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文檔簡(jiǎn)介
1、IGMPIGMP 是Internet Group Management Protocol(互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議)的簡(jiǎn)稱。它是TCP/IP 協(xié)議族中負(fù)責(zé)IP 組播成員管理的協(xié)議,用來在IP 主機(jī)和與其直接相鄰的組播路由器之間建立、維護(hù)組播組成員關(guān)系。到目前為止,IGMP 有三個(gè)版本:1、IGMPv1(由RFC 1112 定義)2、IGMPv2(由RFC 2236 定義)3、IGMPv3(由RFC 3376定義)一、IGMPv11.1報(bào)文格式1、版本:版本字段包含IGMP版本標(biāo)識(shí),因此設(shè)置為1。2、類型:成員關(guān)系查詢 (0x11)成員關(guān)系報(bào)告 (0x12)3、校驗(yàn)和4、組地址:當(dāng)一個(gè)成員關(guān)系報(bào)告正被發(fā)
2、送時(shí),組地址字段包含組播地址。當(dāng)用于成員關(guān)系查詢時(shí),本字段為0,并被主機(jī)忽略。1.2組成員加入過程當(dāng)一個(gè)主機(jī)希望接收一個(gè)組播組的數(shù)據(jù),則發(fā)送成員加入報(bào)告給組播組。1 / 12IGMPv1 join包如下:1.3查詢與響應(yīng)過程路由器RTA(IGMP查詢器)周期性地(默認(rèn)60秒)向子網(wǎng)內(nèi)所有主機(jī)(224.0.0.1代表子網(wǎng)內(nèi)所有主機(jī))發(fā)送成員關(guān)系查詢信息。所有主機(jī)收到IGMPv1成員關(guān)系查詢信息,一主機(jī)首先向組播組發(fā)送IGMPv1成員關(guān)系報(bào)告。組的其他成員監(jiān)聽到報(bào)告后抑制自己的成員關(guān)系報(bào)告發(fā)送。1.4 抑制機(jī)制當(dāng)主機(jī)收到IGMP成員關(guān)系查詢時(shí),對(duì)它已經(jīng)加入的每個(gè)組播組啟動(dòng)一個(gè)倒計(jì)數(shù)報(bào)告計(jì)時(shí)器。各個(gè)
3、報(bào)告計(jì)時(shí)器初始值為從0到最大響應(yīng)之間一個(gè)隨機(jī)數(shù),默認(rèn)值是10秒。計(jì)時(shí)器到時(shí)的主機(jī)則主動(dòng)發(fā)送成員關(guān)系報(bào)告,目的地為該主機(jī)所屬的組地址。其它主機(jī)收到該成員關(guān)系報(bào)告,則抑制成員關(guān)系報(bào)告的發(fā)送,并刪除計(jì)時(shí)器。1.5 組成員離開過程主機(jī)“默不作聲”地離開組(不發(fā)送報(bào)告了)。路由器發(fā)送成員關(guān)系查詢信息。路由器沒有收到該組的IGMP報(bào)告,則再發(fā)送成員關(guān)系信息(3次查詢周期過后)。組播組超時(shí),剪枝。2、 IGMPv22.1報(bào)文格式1、類型成員關(guān)系查詢(0x11)常規(guī)查詢:用于確定哪些組播組是有活躍的,即該組是否還有成員在使用,常規(guī)查詢地址由全零表示; 特定組查詢:用于查詢某具體組播組是否還有組成員。 版本2成
4、員關(guān)系報(bào)告(0x16)版本1成員關(guān)系報(bào)告(0x12)離開組消息(0x17)2、最大響應(yīng)時(shí)間以0.1秒為單位,默認(rèn)值是100,即10秒。3、校驗(yàn)和4、組地址在成員查詢消息中,發(fā)送一個(gè)普遍查詢報(bào)文時(shí)組地址域應(yīng)設(shè)為0,當(dāng)發(fā)送一個(gè)對(duì)特定組的查詢報(bào)文時(shí),則應(yīng)設(shè)置組的地址。在成員報(bào)告或離開組的消息中,組的地址域保留了要報(bào)告或要離開的地址。2.2 組成員加入過程當(dāng)一個(gè)主機(jī)加入了一個(gè)組播組,則應(yīng)該立即發(fā)送一個(gè)或多個(gè)版本2的成員關(guān)系報(bào)告給組播組。IGMPv2的join包如下:2.3 查詢與響應(yīng)過程與IGMPv1相同,都存在抑制機(jī)制。增加了最大響應(yīng)時(shí)間來指定延時(shí)值來規(guī)定所有主機(jī)的查詢響應(yīng)延時(shí)的上限,此外最大響應(yīng)時(shí)
5、間在IGMP查詢器上配置,只應(yīng)用在成員關(guān)系查詢信息。2.4 查詢器選擇過程路由器啟動(dòng),主動(dòng)發(fā)出到所有組播系統(tǒng)組(224.0.0.1)的IGMPv2常規(guī)查詢信息。收到常規(guī)查詢信息的路由器,會(huì)把此信息的源IP地址和接收口的IP地址作比較,擁有最低IP地址的路由器被選舉為IGMP查詢路由器。非查詢路由器啟動(dòng)一個(gè)查詢計(jì)時(shí)器,周期檢查IGMP查詢路由器的狀態(tài)。2.5 組成員離開過程主機(jī)向224.0.0.2發(fā)送離開組消息(報(bào)文中含有要離開的組地址224.1.1.1)。路由器向這個(gè)組(224.1.1.1)發(fā)送特定組查詢。1秒鐘內(nèi)沒有收到該組的報(bào)告,發(fā)送第二個(gè)特定組查詢。二個(gè)查詢信息后未收到主機(jī)響應(yīng),組224
6、.1.1.1超時(shí),離開組。IGMPv2的Leave如下:三、IGMPv3在IGMPv1/v2的基礎(chǔ)上,IGMPV3提供了額外的源過濾多播功能。在IGMPv1/v2中,主機(jī)只根據(jù)組地址來決定加入某個(gè)組并從任何一個(gè)源接收發(fā)給該組地址的組播流。而使用IGMPv3的主機(jī)通告該主機(jī)所希望加入的 多播組,同時(shí)還通告該主機(jī)所希望接收的多播源的地址。主機(jī)可以通過一個(gè)包括列表或一個(gè)排除列表來指明希望從哪些源能接收多播流。同時(shí)IGMPv3帶來的另外一個(gè)好處是節(jié)省帶寬,避免不需要的、非法的組播數(shù)據(jù)流占用網(wǎng)絡(luò)帶寬,這尤其在多個(gè)多播源共用一個(gè)多播地址的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中表現(xiàn)明顯。IGMPv3的過程同v2類似。IGMPv3能夠向
7、下兼容IGMPv1和IGMPv2。 IGMPv3查詢和報(bào)告報(bào)文增強(qiáng)了功能:(1)攜帶源地址的查詢報(bào)文IGMPv3 不僅支持IGMPv1 的普遍組查詢和IGMPv2 的特定組查詢,而且還增加了對(duì)特定源組查詢的支持:普遍組查詢報(bào)文中,既不攜帶組地址,也不攜帶源地址;特定組查詢報(bào)文中,攜帶組地址,但不攜帶源地址;特定源組查詢報(bào)文中,既攜帶組地址,還攜帶一個(gè)或多個(gè)源地址。(2)包含多組記錄的報(bào)告報(bào)文IGMPv3 報(bào)告報(bào)文的目的地址為224.0.0.22,可以攜帶一個(gè)或多個(gè)組記錄。在每個(gè)組記錄中,包含有組播組地址和組播源地址列表。組記錄可以分為多種類型,如下:IS_IN:表示組播組與組播源列表之間的過濾
8、模式為INCLUDE,即只接收從指定組播源列表發(fā)往該組播組的組播數(shù)據(jù)。IS_EX:表示組播組與組播源列表之間的過濾模式為EXCLUDE,即只接收從指定組播源列表之外的組播源發(fā)往該組播組的組播數(shù)據(jù)。TO_IN:表示組播組與組播源列表之間的過濾模式由EXCLUDE 轉(zhuǎn)變?yōu)镮NCLUDE。TO_EX:表示組播組與組播源列表之間的過濾模式由INCLUDE 轉(zhuǎn)變?yōu)镋XCLUDE。ALLOW:表示在現(xiàn)有狀態(tài)的基礎(chǔ)上,還希望從某些組播源接收組播數(shù)據(jù)。如果當(dāng)前的對(duì)應(yīng)關(guān)系為INCLUDE,則向現(xiàn)有組播源列表中添加這些組播源;如果當(dāng)前的對(duì)應(yīng)關(guān)系為EXCLUDE,則從現(xiàn)有組播源列表中刪除這些組播源。BLOCK:表示
9、在現(xiàn)有狀態(tài)的基礎(chǔ)上,不再希望從某些組播源接收組播數(shù)據(jù)。如果當(dāng)前的對(duì)應(yīng)關(guān)系為INCLUDE,則從現(xiàn)有組播源列表中刪除這些組播源;如果當(dāng)前的對(duì)應(yīng)關(guān)系為EXCLUDE,則向現(xiàn)有組播源列表中添加這些組播源。IGMPv3的join包如下:IGMPv3的leave包如下:IGMPv3的query包如下:IGMP三個(gè)版本的比較:四、組播IP地址: 組播地址范圍 224.0.0.0239.255.255.255 保留組播地址 224.0.0.0224.0.0.255 224.0.1.0224.0.1.255 本地管理組地址 239.0.0.0239.255.255.255 用戶組播地址 224.0.2.023
10、8.255.255.255 組播MAC地址: 以太網(wǎng): 01-00-5e-xx-xx-xx 常用的保留組播地址永久組地址含義224.0.0.1 所有系統(tǒng),包括主機(jī)與路由器224.0.0.2 所有組播路由器224.0.0.3 未分配224.0.0.4 DVMRP(Distance Vector Multicast Routing Protocol ,距離矢量組播路由協(xié)議)路由器224.0.0.5 OSPF(Open Shortest Path First ,開放最短路徑優(yōu)先)路由器224.0.0.6 OSPF 指定路由器/備用指定路由器224.0.0.7 ST(Shared Tree ,共享樹)
11、路由器224.0.0.8 ST 主機(jī)224.0.0.9 RIP-2(Routing Information Protocol version 2 ,路由信息協(xié)議版本2)路由器224.0.0.11 移動(dòng)代理224.0.0.12 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol ,動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議)服務(wù)器/中繼代理224.0.0.13 所有PIM(Protocol Independent Multicast , 協(xié)議無關(guān)組播)路由器224.0.0.14 RSVP(Resource Reservation Protocol ,資源預(yù)留協(xié)議)封裝224.0.0.15 所有CBT(Core-Based Tree ,有核樹)路由器224.0.0.16 指定SBM(Subnetwork Bandwidth Management ,子網(wǎng)帶寬管理)224.0.0.17 所有SBM 224.0.0.18 VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol ,虛擬路由器冗余協(xié)議)5、 IGMP SNOOPINGIGMP Snooping運(yùn)行在鏈路層,是運(yùn)行在二層以太網(wǎng)交換機(jī)上的組播約束機(jī)制,用于管理和控制組播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)二層以太網(wǎng)交換機(jī)收到主機(jī)和路由器之間傳遞的IGMP報(bào)文時(shí),IGMP Snooping分析IGMP報(bào)文所帶的信息。
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