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前言
PIM-DM适合组播成员分布比较密集的场景，比如该园区中100个人中有90个人都需要接收组播消息，这时候使用PIM-DM协议非常的适合。
但是在组播成员分布较为稀疏的网络中或者规模较大的网络中（比如Internet中）,PIM-DM中组播流量的周期性扩散会给网络带来较大的负担。
这个时候另外一种协议：PIM-SM就比较适合。
PIM-SM
相对于PIM-DM的“推（Push）模式”，PIM-SM使用“拉（Pull）模式”转发组播报。 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。
基于这一种稀疏的网络模型，它的实现方法是：
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在网络中维护一台重要的PIM路由器：汇聚点RP（Rendezvous Point），可以为随时出现的组成员或组播源服务。网络中所有PIM路由器都知道RP的位置。
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当网络中出现组成员（用户主机通过IGMP加入某组播组G）时，最后一跳路由器向RP发送Join报文，逐跳创建（*，G）表项，生成一棵以RP为根的RPT。
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当网络中出现活跃的组播源（信源向某组播组G发送第一个组播数据）时，第一跳路由器将组播数据封装在Register报文中单播发往RP，在RP上创建（S，G）表项，注册源信息。
PIM-SM的关键任务：
1. 建立RPT：汇聚点数/共享数
2. SPT：最短路径树
汇聚点RP（Rendezous Point）
RP在PIM-SM中非常的重要，在运行PIM-SM协议的路由器都需要知道RP的位置。
RP的作用：
RP是PIM-SM域中的核心路由器，担当RPT树根节点。
共享树里所有组播流量都要经过RP转发给接收者。
用户通过配置命令限制RP所提供服务的组播组范围。
RP可以静态指定也可动态选举：
静态指定是指由管理员在每台PIM-SM路由器上进行配置，使得每台路由器获知RP的位置。
动态选举是指通过专用协议在若干台C-RP（Candidate-RP）中选举产生。管理员需要开启选举协议并配置若干台PIM-SM路由器成为C-RP。本文主要讲解静态指定如何配置。
RP配置方式建议：
中小型网络：建议选择静态RP方式，对设备要求低，也比较稳定。
如果网络中只有一个组播源，建议选择直连组播源的设备作为静态RP，这样可以省略源端DR向RP注册的过程。
采用静态RP方式要确保域内所有路由器（包括RP本身）的RP信息以及服务的组播组范围全网一致。
大型网络：可以采用动态RP方式，可靠性高，可维护性强。
如果网络中存在多个组播源，且分布密集，建议选择与组播源比较近的核心设备作为C-RP；如果网络中存在多个用户，且分布密集，建议选择与用户比较近的核心设备作为C-RP。
RPT建立过程
RPT（Rendezvous Point Tree，汇聚点树也称共享树），是以RP作为根的一棵树。
如上图：假设Client A想要假如某组播源，Client A将会给路由器发送ICMP成员报告。然后该路由器收到报告后，明确了Client A想要假如组播，并向RP发送（ * ，G）join消息，并逐跳向RP转发，沿途的各个路由器都会生成相应的（ *，G）表。
RPT实现了组播数据按需转发的目的，减少了数据泛洪对网络带宽的占用。
注意1：为什么是" * " ：任意源，Client A并不知道组播源在哪里，其他路由器也不知道组播源在哪
注意2：RPT并不是最优路径
思考问题：如果Client A连接两台路由器，这两台都会发送（* ，G）的消息吗？
不会，一台发送就够了，参考IGMP查询器。
IP组播基础（二）IGMP协议各版本工作原理与基础配置、IGMP Snooping工作原理
DR选举
运行PIM-SM的网络，都会进行DR（Designated Router）的选举。其中有两种DR分别称为
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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。
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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（注册消息）。
lPIM-SM中DR的选举原则与PIM-DM相同：
可参考：IP路由基础（三）PIM协议（1）PIM-DM基本原理与配置
1. 优先级（大的优先）
2. IP地址（大的优先）
SPT建立过程
如图所示，在PIM-SM网络中，任何一个新出现的组播源都必须首先在RP处“注册”，继而才能将组播报文传输到组成员。具体过程如下：
- 组播源向组播组发送第一个组播报文。
- 源端DR将该组播报文封装成Register报文并以单播方式发送给相应的RP。
- RP收到注册消息后，一方面从Register消息中提取出组播报文，并将该组播报文沿RPT分支转发给接收者。
- 另一方面，RP向源端DR发送(S，G)Join消息（RP已经知道组播源在哪里），沿途路由器上都会生成相应(S，G)表项。从而建立了一颗由组播源至RP的SPT树。
- SPT树建立后，组播源发出的组播报文沿该SPT转发至RP。（组播消息又两条路可以选择：一条SPT，一条单播形式，那当然SPT更优一些）
- RP沿SPT收到该组播报文后，向源端DR单播发送Register-stop消息（注册停止消息：不要再给我发送单播消息了，我可以用组播接收消息）。
（* ，G）与（S，G）条目关系
| 模式 | 类型 | 使用场景 |
|---|---|---|
| PIM-DM | （S，G） | 第一跳路由器到最后一跳路由器的SPT。 |
| PIM-SM | （*，G） | RP到最后一跳路由器的RPT。 |
| PIM-SM | （S，G） | 源端DR到RP的SPT。 |
| PIM-SM | （S，G） | Switchover（切换）之后，从第一跳路由器到最后一跳路由器的SPT。（下文讲到） |
PIM-SM的转发树问题
SPT和PRT构成的组播报文的转发路径不一定是最优路径，而且由于这种方式以RP作为中间点，RP的工作负担非常的大，为此我们启动了RPT像STP进行切换的机制。
Switchover机制
PIM-SM通过指定一个利用带宽的SPT阈值可以实现RPT到SPT的切换。用户端DR周期性检测组播报文的转发速率，一旦发现从RP发往组播组G的报文速率超过阈值，则触发SPT切换：
- 用户端DR逐跳向源端DR发送（S，G）Join报文并创建（S，G）表项，建立源端DR到用户端DR的SPT。
- SPT建立后，用户端DR会沿着RPT逐跳向RP发送剪枝报文，收到剪枝报文的路由器将（*，G）复制成相应的（S，G）,并将相应的下游接口置为剪枝状态。剪枝结束后，RP不再沿RPT转发组播报文到组成员端。
- 如果SPT不经过RP，RP会继续向源端DR逐跳发送剪枝报文，删除（S，G）表项中相应的下游接口。剪枝结束后，源端DR不再沿“源端DR-RP”的SPT转发组播报文到RP。
在VRP中，缺省情况下连接接收者的路由器在探测到组播源之后（即接收到第一个数据报文），便立即加入最短路径树，即从RPT向SPT切换。
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。
PIM-SM配置实现
在想要运行PIM-SM协议的各个路由器上开启IP组播功能：multicast routing-enable，然后进入接口使能PIM-SM协议：pim sm ，最后在每个非RP路由器上手动指定RP，例如：static-rp 4.4.4.4
我们可以通过display pim routing-table来查看PIM-SM详细信息。
