Giao thức định tuyến PIM-SM được dùng để giảm lãng phí tài nguyên mạng. Các giao thức chế độ sparse không truyền lưu lượng của nhóm tới bất kỳ router nào trừ phi nó nhận được một thông điệp yêu cầu các bản sao của các gói tin được gửi tới một nhóm multicast đặc biệt. Một router láng giềng yêu cầu nhận các gói chỉ nhằm một trong hai mục đích:
F0/0
S0/0 S0/1
Trích mục trong Bảng định tuyến IP:
C 10.1.1.0 is directly connected, FastEthernet0/0
Gói tin Multicast Địa chỉ đích: 226.1.1.1 Địa chỉ nguồn: 10.1.1.10
“Tôi sẽ gửi gói tin đi từ nguồn.”
Bản sao của gói tin Multicast
25
Router đã nhận được một yêu cầu nhận gói tin từ một vài router láng giếng. Một host trên một phân đoạn mạng đã gửi thông điệp IGMP Join cho nhóm
đó.
Hình 1.13 Mô hình hoạt động của PIM-SM
PIM-SM được cấu hình trên tất cả các router. R1 được chọn lựa như là RP và trong tất cả ba router, địa chỉ IP của 172.16.1.1 của R1 được cấu hình tĩnh như là địa chỉ RP. Thường thì địa chỉ của cổng loopback được dùng như là địa chỉ RP và địa chỉ này được quảng bá trong bảng định tuyến unicast sao cho tất cả các router biết cách làm thế nàp để định vị router RP. Ở thời điểm này, R1 là RP có thể nhận lưu lượng đi về nhóm 226.1.1.1 nhưng router R1 sẽ không truyền lưu lượng này đi.
Các bước sau đây sẽ diễn ra:
1. Máy S1 gửi một gói tin multicast đến RP, địa chỉ đích là 226.1.1.1. 2. R1 chọn bỏ qua gói tin, bởi vì không có router hay máy nào trong phân đoạn mạng báo cho RP (R1) rằng nó muốn nhận lưu lượng multicast.
3. Máy H2 gửi thông điệp IGMP Join đến nhóm 226.1.1.1. RP
172.16.1.1
S1
Gói tin Multicast đến 226.1.1.1.1
IGMP Join 226.1.1.1 PIM Join
226.1.1.1
.10
Gói tin Multicast đến 226.1.1.1.1
R1 S0/0 F0/0 S0/1 S0/0 F0/0 S0/1 S0/0 S0/1 H2 H1 Chế độ thưa – không chuyển tiếp qua S0/0 và S0/1 R2 R3 1 2 3 6 4
Tôi có một bản tin tham gia cho nhóm 226.1.1.1 – chuyển tiếp ra S0/1 trong tương lai!
26
4. R3 gửi thông điệp PIM Join đến RP (R1) về địa chỉ 226.1.1.1.
5. Hoạt động của R1 giờ bị thay đổi, các gói tin được gửi về 226.1.1.1 sẽ được đẩy ra khỏi cổng S0/1 đến R3.
6. Host S1 gửi gói tin multicast về địa chỉ 226.1.1.1 và R1 gửi ra khỏi cổng S0/1 về R3.
So sánh PIM-DM và PIM-SM
PIM-SM có nhiều điểm tương tự như PIM-DM.
Cũng giống như PIM-DM, PIM-SM dùng bảng định tuyến unicast để kiểm tra ROF, bất chấp giao thức định tuyến unicast được dùng. Thêm vào đó, PIM- SM cũng dùng cơ chế sau giống như PIM-DM:
Cả hai đều dùng cơ chế hello để tìm ra láng giềng.
Tính toán và kiểm tra RPF khi bảng định tuyến unicast routing thay đổi. Bầu chọn designated router trên môi trường multi-access. Router DR thực
hiện tất cả các tiến trình IGMP khi IGMPv1 được dùng. Sử dụng cơ chế prune trên môi trường multiaccess.
Sử dụng cơ chế Assert để bầu ra router forwarder trên môi trường multiaccess. Router thắng quá trình bầu chọn Assert sẽ chịu trách nhiệm đẩy lưu lượng vào trong subnet đó.
Tuy nhiên, PIM-SM dùng cơ chế explict join (join tường minh). PIM Sparse Mode (PIM-SM) dùng một giải pháp khác. Cây multicast không mở rộng đến router cho đến khi nào một host đã tham gia vào một nhóm. Cây multicast được xây dựng bằng các thành viên ở các node lá và mở rộng ngược về root. Cây được xây dựng từ dưới lên. SM cũng hoạt động dựa trên ý tưởng cấu trúc shared- tree, trong đó gốc của cây không nhất thiết là nguồn của multicast. Thay vào đó, root là router PIM-SM thường được đặt ở trung tâm của mạng. Router làm gốc này gọi là Rendezvous Point (RP). Các router có thể nhận biết được RP bằng 3 cách:
27
Địa chỉ RP có thể được cấu hình tĩnh trên từng router: kiểm soát được mạng nhưng chi phí quản trị cao.
Bầu chọn RP có thể dùng giao thức bootstrap.
Dùng cơ chế Auto-RP của Cisco: phù hợp hệ thống mạng nhỏ.