PIM SM模式下BSR与RP选举机制

BSR作用：

BSR：bootstrap router 管理动态选举RP。选举出BSR，BSR然后向整个网络通告自己的存在。PIM-SM路由器侦听BSR洪泛的通过，并保存BSR信息。而C-RP（候选RP）则向BSR发送候选通告。BSR收集所有的C-RP信息，将汇总的信息进行全网洪泛。PIM-SM路由器会收到BSR洪泛的信息，根据相同的算法计算出组播组和RP的映射关系。

BSR通过多个C-BSR（候选BSR）通过PIM自举（bootstarp）选举而出，根据优先级、最大IP作为条件依次选举。

RP作用：

RP：rendezvous point 组播流量汇聚点。1、组播源以单播的形式向RP注册，从组播源接收流量，构建组播源到RP的SPT。2、组播路由器向RP发起PIM加入报文，构建自己与RP之间的RPT。最后一条路由器接收到组播流量后，RFC检查通过后，会自动触发RPT向SPT切换机制。RP可以通过静态指定，也可以通过动态选举。

实验如下图：

R1-R6之间使用OSPF协议，接口建立PIM-SM 邻居，各个接口之间为30位掩码IP互联。

R2：为C-RP，组播范围为239.0.0.0/24，优先级为100；R3：为C-RP，优先级为0，组播范围为默认224.0.0.0/4。

R4：为C-BSR，哈希掩码长度默认为30，优先级为100；R5：为C-BSR，哈希掩码长度默认为30，优先级为0。

MSC1：239.0.0.10；MSC2：238.0.0.10，PC1：192.168.1.2，PC2：192.168.1.3

配置如下：

R1:
#
multicast routing-enable
##
interface Ethernet0/0/0description MSC1ip address 192.168.0.1 255.255.255.252pim sm
#
interface Ethernet0/0/1description to-r2ip address 192.168.0.9 255.255.255.252pim sm
#
interface GigabitEthernet0/0/0description to-r3ip address 192.168.0.13 255.255.255.252pim sm
#
interface GigabitEthernet0/0/1description MCS2ip address 192.168.0.5 255.255.255.252pim sm
#
interface LoopBack0ip address 1.1.1.1 255.255.255.255
#
ospf 1area 0.0.0.0network 192.168.0.0 0.0.0.3network 192.168.0.8 0.0.0.3network 192.168.0.12 0.0.0.3network 192.168.0.4 0.0.0.3
#
-----------------------------------------------
R2:
#
multicast routing-enable
#
acl number 2000rule 5 permit source 239.0.0.0 0.0.0.255
#
#
interface Ethernet0/0/0description to-r1ip address 192.168.0.10 255.255.255.252pim sm
#
interface Ethernet0/0/1description to-r3ip address 192.168.0.18 255.255.255.252pim sm
#
interface GigabitEthernet0/0/0description to-r4ip address 192.168.0.21 255.255.255.252pim sm
#
#
interface LoopBack0ip address 2.2.2.2 255.255.255.255pim sm
#
ospf 1area 0.0.0.0network 192.168.0.8 0.0.0.3network 192.168.0.16 0.0.0.3network 192.168.0.20 0.0.0.3network 2.2.2.2 0.0.0.0
#
pimc-rp LoopBack0 group-policy 2000 priority 100 ///loopback0需要使能pim，优先级100，组播范围为ACl2000限制（239.0.0.0/24）
#
----------------------------------
R3:
#
multicast routing-enable
#
interface Ethernet0/0/0description to-r1ip address 192.168.0.14 255.255.255.252pim sm
#
interface Ethernet0/0/1description to-r2ip address 192.168.0.17 255.255.255.252pim sm
#
interface GigabitEthernet0/0/0description to-r5ip address 192.168.0.25 255.255.255.252pim sm
#
#
interface LoopBack0ip address 3.3.3.3 255.255.255.255pim sm
#
ospf 1area 0.0.0.0network 192.168.0.12 0.0.0.3network 192.168.0.16 0.0.0.3network 192.168.0.24 0.0.0.3network 3.3.3.3 0.0.0.0
#
pimc-rp LoopBack0 优先级默认为0，组播组默认范围224.0.0.0/4
#
---------------------------------
R4:
#
multicast routing-enable
#
interface Ethernet0/0/0description to-r2ip address 192.168.0.22 255.255.255.252pim sm
#
interface Ethernet0/0/1description to-r5ip address 192.168.0.29 255.255.255.252pim sm
#
interface GigabitEthernet0/0/0description to-r6ip address 192.168.0.33 255.255.255.252pim sm
#
#
interface LoopBack0ip address 4.4.4.4 255.255.255.255pim sm
#
ospf 1area 0.0.0.0network 192.168.0.20 0.0.0.3network 192.168.0.28 0.0.0.3network 192.168.0.32 0.0.0.3network 4.4.4.4 0.0.0.0
#
pimc-bsr priority 100 BSR优先级为100，哈希掩码长度默认30c-bsr LoopBack0 loopbackp0必须使能pim sm
#
----------------------------------------
R5:
#
multicast routing-enable
#
#
interface Ethernet0/0/0description to-r4ip address 192.168.0.30 255.255.255.252pim sm
#
interface Ethernet0/0/1description to-r3ip address 192.168.0.26 255.255.255.252pim sm
#
#
interface GigabitEthernet0/0/0description to-r6ip address 192.168.0.37 255.255.255.252pim sm
#
#
interface LoopBack0ip address 5.5.5.5 255.255.255.255pim sm
#
ospf 1area 0.0.0.0network 192.168.0.24 0.0.0.3network 192.168.0.28 0.0.0.3network 192.168.0.36 0.0.0.3network 5.5.5.5 0.0.0.0
#
pimc-bsr LoopBack0 BSR优先级为默认值0，哈希掩码长度默认30,loopbackp0必须使能pim sm
#
---------------------------------
R6:
#
multicast routing-enable
#
interface Ethernet0/0/0description to-r5ip address 192.168.0.38 255.255.255.252pim sm
#
interface Ethernet0/0/1description to-r4ip address 192.168.0.34 255.255.255.252pim sm
#
interface GigabitEthernet0/0/0description to-userip address 192.168.1.1 255.255.255.0pim smigmp enable  最后一跳路由器，使能igmp。
#
interface LoopBack0ip address 6.6.6.6 255.255.255.255pim sm
#
ospf 1area 0.0.0.0network 192.168.0.36 0.0.0.3network 192.168.0.32 0.0.0.3network 192.168.1.0 0.0.0.255
#

PC1加入238.0.0.10；PC2加入239.0.0.10时：

在R6已经由RPT切换到SPT，其中SPT ACT标志。针对与238.0.0.10的RP为3.3.3.3，239.0.0.10的RP为2.2.2.2。

RP以及BSR选举结果如下：

组播组与RP的映射关系

1、BSR选举机制

C-BSR以组播（239.0.0.13）洪泛PIM自举报文。1、C-BSR优先级，值大者优选；2、C-BSR的IP（均配置为loopback地址），IP大者优选。

2、动态RP选举机制

2.1、C-RP所服务的组播组范围与该组播组地址匹配度最长的C-RP胜出。即239.0.0.0的RP为2.2.2.2

2.2、组播组范围相同，C-RP优先级最小的胜出。

2.3、C-RP优先级相同，将组播组地址、BSR哈希掩码、C-RP地址作为哈希函数参数，得出哈希值最大的胜出。

2.4、如果哈希值相等，则C-RP的Ip地址最大的胜出。

3、DR选举后，断言机制

R6会收到R4和R5相同的组播源的组播报文，此时触发断言机制，选举出DR，由DR负责组播报文转发。选举出R5作为DR。这样就避免了收到重复发报文。组成员所在的网段中的DR负责向RP发起RPT加入。同时，组播源所在的网段中方的DR负责向RP发起组播源注册过程。

选举机制：

3.1、DR优先级 pim hello-option dr-priority

3.2、优先级相同，比IP大的胜出。

3.3、对方若不支持hello携带DR优先级，就比IP大的胜出。

3、RPT与SPT切换

组播源向R1发送组播报文，R1（DR）通过单播报文向RP发起组播源注册（register），此单播报文封装了源、组播组；

RP通过解封注册报文，得到组播源。RP与组播源建立起SPT。SPT构建完成后，RP收到组播流量，此时向R1发送PIM注册停止报文，R1停止发送注册报文.

PC1宣告加入组播组，发送组成员关系查询报告宣布加入组播组，R6收到IGMP的组成员关系查询报文后，在PIM路由表中创建（*，238.0.0.10）表项。R6向RP（R3）发起加入RPT，R4和R5通过DR选举，R5胜出。R5作为RPT进行组播报文转发。R6与R3之间构成RPT。当R6收到第一个组播报文后，会立即触发RPT切换SPT，以达到最优路径问题。

即：MSC2-R1-R3-R5-R6-PC2。

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