稀疏模式獨立組播協議

PIM(Protocol Independent Multicast)是一種組播路由協議。

PIM不依賴於某一特定的單播路由協議，它可以利用任意單播路由協議建立的單播路由表完成RPF檢查功能，從而建立組播路由。由於PIM無需收發組播路由更新，所以與其它組播路由協議相比，PIM開銷降低了許多。

PIM定義了兩種模式：稠密模式(Dense Mode)、稀疏模式(Sparse Mode) 。PIM-DM(Protocol Independent Multicast-Dense Mode)，即PIM的稠密模式，適用於網路規模比較小、組播成員相對集中的情況。PIM-DM在RFC 3973文檔中定義。

PIM-DM設備之間通過Hello消息來發現鄰居。一旦PIM-DM設備啟動，它就周期性地在每個配置了PIM-DM的介面上發送Hello消息。Hello消息有一個保持時間（Hello Hold Time）欄位，這個時間參數定義了鄰居等待下一個Hello消息的最長時間。如果鄰居在這個時間內沒有收到另一個Hello消息，就會將這個設備從鄰居關係表中刪除。

PIM-SM：稀疏模式獨立組播協議

（PIM-SM：Protocol Independent Multicast-Sparse Mode）

使用以下7種PIMv2消息

Hello；

Bootstrap（引導）；

Candidate-RP-Advertisement(候選RP通告）；

Join/Prune(加入/剪出）；

Assert(聲明)；

Register(註冊)；

Register-Stop(註冊終止）；

其中Bootstrap（引導），Candidate-RP-Advertisement(候選RP通告），Register(註冊)，Register-Stop(註冊終止）是PIM-SM特有消息。其餘3條在PIM-DM也有。

PIM-SM 是一種能有效地將IP報文路由到跨越大範圍網路（WAN 和域間）組播組的協議，而 PIM-DM 主要用於區域網。PIM-SM 協議不依賴於任何特定的單播路由協議，主要被設計來支持稀疏組。它使用了傳統的基於接收初始化成員關係的 IP 組播模型，支持共享和最短路徑樹，此外它還使用了軟狀態機制，以適應不斷變化的網路環境。它可以使用由任意路由協議輸入到組播路由信息庫（RIB）中的路由信息，這些路由協議包括單播協議如路由信息協議（RIP）和開放最短路徑優先（OSPF），還包括能產生路由表的組播協議如距離矢量組播路由協議（DVMRP） 。

PIM version Type Reserved （Address length） Checksum：

1）PIM Version ― 當前PIM版本號為2。

2）Type ― 特定 PIM 信息類型。

3）Address Length ― 地址大小（二進位形式）。

4）Reserved ― 該欄位值設為0，在接收端忽略。

5）Checksum ― 16位欄位是整個 PIM 信息的補充總和。

PIM-SM 主要支持以下方面：

1.維護 IP 組播服務模式（基於接收端啟動的組播組成員關係）。

在該模式中，源端只需要將數據包放到第一跳乙太網上，而不需要任何信令。接收端將給路由器發信令，以便加入到接收該數據的組播組中。

2.保持主機模型不變。

PIM-SM 是一個路由器到路由器的協議，這意味著主機不需要升級，只是需要在網路中配置支持 PIM-SM 的路由器。

3.支持共享和源分配樹。

對於共享樹，PIM-SM 使用名為 Rendezvous Point （RP）的中心路由器，作為共享樹的根。所有源主機都將它們的組播通信發送給 RP，RP 將依次通過通用數將這些包轉發給組的所有成員。源樹將源端和接受端直接相連，每個源端都有一棵單獨的樹。從單播路由表來看，每棵源樹都是最短路徑樹。PIM-SM 可以使用其中一種類型的樹，或者同時使用兩者。

4.維護任何特定單播路由協議的獨立性。

5.使用軟狀態機制，以適應不斷變化的網路環境和組播組。

軟狀態意思是，除非被刷新，否則路由器的狀態配置是短期的，並在一段時間后失效。

當前 PIM-SM 有兩種版本。我們主要關注第二版本，其應用較為廣泛。