【SPOTO思博网络】【网工入门基础】组播—MSDP
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01 啥是MSDP？
MSDP是Multicast Source Discovery Protocol（组播源发现协议）的简称，是为了解决多个PIM-SM（Protocol Independent Multicast Sparse Mode，协议无关组播-稀疏模式）域之间的互连而开发的一种域间组播解决方案，用来发现其它PIM-SM域内的组播源信息。
在基本的PIM-SM模式下，组播源只向本PIM-SM域内的RP注册，且各域的组播源信息是相互隔离的，因此RP仅知道本域内的组播源信息，只能在本域内建立组播分发树，将本域内组播源发出的组播数据分发给本地用户。
如果能够有一种机制，将其它域内的组播源信息传递给本域内的RP，则本域内的RP就可以向其他域内的组播源发起加入过程并建立组播分发树，从而实现组播数据的跨域传播。
基于这一设想，MSDP通过在网络中选取适当的路由器建立MSDP对等体关系，以连通各PIM-SM域的RP。通过在各MSDP对等体之间交互SA（Source Active，信源有效）消息来共享组播源信息。
02 MSDP工作机制
（1）MSDP对等体
通过在网络中配置一对或多对MSDP对等体，形成彼此相连的一张“MSDP连通图”，以连通各个PIM-SM域的RP。通过这些MSDP对等体之间的接力，可以把某RP发出的SA消息传递给其他所有的RP。
MSDP对等体可以创建在任意的PIM-SM路由器上，在不同角色的PIM-SM路由器上所创建的MSDP对等体的功能有所不同：
在RP上创建的MSDP对等体
源端MSDP对等体：即离组播源（Source）最近的MSDP对等体（通常也就是源端RP，如RP1）。
源端RP创建SA消息并发送给远端MSDP对等体，通告在本RP上注册的组播源信息。源端MSDP对等体必须配置在RP上，否则将无法向外发布组播源信息。
接收者端MSDP对等体：即离接收者（Receiver）最近的MSDP对等体（如RP3）。
接收者端MSDP对等体在收到SA消息后，根据该消息中所包含的组播源信息，跨域加入以该组播源为根的SPT；当来自该组播源的组播数据到达后，再沿RPT向本地接收者转发。
中间MSDP对等体：即拥有多个远端MSDP对等体的MSDP对等体（如RP2）。
中间MSDP对等体把从一个远端MSDP对等体收到的SA消息转发给其它远端MSDP对等体，其作用相当于传输组播源信息的中转站。
在普通的PIM-SM路由器（非RP）上创建的MSDP对等体
如Router A和Route B，其作用仅限于将收到的SA消息转发出去。
说明：对于通过BSR机制动态选举RP的PIM-SM网络来说，RP是由C-RP选举产生的。为了增强其网络的健壮性，一个PIM-SM域内往往存在不止一个C-RP。
由于无法预计RP选举的结果，为了保证选举获胜的C-RP能始终位于“MSDP连通图”上，需要在所有的C-RP之间建立MSDP对等体关系。
而选举落败的C-RP在“MSDP连通图”上所担当的角色相当于普通的PIM-SM路由器。
（2）借助MSDP对等体实现域间组播
PIM-SM1域内存在激活的组播源（Source），RP1通过组播源注册过程了解到了该组播源的存在。
如果PIM-SM2和PIM-SM3域也希望知道该组播源的具体位置，进而能够从该组播源获取组播数据，则需要在RP1与RP3、RP2与RP3之间分别建立MSDP对等体关系。
借助MSDP对等体进行域间组播的工作过程如下：
（1）当PIM-SM1域内的组播源向组播组G发送第一个组播数据包时，DR1将该组播数据封装在注册消息（Register Message）中，并发给RP1。RP1因此获知了该组播源的相关信息。
（2）RP1作为源端RP，创建SA消息，并周期性地向其他MSDP对等体发送。SA消息中包含组播源的地址S、组播组的地址G以及创建该SA消息的源端RP（即RP1）的地址。
（3）MSDP对等体对收到的SA消息进行RPF（Reverse Path Forwarding，逆向路径转发）检查，以及各种转发策略的过滤，从而只接受和转发来自正确路径并通过过滤的SA消息，以避免SA消息传递环路；另外，可以在MSDP对等体之间配置MSDP全连接组（Mesh Group），以避免SA消息在MSDP对等体之间的泛滥。
（4）SA消息在MSDP对等体之间转发，最终该组播源的相关信息将传遍所有建立了MSDP对等体关系的PIM-SM域（即PIM-SM2和PIM-SM3）。
（5）PIM-SM2中的RP2在收到该SA消息后，检查本域内是否有组播组G的接收者（Receiver）存在；
如果有接收者，RP2与接收者之间维护组播组G的RPT。RP2创建（S，G）表项，向源端的DR1逐跳发送（S,G）加入消息（Join Message），从而跨越个PIM-SM域直接加入以该组播源为根的SPT组播数据沿SPT到达RP2后，再沿RPT向接收者转发。
当接收者端的DR2收到来自组播源的组播数据后，可以自行决定是否发起从RPT向SPT的切换；如果没有接收者，RP2不会创建（S，G）表项，也不加入以该组播源为根的SPT。
说明：
MSDP全连接组：要求所有组成员之间两两建立MSDP对等体关系，且所有组成员均使用相同的组名称。
在使用MSDP进行域间组播时，RP在收到组播源的信息后就不再需要依赖其它PIM-SM域内的RP，此时接收者可以跨越各PIM-SM域内的RP，而直接加入基于组播源的SPT。
（3） SA消息的RPF检查规则
网络中有五个自治系统AS1-AS5，AS内部使用IGP互联，AS之间使用BGP或MBGP互联。
每个AS中包含至少一个PIM-SM域，且每个PIM-SM域中包含至少一个RP。各RP之间建立起MSDP对等体关系，其中RP3、RP4和RP5之间建立MSDP全连接组，并在RP7上将RP6配置为静态RPF对等体。
当PIM-SM域内只存在一个MSDP对等体时，该域又称为STUB域（如图3中的AS4）。
STUB域内的MSDP对等体可以同时拥有多个远端MSDP对等体，用户可以从中选取其中一个或多个配置为静态RPF对等体。
对于来自静态RPF对等体的SA消息不进行RPF检查，直接接受并向其它对等体转发。
MSDP对等体将按照如下RPF检查规则处理收到的SA消息：
（1）当RP2收到RP1发来的SA消息时
由于SA消息中所携带的源端RP的地址与MSDP对等体的地址相同，说明发出SA消息的MSDP对等体就是创建该SA消息的RP，于是RP2接受该SA消息并向其它对等体（RP3）转发。
（2）当RP3收到RP2发来的SA消息时
由于SA消息来自同一个AS的MSDP对等体（RP2），且该对等体是到源端RP最佳路径上的下一跳，于是RP3接受该SA消息并向其他对等体（RP4和RP5）转发。
（3）当RP4和RP5分别收到RP3发来的SA消息时
由于SA消息来自同一个全连接组的MSDP对等体（RP3），于是RP4和RP5均接受该SA消息并不再向本组其他成员转发，而只向本组之外的其它MSDP对等体（RP6）转发。
（4）当RP6收到RP4和RP5（假设RP5的IP地址较大）发来的SA消息时
尽管同处AS3的RP4和RP5都与RP6建立了MSDP对等体关系，但由于RP5的IP地址较大，于是RP6只接受IP地址较高的MSDP对等体（RP5）发来的SA消息。
（5）当RP7收到RP6发来的SA消息时
由于SA消息来自其静态RPF对等体（RP6），于是RP7接受该SA消息并向其它对等体（RP8）转发。
（6）当RP8收到RP7发来的SA消息时
属于不同AS的MSDP对等体之间存在BGP或MBGP路由。由于SA消息来自不同AS的MSDP对等体（RP7），且该对等体是到源端RP的BGP或MBGP路由的下一跳，于是RP8接受该SA消息并向其他对等体（RP9）转发。
（7）当RP9收到RP8发来的SA消息时
由于只有一个MSDP对等体（RP8），于是RP9接受该SA消息。对于由其它路径到来的SA消息，MSDP对等体将不接受也不转发。
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