本节书摘来异步社区《IP多播网络的设计与部署（第1卷）》一书中的第2章，第2.3节，作者：【美】Beau Williamson，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看
2.3 多播分发树
IP多播网络的设计与部署（第1卷）
为了理解IP多播模型，你必须有良好的多播分发树的应用知识。在单播模型里，流量经由网络沿着一条单一的路径从源主机路由到目的主机。然而，在多播模型里，源主机将流量发送到一个任意的主机组，该主机组用一个多播组地址来表示。
为了将多播流量发送到所有的接收者，使用多播分发树来描述IP多播流量在网络中经过的路径。多播分发树的两个基本类型是源树和共享树。下面两节将对其进行讲解。
2.3.1 源树
多播分发树最简单的形式是源树。源树的根是多播流量的源，分支形成了通过网络到达所有接收者的生成树。由于源树在网络中使用最短路径，因此也经常被称为最短路径树（SPT）。
图2.8所示为组224.1.1.1的一棵SPT，其根为源主机A，连接有主机B和主机C这两个接收者。
（S，G）这一特殊的符号（读音为S逗号G）列举出了一棵S是源IP地址，G是多播组地址的SPT。通过使用该符号，图2.8中的SPT可以写为（192.1.1.1，224.1.1.1）。
注意到该符号意味着，在每一个单独的源向每一个组发送流量时，都存在一棵单独的SPT。因此，如果主机B也在向组224.1.1.1发送流量，主机A和主机C是接收者，那么将会存在一个单独的（S，G）SPT，其符号为（192.2.2，224.1.1.1），如图2.9所示。
2.3.2 共享树
与源树将源作为其根不同，共享树使用一个单独的公共根，该根位于网络中某些被选定的节点上。取决于多播路由协议，该根经常被成为汇聚点（rendezvous point）或核心（core），这使得共享树有了另一个普通名称：RP树（RPT）或有核树（Core-Based Trees，CBT）。
图2.10所示为组224.2.2.2的共享树，其根位于路由器D。当使用共享树时，为了将流量发送到所有的接收者，源必须将其流量发送到根。
在本例中，来自主机A和主机D的多播组流量发送到根（路由器D），然后沿着共享树到达两个接收者，即主机B和主机C。由于多播组中的所有源使用公共的共享树，因此该树可以用带有通配符的符号来表示，即写作（，G），读作“星逗号G”。在这种情况下，表示所有的源，G表示多播组。因此，图2.10中的共享树可以写作（*，224.2.2.2）。
1．双向共享树
共享树可以细分为两种类型：单向共享树和双向共享树。就双向共享树来说，多播流量可以沿着共享树向上或向下到达所有的接收者。图2-11所示为一棵双向共享树。
注意到，来自主机B的多播流量正在被其第一跳路由器转发，沿着共享树向上到达其根，同时沿着共享树向下转发，到达其他所有的接收者（这是主机A）。
2．单向共享树
单向共享树只允许单播流量沿着共享树从根发送到接收者。因此，多播流量的源必须首先使用某些其他方式将流量发送到根，只有这样，才能将流量沿着共享树向下转发。
可以使用的一种方法是，将单向共享树的根加入到一棵SPT中，而且该SPT的根是发送数据的源，这样就可以将流量有源推送到根，并沿着共享树向下转发。在图2.12中所示的单播共享树中，它的根已经加入到SPT中，而且该SPT的源为主机B，从而可以将主机B的多播流量推送到根。协议无关多播（Protocol Independent Multicast，PIM）使用该方法将源多播流量发送到根或RP。
另外一种将源发出的多播流量推送到单播共享树的根的方法是，源的第一跳路由器（路由器）直接将流量单播发送到根。当仅能作为源的主机想要发送多播流量到组时，CBT多播路由协议会用到该方法，如图2.13所示。主机A是仅能作为源的主机，而且没有加入到多播组，因此不会出现在单播共享树的分支上。
本例中，主机A是源，主机B是接收者。路由器B把从主机A接收到的多播流量封装，然后通过IP-IP隧道直接单播发送给根。根解封装该流量，然后将其沿着共享树向下发送。
