首先要强调一下组播的环境，组播的目的是为多客户端传输数据的时候尽量节约带宽资源，只在有必要的时候才将数据帧复制，所以对于组播来讲，天生就是来对付“一对多”这样的网络环境的。
所以虽然传输模式有很多种，多对一，一对一的模式是用不着组播的，因为这里的一就是指的一个客户端，单播就可以搞定。组播要解决的传输模型是一对多和多对多。
PIM-SM可以很好的解决一对多的组播环境，因为RP和组成员之间是共享树，不管有多少成员加入，在RP那里都是维护一个（*,G）条目，建立的是一棵共享树。但是RP对于源维护的是（S,G）条目，所以一旦源增多，维护的开销会很大。
PIM-SM Bidir 可以很好的解决多对多的组播环境，因为RP与源之间，RP与组成员之间全部用RPT搞定，源有多少，成员有多少，全都不Care，再多也是两棵树。
PIM SSM 可以在一对多的组播环境中更为有效的传输数据，不存在RP，因为全部用SPT搞定，接收者一旦通过目录服务了解到某个源的信息，就能直接从该信源获得数据。
这里强调一下RP，RP的概念针对一个Group，即凡属于这个Group的成员都要知道自己组的RP是谁，RP为所有的组成员建立一棵共享树。但是一般我们在部署的时候只设一个RP地址来担当多个组的RP，实际上是超载使用了，这个实际RP就要为每个组建立一棵RPT。
PS：所谓SPT切换就是最后一跳路由收到第2个组波包的时候开始建立（S，G）条目，到向沿源RPF向上游发送（S，G）加入信息，然后逐台上游路由器将（*，G）建立一个（S，G）条目的这样一个过程。当上游路由器的（S，G）从空到非空，那么触发也会沿源的方向发送（S，G）加入信息。最后所有上游路由器将（S，G）的in接口生产，最后沿RP方向进行（S，G）RP-bit修剪。导致（*，G）条目的out接口为空。从而将前面生成的共享树删除，建立一条SPT。
PIM-DM 推的模式，该模式在设计的时候，前提是假设网络里的每个子网至少有一个（S,G）组播信息的接收者。
PIM-SM 拉的模式 假定组播不被需要，除非用一个显式的加入机制来专门申请，否则不会发送。
有RP做中间人，即使没有有效信源，接收站点也能加入共享树；即使没有接收者，源也能注册成功。
注意：RP本身是每个Group一个!不过有时候几个组用一个RP也没有什么关系，共享树就相应的有几棵，只不过根相同而已。 该组的成员都找自己组的RP，有流量转发到这个组的源都会到RP这里来注册。
PIM-SM用的是单向共享树，即以组播数据只能通过共享树由根到接收者。而双向共享树，可以经过也可以不经过，就近选择。
共享树是用*来代表所有的源，不管哪个信源的数据，要给组成员传输，都要通过这棵共享树（至少一开始是这样），因为一开始RP是信源唯一的联系人，只能先到它那，再通过共享树传输。
在组播实验中，我们用命令 ip igmp join-group 238.1.1.1来仿真客户端主机。可以通过 show ip igmp int loop 0 命令来进行验证。
运行PIM协议的接口会自动启用IGMP协议。
启用PIM协议，不管是DM还是SM，都是在接口下完成的，ip pim dense-mode 或者 sparse-mode，不过能在接口启用的前提是全局支持组播路由，ip multicast-routing
在PIM-DM中，虽然(*,G)条目并不能用来转发组播数据，但是在加入组的时候，各DM路由器还是会建立(*,238.1.1.1)这样的条目。
PIM-DM从发送第一个数据包开始，全网泛洪之后伴随修剪，形成SPT，这个动作完成之后即定格，OIL接口是Forward就为Forward，是Prune就为Prune，任凭你其间有组成员的加入或退出，一律要等到3mins之后的重新修剪再改动。
PIM-DM每隔3mins都要进行一次全网泛洪+修剪的过程，只要源服务器发送数据包这个过程就不会停止。因此泛洪的间隔等于修剪掉的路由的老化时间。这和上一段的意思差不多。
PIM-SM采用拉的模式进行，RP地址一定要指定，因为是共享树的根，共享树并不是PIM-SM赖以转发的路径，只是在一开始用一下，让RP知道该组的组成员的具体位置，一旦源沿共享树到达各组成员，会切换到SPT，那会RP就不承担转发数据的任务了。
理论上而言RP可以放在网络中的任何一个位置，不过要可达，RP的位置也要显示的告知其他PIM路由器，因为他们必须得知道，通告方式有多种，比如在每一台PIM-SM路由器上手动指定 ip pim rp-add，或者通过具体协议，Auto-RP或者BSR
所以说PIM-SM开始是 源到RP最短路径树，RP到组成员共享树，后来RP不介入，均为源和组成员之间的最短路径树。默认情况下，只有第一个组播数据包使用RPT，而后继的全部为SPT。
RP概念针对的是一个Group，比如238.1.1.1，RP所形成的共享树，枝叶衍生到所有属于238.1.1.1这个组的组成员，而之所以容易混淆，是因为我们在部署PIM-SM的时候，往往只指定一个RP，这个RP事实上承担着多个组的RP的角色，针对每一个组都会形成一课共享树。
224.0.0.0/4代表所有的组播地址。
在IOS中使用Ping命令发送组播报文，如果不定义源地址，那么会以所有运行PIM的接口地址为源。如果手动指定以Loopback口为源，除非在该Loopback口启用PIM-SM，否则不会触发向RP发送源注册信息。
所以一旦发现注册有问题，排查接口是否启用PIM-SM是最关键的。
当前的IOS，允许切换至SPT之后，仍保留RPT（而不被修剪），通过全局命令 ip pim spr-threshold infinity实现，但实际上在部署组播的时候没有什么意义。
PIM-SM Bidir
在PIM-SM初始的时候，RP和组成员之间建立的是（*,G）的条目，组成员这会儿还不能沿共享树向上转发流量（事实上就是那注册消息，我一接收者还要给你源传数据不成？），一来不知道给谁，二来路由器对于向上转发的流量还是凭借那个（*,G）条目，势必造成接口既in又out，这过不了RPF检查。
所以只有等源端的数据沿着共享树发下来，才能知道源在哪里，然后从共享树切换为源树，通过（S,G）条目转发。
但事实上PIM-SM之所以从共享树平滑过渡到源树，目的是为了让源通过最短路径到达接收者，而不是让接收者有向上游转发的能力（都说是接收者了），当然我们这里考虑的是数据流量，不是机制中的注册消息。
总的来说，PIM-SM是借用一下共享树，最终的流量转发还是要回归源树，但是双向PIM就不同了，整套机制都不涉及源树，全靠共享树搞定，也就不能期待什么“数据先通过共享树发下来，我就能获取点源的信息”，在这样的机制下，如果没有沿共享树向上游转发的能力，像实验中R4同时源和组的接收者，就这么一个（*,G）条目，这辈子都等不来转发的时候了。
所以双向PIM要实现流量的双向转发，有的接口需要既IN又OUT，同时在每个网段内引入DF选举机制来保证转发。
在PIM-SM中，共享树的路由器"不能向上游转发流量"和不能注册是两把事，你注册了共享树才会有枝节伸到你那里，说明你和RP是有联系的，不能向上转发流量是因为共享树建立的时候相应的（*,G）条目的OIL和IIL已经确定好，你沿共享树向上转发过不了RPF那一关。
注意：启用PIM-SM bidir的配置（DF自动选举，无需手动指定）：
1）在所有已启用PIM-SM的路由器上全局加上两条命令：
ip pim bidir-enable ip pim rp-add bidir
2）RP所在接口也要运行PIM-SM模式，否则不会安装下游的组加入信息。
在双向PIM的组播路由条目中，OIL包含有Bidir-Upstream标记的接口代表该接口相对于RP有最短的距离。
PIM SSM协议（Source Specific Multicast）常用来部署域间组播，默认情况下使用232.0.0.0/8的组播地址，路由器识别出是加入在这个范围内的组播地址，均采用SSM的方式来运作。
SSM并不依赖RP，因此纯SSM的环境下不需要配置RP，启用SSM使用全局命令 ip pim ssm default。
PIM SSM 可以在一对多的组播环境中更为有效的传输数据，SSM使得接收者一旦通过目录服务了解到某个源的信息，就能直接从该信源获得数据，不需要RP的介入。
SSM不需要MSDP来发现其他PIM域内的活动信源。一种应用层的外带服务（out-of-web），比如Web服务器，就可以完成信源发现的任务，所以这里也不用RP。
在传统的组播实现中，应用程序必须加入IP组播地址组，因为组播数据要发到这里。
如果具有不同<信源 & 接收者>的两个应用程序使用了相同的组播组，接收者可能同时收到两个应用程序的数据。（如果使用的是(*,G)条目，Group又相同，很可能发生这种情况）
即使接收者这里可以过滤掉不需要的数据，不过不必要的网络流量已经产生了。
SSM可以解决这种地址冲突的问题，因为SSM路由器依据完整的（S,G）条目对数据进行选路，只要信源的地址是在Internet上可路由的公有地址，就可以保证（S,G）条目的唯一性。
在SSM中，距离接收者最近的路由器会收到接收端应用程序加入特定组的请求，接收端应用程序可以使用IGMP V3的Include模式来表示这个意向。
而组播路由器可以直接向信源发送请求，不需要RP的介入，然后形成SPT传输数据。
SSM能够明确指定包含或者排除特定信源，在Include列表中没有列出的信源发出的数据包不会被转发。
末端客户端支持IGMPv3，即可加入到SSM网络中，如果不知道IGMPv3，还有另外3种解决方案：
1.IGMPv3 lite主机信令，即在客户端安装一个程序使之部分支持IGMP v3（这一部分是SSM所需要的）
2.URD 主机信令，依赖URD web服务器以及Cisco路由器在末跳（最接近客户端位置）截获（S,G）信道订阅（同时客户端使用IGMPv2加入组）
3.DNS解析，SSM Mapping建立组播加入组和源的映射关系，不过新版本似乎已经取消这个功能。
用路由器模拟支持一个IGMPv3的客户端主机，可以使用命令：ip igmp static-group 232.1.1.1 source 5.5.5.5，不过这样加入组，是不支持用ping命令进行测试的，即不可能ping通，不过这是目前在路由器环境下仿真加入（S,G）的唯一方法。
Auto-RP & BSR
在大型的组播环境中，静态指定RP并不具备很好的扩展性，Cisco有一种自动通告RP地址的机制成为Auto-RP。Auto-RP使用组播地址224.0.1.39（RP候选者，即C-RP使用）和224.0.1.40（映射代理，这个地址正是在路由表中看到的）
基本流程如下:
1.C-RP将RP地址通告到整个网络
2.映射代理收到C-RP的通告，每60s向域中其他设备发送一次通告。
Auto-RP所用的组播地址224.0.1.39和224.0.1.40相关条目仍使用秘籍模式转发。C-RP和映射代理也是同一台路由器，C-RP和映射代理在大型网络中部署往往设置多个，起到冗余和分担组播注册流量的作用。
这样做有一些矛盾的地方：
1.Auto-RP依赖组播通告，但是组播依赖于RP来形成转发树。
2.PIM-SM路由器基本无法在获得RP之前进行组播转发。
为解决这个问题，思科设置了密集-稀疏模式（ip pim sparse-dense-mode），即在没有获得RP之前，先采用PIM-DM模式完成组播转发。新版本可以用命令 ip pim autorp listener （每台PIM路由器上都要敲）
配置候选RP：
ip pim send-rp-announce loop 0 scope 100 [group-list]
宣告自己的loopback 0的IP地址为RP地址，该通告信息的TTL为100，Group-list可以定义做那些组的RP。配置候选RP的时候要注意，RP地址所在接口一定要运行PIM-SM，否则会报错。映射代理的源地址也需要启用PIM-SM。
配置映射代理(相当于一个中继器)：
ip pim send-rp-discovery loop 0 scope 100 （以loopback 0为源地址）
和IGP一样，组播中的测试有时也需要清空一次组播路由表，排除测试命令过程中因组播路由条目尚未老化造成的问题。 （clear ip mroute *）
PIMv2 BSR和Auto-RP作用相同，但是机制上有些差别:
1.PIMv2 BSR使用PIM协议来通告RP，逐跳通告，不需要依赖密集模式。
2.BSR是PIMv2的一个组成部分，而Auto-RP是独立的思科专有协议。
3.BSR不能设置通告范围，但是可以设置边界。
4.BSR可以设置优先级，选择出最优的C-RP和C-BSR
在一个PIM-SM域中，RP可以有多个，服务于不同的Group，但是BSR作为域的核心只能有一个，C-BSR可以来做备份。一个RP可以同时服务于多个Group，但是一个Group只能对应一个RP。一台设备可以同时充当C-RP和C-BSR。
BSR工作流程：
1.从宣称自己为C-BSR的路由器中选举出一个BSR，这个BSR是C-BSR之间自己商量选出来的。
2.凡是宣称自己为C-RP的路由器会发出通告信息，BSR只负责搜集这些信息，然后通告给域内所有的PIM-SM路由器。
3.PIM路由器会先比较这些C-RP的优先级，选低优先级的，如果优先级一样就会通过相同的RP哈希算法选出自己的RP，告诉BSR。
注意参与这个hash算法的数据有RP地址，hash码和Group地址等，单是这三个参数就决定了同属一个Group的PIM路由器选出来的RP应该是一样的。
4.BSR宣布RP的选举结果。
需要注意的是RP是由PIM路由器民主选举出来的，因为他们可能要为不同的Group选出各自的RP。
BSR选举C-RP的价值观 1)较低的优先级 2)较大的hash值 3）较大的RP地址
BSR选举C-BSR的价值观 1)较高的优先级 2)较高的源IP地址
Auto-RP中RP选举不涉及优先级，只比源地址，较高的IP地址优选。
配置C-RP
ip pim rp-candidate loopback 0 [group-list]
group-list 可以为C-RP定义要成为哪些组的RP
配置C-BSR
ip pim bsr-candidate loopback 0 0 (hash掩码长度) 50 (优先级)
C-BSR这里可以通过hash码定义将那些Group分给一个RP
如果多个RP同时工作，建议使用hash掩码，用Group-list则属于静态配置，存在单点失效的可能。
Hash运算的过程并不复杂，根据唯一原则，只要在掩码范围内相同的组地址，一定会分到相同的RP。
比如设hash码为24，那么意味着凡是前24位相同的组都分给同一个RP，即一个RP最多会分配到2^8-2=254个Groups。
MSDP & 任播RP
多个ISP之间实现域间组播，如果使用一个RP，会导致单点故障和RP负载过重，因为最好每个域（AS）使用各自的RP，实现冗余和分担机制：但由于信源，接收者可能注册到不同的RP，因此需要在RP上交换源信息，这种信息是通过MSDP交换的。
另外为实现迅速在不同RP间切换，用任播RP方式通告。而所谓任播RP，就是不同区域使用相同的RP地址，实现冗余。
配置MSDP Peer
ip msdp peer 5.5.5.5 connect-source loop 0
指定对等体的IP地址是5.5.5.5，用自己Loop 0的接口地址作为源IP地址进行TCP的连接。
ip msdp originator-id loop 0
指定以自己的loop 0的接口地址作为RP地址放进 Source-Active Message 中通告给对等体。
show ip msdp peer 2.2.2.2
