(shè)備？哪幾個(gè)段（segment）？答：分為 5 類設(shè)備：source

8、s, first-hop, others, last-hop（leaf）, receiverssources指的就是多播源。first-hop是與源直連的路由器。receivers指的是多播組組成員。last-hop （也叫l(wèi)eaf） 是與組成員直連的路由器。others指其他多播路由器。分為 3 個(gè)段：source segment, receiver segment, others（multicast network）source segment 指的是 sources 和 first-hop 之間的段。receiver segment 指的是 receivers 和 last-hop 之間

9、的段。 而others指的就是其他剩余的段，也就是sources和receivers之間的段。描述共享樹(shù)的建立過(guò)程（RPT）答：當(dāng)PIM-SM DR（leaf）從某臺(tái)希望加入某多播組的主機(jī)接收到IGMP membership report消息之后，先檢查自己多播 表中是否已經(jīng)存在該多播組的路由表項(xiàng)，如果存在，只需將接受到IGMP消息的接口添加進(jìn)OIL。如果無(wú)相應(yīng)表項(xiàng)，則需 要為該多播組創(chuàng)建一個(gè)（*,G）表項(xiàng)，并將接口添加進(jìn)OIL。之后，路由器會(huì)查找group-to-RP映射列表中的該多播組（查到該多播組RP的單播地址），通過(guò)單播路由表找到去往 特定RP的路由，并將去往RP的（上行）接口加入到入

10、站（RPF）接口中。之后，路由器將通過(guò)RPF接口向224.0.0.13發(fā)送一條Join/Prune消息，該消息中包含了想要加入的多播組的地址和RP 的地址。此外，還設(shè)置了兩個(gè)標(biāo)記，WC-bit （wildcard bit）和RPT-bit （RP-Tree bit），其中WC-bit=1表示加入地 址是RP地址，而不是源地址，RPT-bit=1表示該消息沿多播樹(shù)被傳播到RP。當(dāng)上游路由器接收到Join/Prune消息后，可能會(huì)執(zhí)行以下4種操作之一：如果該路由器不是RP，但位于共享樹(shù)上，那么該路由器會(huì)將接收到Join/Prune消息的接口加入到該多播組的OIL中； 如果該路由器不是RP，且不位于

11、共享樹(shù)上，那么該路由器將創(chuàng)建一個(gè):*,G）表項(xiàng)，并沿著RP方向向上游鄰居發(fā)送自己的 Join/Prune 消息；如果該路由器是RP，且其路由表中已經(jīng)存在該多播組的路由表項(xiàng)，那么該路由器會(huì)將接收到Join/Prune消息的接口加 入到該多播組的OIL中；如果該路由器是RP，但其路由表中沒(méi)有該多播組的路由表項(xiàng)，那么該路由器將創(chuàng)建一個(gè)（*,G）表項(xiàng)，并將接收到 Join/Prune消息的接口加入到該多播組的OIL中。如何維護(hù)共享樹(shù)？答：多播樹(shù)建立后，路由器就開(kāi)始周期性地（60秒）向上游鄰居發(fā)送Join/Prune消息，以保持激活（holdtime默認(rèn)3 分鐘，包含在Join/Prune消息中）。如果

12、holdtime過(guò)期，則將下游鄰居從其多播組表項(xiàng)的出站接口列表中刪除。leaf 路由器（DR）如果連接在MA網(wǎng)絡(luò)中，PIM-SM也使用剪除覆蓋機(jī)制。PIM-SM使用的是單向樹(shù)還是多向樹(shù)？為什么？什么協(xié)議使用了雙向樹(shù)？有什么缺點(diǎn)？答：PIM-SM的多播樹(shù)是單向樹(shù)，因?yàn)镻IM-SM使用了 RPF檢查，多播流量只能從RP向下傳送到樹(shù)枝，單向流量可以清晰 地定義入站或RPF接口。CBT使用的是雙向樹(shù)（即多播包可以從核心路由器往下傳送到樹(shù)枝，也可以從樹(shù)枝往上傳送到核心路由器）。這樣一來(lái)， 很難保證無(wú)環(huán)路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，原因是無(wú)“上游”和“下游”之分，也就無(wú)法執(zhí)行RPF檢查。多播源如何將自己的多播流量發(fā)送給RP

13、？描述其過(guò)程。答：使用源注冊(cè)（source register）。當(dāng)PIM-SM路由器（first-hop）首次接收到其直連多播源的多播包時(shí)，會(huì)在其group-to-RP映射表中查找目的多播組的RP（并結(jié)合單播表查出如何去往RP）。之后路由器將多播包封裝在PIM Register消息中，以單播的方式發(fā)送給RP（Register 是單播包，目的地址為RP的地址）。RP接收到Register消息后就將多播包解封裝出來(lái)，查看其多播路由表，如果已經(jīng)存在該組播的路由表項(xiàng)，則在其OIL 中所有接口上轉(zhuǎn)發(fā)該多播包。之后RP在其多播表中創(chuàng)建一個(gè)（S,G）表項(xiàng)，并通過(guò)多播傳送一條Join/Prune消息來(lái)建立 一

14、個(gè)去往源DR（first-hop）的SPT，這條消息包含了多播源地址，WC-bit=0且RPT-bit=0，表示該路徑是有源SPT，而 不是共享RPT。建立SPT后，RP向多播源DR（first-hop）發(fā)送一條Register Stop消息（也是單播），以終止Register消息的發(fā)送。如果RP收到Register消息但其沒(méi)有該多播組成員會(huì)怎樣處理？如果RP接收到首個(gè)Register消息后沒(méi)有該多播組成員，那么RP將不構(gòu)建SPT，而是立即向多播源DR（first-hop）發(fā) 送一條Register Stop消息。RP有此多播組的（*,G）表項(xiàng)，以后有組成員加入時(shí)可疑啟用SPT。有什么辦法防止

15、RP失效而引起不斷向RP發(fā)送Register消息？描述其過(guò)程。答：Register Suppression （注冊(cè)抑制）。當(dāng) DR 接收到 Register Stop 消息后，會(huì)啟動(dòng)一個(gè) 60s 的 Register-Suppression timer （注冊(cè)抑制定時(shí)器）。在該定時(shí)器到期前5秒（55秒時(shí)），DR會(huì)先發(fā)送一條攜帶Null-Register （空注冊(cè)）bit 標(biāo)記的Register消息，如果收到一條來(lái)自RP的Register Stop消息回應(yīng)，那么就重置定時(shí)器。多播路由表中常見(jiàn)Flags都有什么，分別是什么含義？答：D - Dense:表示運(yùn)行于Dense模式（只會(huì)在共享樹(shù)表項(xiàng)中顯

16、示）S - Sparse:表示運(yùn)行于Spares模式（只會(huì)在共享樹(shù)表項(xiàng)中顯示）C - Connected :表示該路由器的直接子網(wǎng)上有組成員L - Local :表示路由器本身也是該多播組的成員T - SPT-bit set:表示該路由器是SPT中的有效成員（在SPT樹(shù)上收到了多播包）P - Pruned：表示OIL中無(wú)接口（該路由已被剪除）R - RP-bit set：表示（S,G）表項(xiàng)正指向RP，這通常是共享樹(shù)上某特定多播源的剪除狀態(tài)J - Join SPT:表示在共享樹(shù)上接收到多播包后路由器會(huì)切換到SPT （根據(jù)spt-threshold）F - Register flag：表示該路由器必須發(fā)送一條Register消息以傳送多播流量（該First-hop路由器正在為多播源進(jìn) 行注冊(cè)）J - Join SPT :對(duì)（*,G ）表項(xiàng)來(lái)說(shuō)，表示沿共享樹(shù)向下傳送的多播流量速率已經(jīng)超過(guò)了該多播組設(shè)置的SPT-Threshold。 當(dāng)設(shè)置了 J-Join SPT標(biāo)記時(shí)，接收到沿共享樹(shù)向下傳送的下一個(gè)（S,G）包時(shí)，將觸發(fā)一條去往多播源的（S,G）加入消息， 從而將該路由加入到有源樹(shù)中。對(duì)（S,G）表項(xiàng)來(lái)說(shuō)，表示已經(jīng)創(chuàng)建了該表項(xiàng)（已經(jīng)超出SPT-Threshold）。當(dāng)為（S,G）表項(xiàng)設(shè)置了 J-J