示例：配置 PIM RPT 和 SPT 切换

在共享树中，分布树的根是路由器，而不是主机，位于网络核心的某处。在主稀疏模式组播路由协议（协议无关组播稀疏模式 （PIM SM）中，共享树根部的核心路由器是共同点 （RP）。来自上游源的数据包，以及来自下游路由器在此核心路由器上的"会合"消息。

在 RP 模型中，其他路由器无需知道每个组播组的源地址。他们只需知道 RP 路由器的 IP 地址。RP 路由器会发现所有组播组的源。

RP 模式将查找来自每个路由器的组播内容来源（S，G 表示法）的负担转移到网络（*，G） 表示法仅知道 RP。准确来说，RP 查找来源单播 IP 地址的方式各不相同，但必须采用一些方法来确定特定组播内容的正确来源。

请考虑一组没有特定组的任何活动组播信息流的组播路由器。当路由器发现该组感兴趣的接收方位于其直接连接的子网之一时，路由器将尝试将该组的分布树加入回 RP，而非到内容的实际来源。

要加入共享树或 （），在 PIM 稀疏模式下称为 ，路由器必须执行以下操作：

• 确定该组的 RP 的 IP 地址。确定地址可以和路由器中的静态配置一样简单，也可以与一组嵌套协议一样复杂。

• 为该组构建共享树。路由器在其路由表中的 RP 地址上执行 RPF 检查，从而生成最接近 RP 的接口。路由器现在检测到此 RP 中的组播数据包需要流向此 RPF 接口上的路由器。

• 使用适当的组播协议（可能是 PIM 稀疏模式）在此接口上发送加入消息，以通知上游路由器，它想要加入该组的共享树。此消息是一条 （*，G） 加入消息，因为 S 未知。只有 RP 已知，并且 RP 实际上不是组播数据包的来源。收到 （*，G） 加入消息的路由器会将接收消息的接口添加到组的传出接口列表 （OIL） 中，并且还会对 RP 地址执行 RPF 检查。然后，上游路由器从 RPF 接口向源发送 （*，G） 加入消息，通知上游路由器也希望加入组。

每个上游路由器都重复此过程，从 RPF 接口传播加入消息，在共享树发展时构建。当加入消息到达以下其中一个时，该进程将停止：

• 要加入的组的 RP

• RPT 上的路由器，已为要加入的组具有组播转发状态

无论哪种情况，都创建分支机构，数据包也可从来源流向 RP，从 RP 流向接收方。请注意，不保证共享树 （RPT） 是到源的最短路径树。很可能不是。但是，一旦数据包流开始，就有许多方法可以"将"共享树"迁移到 SPT。换言之，转发状态可以从 （*，G） 过渡到 （S，G）。两种类型的树的形成在很大程度上取决于 RPF 检查和 RPF 表的操作。有关 RPF 表的信息，请参阅 了解组播反向路径转发 。

RPT 是组播组中 RP 与接收方（主机）之间的路径（请参阅 图 1）。RPT 通过来自接收方 DR 的 PIM 加入消息构建：

1. 接收方在互联网组管理协议 （IGMP） 主机成员报告中发送加入组 （G） 的请求。接收方的 DR PIM 稀疏模式路由器接收有关直接连接的子网的报告，并创建用于组播兴趣组的 RPT 分支。

2. 接收方的 DR 将 PIM 加入消息发送到其 RPF 邻接方、RPF 表中的下一跳跃地址或单播路由表中。

3. PIM 加入消息在树上传递，并组播至 ALL-PIM-ROUTERS 组 （224.0.0.13）。树中的每个路由器通过使用 RPF 表或单播路由表查找其 RPF 邻接方。此操作在消息到达 RP 并形成 RPT 之前完成。路由器沿路径设置组播转发状态，将请求的组播信息流从 RPT 下转发回接收方。

图 1：在 RP 和接收器之间构建 RPT

RPT 是单向树，允许信息流从 RP 下行至接收方的一个方向。对于从来源到达接收方的组播信息流，需要从来源的 DR 到 RP 构建分布树的另一个分支，称为最短路径树。

最短路径树的创建方式如下：

1. 源变为活动状态，在所连接的 LAN 上发送组播数据包。来源的 DR 接收数据包并将其封装在 PIM 寄存器消息中，然后将其发送到 RP 路由器（请参阅 图 2）。

2. 当 RP 路由器从来源接收 PIM 注册消息时，会向源发送 PIM 加入消息。

   图 2：PIM 注册消息和 PIM 加入交换消息

3. 来源的 DR 收到 PIM 加入消息，并开始将流量从 SPT 下发送到 RP 路由器（请参阅 图 3）。

4. 当 RP 路由器收到信息流时，它会向来源的 DR 发送注册停止消息，以停止注册进程。

   图 3：从来源发送至 RP 路由器的信息流

5. RP 路由器将组播信息流从 RPT 下发送到接收器（请参阅 图 4）。

   图 4：从 RP 路由器发送至接收器的信息流

用于组播的分配树根植于源，也是最短路径树 （SPT）。请考虑一组没有特定组的任何活动组播信息流（也就是说，没有该组的组播转发状态）的组播路由器。当路由器发现该组感兴趣的接收方位于其直接连接的子网之一时，路由器将尝试加入该组的树。

要加入分配树，路由器将确定该组源的单播 IP 地址。此地址可以是路由器上的简单静态配置，也可以与一组协议一样复杂。

为了为该组构建 SPT，路由器在其路由表中的源地址上执行反向路径转发 （RPF） 检查。RPF 检查会生成最接近源的接口，此时此来源的组播数据包需要流向路由器。

路由器下一步使用此接口发送加入消息，使用适当的组播协议通知上游路由器，它要加入该组的分配树。此消息是一条 （S，G） 加入消息，因为 S 和 G 已知。收到 （S，G） 加入消息的路由器会将接收消息的接口添加到组的输出接口列表 （OIL） 中，并且还会对源地址执行 RPF 检查。然后，上游路由器在 RPF 接口上向源发送 （S，G） 加入消息，通知上游路由器也希望加入组。

每个上游路由器都重复此过程，在 RPF 接口上传播加入，在 SPT 发展时构建。当加入消息执行以下两项操作之一时，该过程将停止：

• 到达直接连接到源主机的路由器。

• 达到此源组对已具有组播转发状态路由器。

无论哪种情况，都创建分支机构，每个路由器都有源组对的组播转发状态，并且数据包可向下流动至源到接收方的分配树。每个路由器上的 RPF 检查确保树为 SPT。

S SP 始终是最短路径，但它们并不一定是最短路径。也就是说，源和接收方通常位于路由器网络的外围，而不是中枢上，并且组播分布树可能蔓延至网络中几乎所有路由器。由于组播流量会压倒缓慢的接口，并且一个数据包很容易成为主干另一侧的一百或一千个数据包，因此提供一个共享树作为分布树是有意义的，以便组播源可以更集中地位于网络中枢上。这种在核心网络中根植分布树共享通过组播到点实现。有关 AP 的信息，请参阅 了解组播共同点、共享树和共同 点树 。

而不是继续将 SPT 用于 RP，将 RPT 用于接收器，而是在源与接收方之间按照以下方式创建直接 SPT：

1. 接收方的 DR 从来源接收第一个组播数据包后，DR 会向其 RPF 邻接方发送 PIM 加入消息（请参阅 图 5）。

2. 来源的 DR 接收 PIM 加入消息，并创建一个附加 （S，G） 状态以形成 SPT。

3. 来自该特定来源的组播数据包开始来自来源的 DR，并流向新的 SPT 至接收方的 DR。接收方的 DR 现在接收来源发送的每个组播数据包的两个副本，一个来自 RPT，一个来自新 SPT。

   图 5：接收器 DR 向源发送 PIM 加入消息

4. 为了停止重复组播数据包，接收方的 DR 向 RP 路由器发送 PIM 删除消息，通知其不再需要来自 RPT 的此特定源的组播数据包（请参阅图 6）。

   图 6：PIM 删除消息从接收方的 DR 发送至 RP 路由器

5. PIM 删除消息由 RP 路由器接收，并停止将组播数据包向下发送到接收方的 DR。接收方的 DR 仅通过新 SPT 接收此特定源的组播数据包。但是，来自源的组播数据包仍从来源的 DR 到达 RP 路由器（请参阅 图 7）。

   图 7：RP 路由器接收 PIM 删除消息

6. 为了阻止来自此特定来源的不需要的组播数据包，RP 路由器会向源的 DR 发送 PIM 删除消息（请参阅 图 8）。

   图 8：RP 路由器向源 DR 发送 PIM 删除消息

7. 接收方的 DR 现在仅从 SPT 接收特定来源的组播数据包（请参阅 图 9）。

   图 9：来源的 DR 停止向 RP 路由器发送重复组播数据包

在某些情况下，最后一跳路由器需要保持共享树到 RP，而不是过渡到直接 SPT 到源。例如，当低带宽组播流从 RP 转发到最后一跳路由器时，您可能不希望最后一跳路由器过渡。最后一跳和来源之间的所有路由器都必须维护和刷新 SPT 状态。这会成为资源密集型活动，对特定源和组播组地址的网络效率没有大为提升。

在这些情况下，您可以在最后一跳路由器上配置 SPT 阈值策略，以控制过渡到直接 SPT。应用于源组地址对的 SPT 无限切换阈值意味着最后一跳路由器永远不会过渡到直接 SPT。对于所有其他源组地址对，最后一跳路由器会立即转换为 root 于源 DR 的直接 SPT。

此示例说明了如何配置 PIM 坚持转发的超时时间。

此示例展示如何应用抑制从根植于 RP 的会展点树 （RPT） 到根植于来源的最短路径树 （SPT） 的转换的策略。