Multicast PIM Sparse Mode

PIM SM 동작
RP를 기준으로 RP 에서 Last hop Router 로는 (*.G) 의 shared Tree가 생성되고,
RP에서 First hop Router 로는 (S,G)의 Shortest Path Tree가 생성 된다.
이때, last hop Router에 Switch over 설정이되어있을경우, last hop Router 와 First hop Rotuer
간 Switch Over 되면서 (S,G)가 생성되는 Shortest Path Tree가 생성된다.

PIM neighbor Discovery
각각의 라우터는 default 30초 간격으로 PIM hello 송/수신 함
DR(Designated Router) : Highst IP Address elected
멀티 Access Network 환경에서만 DR이 생성됨.
동일 선상의 Router에서 DR이선출된 Router가 IGMP, Shared Tree를 생성하기 위한 정보를
송/수신함

PIM state : Muticast Distribution Tree의 상태를 의미함(Muticast Routing 상태)

Router에서의 PIM State
(*, G) 는 항상 존재하며 아래 Case 발생시 생성됨
IGMP v1, v2  Report를 받는 순간, (S,G) Join message를 받는 순간 (*,G)가 생성됨
First hop Router가 Unexpected multicast Packet을 받았을때 (S,G)를생성

RP에서의 PIM State
register message를 받는 순간 RP쪽에는 (S,G) 생성

PIM flags
S= Sparse
C = Directly Connectied Host (Last Hop Router에 나타남)
L = Local (Router is member)
      Auto RP : 224.0.1.40
P = Pruned
T = SPT를 통해서 Forwarding
J = SPT Join을 말함
     (*,G)일경우 STP-Threshold 를 통한 Switch Over가 일어날 것이라는 것을 의미
     (S,G) Source 쪽으로 Switch over  된것을 의미
F = First hop Router와 Register 가 일어남을 의미

PIM Sparse Mode Joining (Host->RP)
 1. host가 IGMP Report message 를 발생
 2. Router는 해당 그룹에 대한 (*,G) entry 생성
 3. Router는 incomming interface와 outcoming interface PIM State  생성
 4. 상단 Router에게 Join message 를 발생
 5. 상단 Rotuer는 (*.G) entry 생성 --- RP까지 계속
 6. RP 또한 (*,G)를 만들고 incoming interface는 Null 이 설정됨
PIM Sparse Mode Register (RP->Source)
 - Receiver shared Tree 가 이미 생성된 상태에서 Source의 Traffic flow
   1. Source가 Multicast 발송
   2. first hop router가 unexpected Multicast를 받음
   3. first hop router는 (*.G)를 만들고 (S,G)를 만듬
      이때, (*,G)는 Outgoing interface가 NULL 이되고, Incoming interface는 RP 쪽이 됨
              (S,G)는 Outgoing interface가  NULL 이고, incoming inerface가 Source 쪽이 됨
              flage는 FPT 가 생성됨
   4. Register message를 RP에게 unicast로 발송
       PIM state (S,G)에 registering message 생성
   5. Register message를 받은 RP는 (S,G)에 S 를 지정함
       이때 (*,G)에 있는 Outgoing interface를 S,G에 등록(이때, Incoming inteface는 제외함
   6. RP가 Source 쪽으로 Join message 요청 (S,G)
   7. 구간별로 (S,G) 가 전부 생성되고 STP가 생성 되며, RP는 이때 T Flag가 생성
       RP는 register stop message를 first hop Router로 발송

  - Receiver가 없는 상태에서 Source가 Multicast 발생시
     1. Source가 Multicast 발송
     2. first hop router가 unexpected Multicast를 받음
     3. first hop router는 (*.G)를 만들고 (S,G)를 만듬
        이때, (*,G)는 Outgoing interface가 NULL 이되고, Incoming interface는 RP 쪽이 됨
        (S,G)는 Outgoing interface가  NULL 이고, incoming inerface가 Source 쪽이 됨
        flage는 FPT 가 생성됨

   4. Register message를 RP에게 unicast로 발송
       (S,G)에 registering messing 생성
 
  5. Register message를 받은 RP는 receiver가 없으므로, register message Stop 을 First hop
      router에 발송 하고 상태유지 시간 동안 PIM State 유지 후 삭제 반복

PIM SM Pruning
   IGMP Group이 Time Out이 되거나, 마지막 host가 leave message를 발생했을경우, 즉,
   receiver가 더이상 존재 하지 않을경우 Pruning message 발생
   (*.G) outgoing interface 가 Null 이 될경우 RP쪽으로 Pruning message 발생
   (S,G) Outgoing interface 가 Null 이 될경우 First hop router 에 Pruning message 발생
   
   Mulit Access 환경에서 Pruning message 를 받았을때, delay time 3초를 가짐
   Outgoing interface에 연결된 또다른 Router가 pruning message를 동시에 받아
   상위 Router의 outgoing interface를 통해 받고있음을 알리기위해 (S,G) Join을 수행함

PIM Assert Message
  Multi Access 환경에서 각각의 Router의 Outgoing interface를 통해서 동일한
  Multicast Traffic 을 받게 되면 Router는 Asscert messag를 발생시켜 Source에 대한
  Distance, metric을 비교 동일할 경우 IP Address가 높은 Router가 Asscert Winner
  Router가 되어 Multicast 를 발송함. loser router는 pruning message를 발생하고 3분 뒤
  Asscert message를 발생 하여 재협약을 반복함