IGMP协议原理与配置 华为数通HCIP

1、IGMP协议：因特网组管理协议（在路由器与客户端间，不属于组播路由协议；组播路由协议:应用与路由器之 间，传播路由，维护组播路由表）作用：是TCP/IP协议族中负责IP组播成员管理的协议，用来在接收者和与其直接相邻的组播路由器之 间建立、维护组播组成员关系接收端如何接收组播数据：接收者与路由器间需要交换哪些信息？接收者需声明自己要接收哪个组的数据 路由器需了解哪些组播组存在接收者与Client A Client B Client C人工静态配置这些信息，有哪些问题？实时性差。灵活性差。工作量大、易出错。实现高效转发、灵活加组的网络，该如何部署？组成员管理-IGMP : IGMP协议运行于主机与

2、组播路由器之间，建立、维护组播组成员关系IGMP协议的作用：主机侧：通过IGMP协议向路由器通告组成员关系路由器侧：通过IGMP协议维护组成员关系所有报文TTL值默认为1IGMP协议的版本： l.IGMPvl :工作机制：普遍组查询与响应：周期60响应抑制机制：组成员收到普遍组查询报文后启动本地所属组定时器（0-10s随机值，单位为1s,最大响应时间默认10s），到时后发送成员关系报告，同组内成员监听到有 成员发送了成员关系报告，停止组定时器，且不再发送车十对本组的成员报告报文作用：可以减少网段上的协议流量（重复的成员关系报告）报文：普遍组查询报文：是组播路由器周期性（60s）向局域网内所有主

3、机以组 播的形式发送查询报文，本地网段所有路由器和主机都能识别并接收；任何组播组成员都回应成员关系报 告，查询报文中的组地址字段为0.0.0.0,代表所有查询的任意组，收到该报文的主机把自己所属组发送 成员关系报告给组播路由器成员关系报告报文：包含所属组的所有成员信息（只能携带一个组的组 播组信息）分两种：主机主动发给组播路由器，用于主动申请加入某个组播组 的报文是收到IGMP的普遍组查询报文后，被动响应请求，而告 知组播路由器所属组的报文，目的组地址字段是D类非224.0.0.XIGMPv1成员加入：主机主动申请加组：为了快速接收组播数据，不等待普遍组查 询报文，主动发送成员关系报告被动：收

4、到IGMP的普遍组查询报文后，被动响应请求（等待 0-60s）IGMPv1 问题：组成员离开：静默离开；因此会导致组播路由器不知道组成员离开，会 继续向下转发该组的组播数据，造成设备带宽浪费。解决办法：用普遍组查询报文，每60s发送一次，查询所 有的组是否还存在成员，普遍组查询130s（60*2+10）没有收到响应，则路由器认为该组不存在组播成 员，删除对应的组播转发项（IGMPv1中没有专门定义离开组的消息）查询器选举：依赖于组播路由协议查询器是负责发送普遍组查询报文，如果出现多个组播路由器， 那么谁发送普遍组查询报文？IGMPv1无查询选举机制，需要借助组播路由协议，就是依赖于上层协议PI

5、M协助选举查询2.IGMPv2 （最常用）：报文：查询报文：普遍组查询报文：查询地址是0.0.0.0特定组查询报文：被查询的组播地址，查询该组是否还有其他组成 员 s，目的 IP：224.0.0.1成员报告：成员关系报文（与V1 一样），组地址为要加入的组播组地址 （只能携带一个组的组播组信息）离开报文：成员离开报文（VI不存在），组地址为主机要离开的组播地IGMPv2 对 IGMPvl 的改进：组成员离开：1.组成员主动向查询器发送离开消息（该组最后一个组成员离开 发送）查询器向该组地址发送特定组查询，缺省间隔1s，发送2次 （健壮系数）若发送2次特定组查询之后仍没有收到成员报告，则认为该组

6、 播组不存在组播成员2.查询器选举：独立的查询器选举机制选举：所有IGMPv2路由器在初始状态时都认为自己是查询器，向本地网段内的所有主机和路由器发送普遍组查询报文。其他路由器在收到该报文后，将报文的源IP地址与自己的接口地址作比较。IP地址最小的路由器将成为查询器，其他路由器成为非查询器IGMP的查询器和非查询器都会处理IGMP组加入信息，但是只 有查询器负责发送查询报文。IGMP非查询器不处理IGMPv2离开报文非查询器：所有非查询器上都会启动一个定时器。若在该定时器超 时前收到了来自查询器的查询报文，则重置该定时器；否则就认为原查询器失效并发起新的查询器选举IGMPv1和IGMPv2报文

7、比较:IGMPvlIGMPV2IGMPv 1 报文：版本：包含IGMP版本标识，因此设置为1。类型：普遍组查询（0 x11），成员关系报告（0 x12）。组地址：普遍组查询报文中，组地址为0；成员关系报告报文中，组地址为成员想 要加入的组播组的地址。IGMPv2报文：IGMPv2报文与IGMPv1报文略有不同，它取消了版本字段，增加了最大响应时间字段。类型：相比于IGMPv1，IGMPv2新增了两种报文：特定组查询报（0 x11）：查询器向共享网段内指定组播组发送的查 询报文，用于查询该组播组是否存在成员。成员离开报文（0 x17）：成员离开组播组时主动向路由器发送的报 文，用于宣告自己离开了

8、某个组播组。最大响应时间：表示主机响应查询返回报告的最大时间。对于普遍组查询，最大响应时间默认为10秒。对于特定组查询，最大响应时间默认为1秒。组地址：普遍组查询报文中，组地址设置为0。特定组查询报文中，组地址为需要查询的组地址。在成员报告或离开组的消息中，组地址为需要报告或离开的组地址3.IGMPv3 :应用SSM的新需求：指定组播源，提供了在报文中携带指定组播源信息的能力SSM模型中的新需求：只接收特定源发送的组播数据工作机制：接收端发送成员报告，指出希望加入或拒绝某些组播源发送的数据报文：查询报文：普遍组查询报文：查询地址是0.0.0.0特定组查询报文：被查询的组播地址，查询该组是否还有

9、其他组成员特定源组查询报文：查询该组成员是否愿意接收特定源发送的数据成员报告报文：成员关系报告：不仅包含了主机想要加入的主播组，还包含了主机想要接收来 自哪个组播源的组播数据（可以携带多个组播组信息）IGMPv3没有专门定义成员离开报文，成员离开报文是通过特定类型的报告报文来传达IGMP各版本间的差异机制IGMPvlIGMPv2IGMPvB宣谛选举白三登身己结成员离开方式粉默离开主动发送离T7痒*波送茶厂十弦无组吾向古寻指走忠、汨支芍二层中组播数据转发的问题:组播数据在二层被泛洪:IGMP报文是封装在IP报文内，属于三层协议报文，而二层设备不处理报 文的三层信息，所以主机加组的过程二层设备并不

10、知道，而且通过对数据链路层数据帧的源MAC地址的学 习也学不到组播MAC地址（数据帧的源MAC地址不会是组播MAC地址），所有当二层设备在接收到一个目 的MAC地址为组播MAC地址的数据帧时，在MAC地址表中就不会找到对应的表项。那么它就会采用广播方 式发送组播报文造成：网络资源浪费存在安全隐患 解决：IGMP Snooping 机制IGMP Snooping 工作原理：使能IGMP Snooping机制后，查询响应仅向路由器接口转发HTA 酎 Rep-art-*Mlultcast PacketClie A B OientCIGMP Snooping可以实现组播数据帧在数据链路层的转发和控制：

11、实现原理：使能IGMP Snooping功能后，二层设备通过侦听主机和路由器之间交互的IGMP报文建 立和维护二层组播转发表，从而管理和控制组播数据帧在数据链路层按需转发。（通过分析报文中携带的 信息：报文类型、组播组地址、接收报文的接口等），IGMP Snooping建立和维护二层组播转发表的过程：查询器周期性的发送普遍组查询，该报文被扩散到交换机的所有端口，包括与交换机CPU相连 的内部接口 0。交换机CPU收到查询报文后，判断1号接口为连接路由器的接口Client B希望加入组播组224.1.2.3，因此以组播方式发送一个IGMP成员报告报文，报告中具 有目的MAC地0 x0100.5e01.0203。该报文将被发往路由器的接口以及交换机CPU相连的内部接口 0 ；当 CPU收到Client B的IGMP报告时，CPU利用IGMP报告中的信息将该接