随着网络技术的不断发展,对IP数据包具有高速转发能力的三层交换机被越来越多地应用到网络中。在现有的三层交换机体系中,当组播挢数据到达交换机时,交换机以广播的形式将相关数据转发给对应VLAN内的所有二层端口,这就导致了交换机连接的某些下游路由器会收到本不需要的组播数据而造成资源的浪费。为了实现对组播路由协议PIM协议的二层转发管理,研究人员提出了PIM-Snooping二层转发管理方案,通过监听路由器之间发送的PIM协议报文,从而实现对组播数据在VLAN内的精确转发。本文在充分分析PIM-Snooping在PIM-SM场景中的工作原理的基础上,指出了PIM-Snooping由于不能支持加入抑制功能,使得存在共享网段时协议开销较大的不足,进而在既有PIM-Snooping的基础上提出了重组PIM协议报文的改进方案,并对改进方案的具体实现过程进行了详细的描述。最后对改进方案进行了仿真分析,仿真结果表明在存在共享网段时,改进协议能有效地减少网络中传输的协议报文,从而降低了PIM-Snooping的协议开销。本文还对PIM-Snooping在实际网络中的应用进行了研究。针对PIM-Snooping中由于下游需要同时加入多个组播组而产生的分片报文问题,本文提出了将交换机上监听到分片协议报文的端口维护成特殊的分片报文端口的处理机制,并通过仿真分析了该方案的实际性能。针对PIM-Snooping存在的被恶意攻击时可能建立大量无用下游状态表项,致使正常表项无法建立的安全隐患,本文提出了通过与PIM路由器动态交互来消除安全隐患的处理机制,并对该方案进行了详细论述,证明了其共可行性和有效性。