IGMP協(xié)議及抓包分析

1、IGMPIGMP是InternetGroupManagementProtocol（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(lái)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、IGMPvl（由RFC1112定義）2、IGMPv2（由RFC2236定義）3、IGMPv3（由RFC3376定義）一、IGMPv11.1報(bào)文格式071531版本類型未使用校驗(yàn)癡組地址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)

2、告正被發(fā)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。報(bào)告RTAIGMPvljoin包如下:Tir>«SonnetDastinttipn皿"a5123111,473037192,168,1,10224-1.181工0PvlMrbershipReport3m12,02643712.168.1.10；24.1.1.1工BPvlM-embershipReportSH4S8blilEfiRIE-KIID224.1.1.1IGMPVlMembersnipRepor

3、tI948991,026491192.168.1.10224.1.1.1工3PvlMembershipReport106371IS,026516192,168,1.10224b1,1U工0Pvlm-embershipReport32539337.22226712.16S.L.10224.1.1.1工BPvlMembershipReportdFrame8S4S8(46byteson»w1re,46bytescaptured)ArrivalTime:Aug12,201210：52：01,461642000Tinedeltafrompreviauscapturedframe;0.00002

4、1000secondsTimedeltafroirpreviousdisplayedframe:4.439745000secondsT1mesincerefersnceorfirstframe:.466182000secondsFrameriuh'ber;5548siFrani£LEnciLh:48bvt司頓區(qū)48字節(jié)CaptureLength:46bytesFrameismarked:Faise口tnframT：eth:tp二iqmip|幀包含懵議cclor1ngRuleName：Routing!coloringRuleString:hsrpeigrpospfbgp匚dpv

5、rrpgvrpdgrnpimrnpmEthernet工工,ire:色匚：afl:石b:石1:0d:6a【也c:a機(jī)6b:El:0d:石百,Dst:lPv4nci5t_01:01:01(01:00:5e:01:01j01JsDestination:工工工D1；Q15e:01:01:01)目的組播HAC地址address:iPv4mca5t_JL：ui:uiCoi;ui;in)1-ZGbit:Groupaddress(multicast/broadcast).0-LGbit:Globallyuniqueaddr(factorydefaultk|5QurgtqGa$:$lj：61：QdMaSg小Eb

6、嚇I(yè)：M；而丁|源)IK地址一郵史"；，史匚a由；St：:b;6L;Qd;13)0-ZGbit:Zndividualaddress(unicsst).0-LGbit:Globallyuniqueaddress(factorydefaultTwe色：二戶。乂口8口03diirmrneipi工口匚取十與仁：ih上.工bb.i.iu一工久.1后廿二.ljur口三亡上上4.l.l.j.1.1.1j|-1口門：4版本IF明H-md”length:Ubytd首部長(zhǎng)度SUifferrntiated5evitesField:OkD。(USCPOxO口：Default;EtH：口x(KJj|服務(wù)類型0

7、00000.r=Different!atedservicescodepoint:Default(0x00)0.=ECN-CapableTransport(ECT):00=ECN-CE：0rora!Lenqth；S2zdenrif1cation：口x6H51”925“標(biāo)意-Flmqs:QxOOI狀有。+=Reservedbit:Nat5近.0.,=Don-tfragment:Notset.0.=Morefragments:notsetFrmwiient:口ff臭號(hào).段偏移量T1荷tn11vmf|TT性存時(shí)間口亡口):工心產(chǎn)戶(口xCiW)|包含tGMF=jHeadercbecksuir：Oxlc

8、decorrectsod:TrueBad:ralse|5口“行：19乙16乩工00久.L6B.L10)|源IP地址p-1jaticin:22LLL224.LI.：Q-|百宙組播地址二options:(4bytesRouterAlert!Everyroutere-ainlnwMpackerinternetGroupManagemenipratacol|工wpversion:1版本ypgjM吵可好面吃pot8xl2j|_組成聲報(bào)告卜一aider<z)匚k/um;OxOdd匚口不?頭部檢驗(yàn)和|FUlt1亡地口?的弓：上一4.1二.【二二二.1.1,1J|組播地址000001005e010101

9、eca86b61Od5a.OSDO600一元，.ka.1.F.00100020654500000102cOaS01OaeO01.cE.H00200101940400001200QcfdeO0101011.3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IGMPvl成員關(guān)系查詢信息，一主機(jī)首先向組播組發(fā)送IGMPvl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)報(bào)告計(jì)

10、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。二、IGMPv22.1 報(bào)文格式071531類型最大響應(yīng)時(shí)間校驗(yàn)和組地址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

11、播組是否還有組成員。版本2成員關(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：1GMpY2M虻fflfc七r5rdpREpcrt/JoimtqroupNN4L1-1.1-1S13N-FSO

12、EAE192,16日.11002工削P廿N6禺%電，廣。叩211工62243Suit161SI192.16.1.10224,1.1-1IOMPV2MembershipReport/3dingroup224.1.1.1736516.431192.1e6.1.1022d.1.1.1icMPv2MembershipReport/Jflingroup224.1.1.11075479r1S9641192,165,1,10224.0.G.21WPV2LeaveGroup224.1,1,1三Frarre52947C46bytesonwire,46bytescaptured)ArrivalTime:Aug10

13、T201212：52:5J.443232000Tiitnedeltafrompreviquscapturedframe:04000084000secondsJTiimEdeltafrompreviausdisplayedfrarre:L844也53。secondsTiidesineerefersneearfirstframe:4a625311000secondsNumber52947行之Length:46captureLength；46bytesFraeismarked:FalseProtocolsinfraJineerh:ip:1gjinpColoringRulName：:RoutingCo

14、loringRuleStringshsrp11eigrpIIcspf11bgp11cdpIIvrrp11gvrpIIigmpIismpMEthernetIIPSrc:ec:aS:6b:Gd;CeG；aS:6b-6i：:0d;6a)P口5七：iPv4mcast«01.：01;01(01;00:Je;Ol:01?01)3destination:工PE嘰砧二QIC01:00:5«：01:01:01)add呼551iPv4fflHG«L5t_01：01：01(01'00：5-01=01：01).一.*工mm口中4,+-占上上修3.一,=IGbit:G口up3d4&

15、#163;與$(;mu111cast/brDadlcast)-,*-Cl.一上上=上=LGbit:G1oballlyuniqueaddress(factorydefault)日Source:eca£6bz61:Od;6a(et:aS:6b;61zOd:6a)Address:：ec；aSz&b61；Od；6a(e；caS；6b；61；0dl：6a).««.0.r.-igbit；ind1v1dualaddress(unicast).»»0.-LGbli:clobalilyuniqueaddress(factoryd-efault)Type;

16、ipCQxOBOO)-internetPratocolt5rc:192.168.1.10C192,16B.1410),Dst:224,1.Lbl(224,1.1.1；version：4Headerlength:24bytes-DifferentiatedservlcesField:0x00(Dscip0x00:Default;ecn：0x00)000000.=Differentiatedservicescodepoint:DefaultfOxOO)0.=EChl-capableTransport(ect):00-ECN-CE:0TotalLength:32identifIcation:Oxal

17、58(41304)=1Flags:OkOO。一.=Reservedbit:Notset.0,=Don'tfragment:Notset.0,-Porefragments:NorsetFragmentoffset:0Timetolive:1Protocol:IGMP(0舅02)3Headerchecksum:OxeOcacorrectGoad:TrueBad:FalseSource:192,16S.1.10(192.16S,1.103Destination：224+i.1,1(224.1+1.1)-.Options:(4bytes5RouterAlert:Everyrouterexami

18、nespackethimernetGroupManagententProrocol工5P弓公011：,2-I”版本2.Type:MEmbsGbrip"Rip】Kt10x15員報(bào)告Max涯spgTTfinQ0-tOxO。)最大響應(yīng)時(shí)間Headerchecksum:0x08fdcorrect類部檢驗(yàn)和Muhfcm*ldrE5£："4.LL1汨楮土山-000000100020010001OOI020181.05000111001as0261odOS0046hjadcf.0101-112.3 查詢與響應(yīng)過程與IGMPvl相同，都存在抑制機(jī)制。增加了最大響應(yīng)時(shí)間來(lái)指定延時(shí)值

19、來(lái)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)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)。特定組查詢224.1.1.1RTAIGMP查詢路由器192168.12RTB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

20、主機(jī)響應(yīng)，組224.1.1.1超時(shí)，離開組。Sour”DestionPrctocolInEoArrivalTi而皂二Aug10,201212:52:51-59fi77M00TimeTimeTimeFrMef小仃1號(hào)-source：總aS：5b:51：0d:5m(teciaS:6b:61:od6a)Address:Od:&a(ec:aB：6b:61:Od:6a)CaptureLength:46byt5Frameismarked：FalseProtocolsinframe:ethnp：igmp0.-6fType:IR(OxOSOO)=igbitzGroupaddre$£i(mul

21、r1cast/braadcasr3-LGbit:Globallyuniqueaddress(factorydefaultdeltafrompreviouscapturedframe:0.000285000secondsdaltaifrompreviousdisplayedframe:2.7SOSSSOOOsecondssincereferenceorfirstframe:2,76OS58000secondsNumber:31B1-4Length:46bytw"IGbit:individualaddress(unicast)=LGbitiGloballyuhiue(factfir1yd

22、efault)dEthernettt95irt:：od：6a(ec:as:：6b:61:：od:6a)PDst:iPv4mcas,E_oo：oo：O2(01：oo:5e：oo：oo：O2)EDestination：IPv4mc51.00:00:02(01：00:5e:00:00:02)Address:IPv4m<ast_00:00:02(01:00：:5e：:00:00:02>.查詢224.0.0.1192168.11查詢224.0.0.12.5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)。IGMPv2的Leave如下:5294

23、74.25311622435.436151736916.43S1661075479a3S9&41192.18.1.10192.158.1.10192.16881.10192.163.1.10224.1.1.1224.1.1.1224Bla1.1224,0u0.2224.1.1.1224.1.1.1224ul-lei工GFPIO-PP工GFP工#1PvzMembershipReportv2MembershipReportv2MembershipReportv2LeaveGroup224slijoingroupjoingroupjoingroup22J1離開組報(bào)告224.0,0.2Fram

24、e31B14(46byresonmre.46byrescaptured)318LJ：.7SOB5Big2.168.JL,10224.0.0.2igmpvz1_0甘5色GraurirrternetProtocol15rc;192.1&8h1110(192+E6&1.1。)，Dat:224,0.0,2(224+0,0.2)version:4Header1ength：24byres-Differential：edSer.1cesField:0x00tDSCP0x00:Default:;ECN：0x005QQg00,-Di$erv1<escodepolri:oefauK(OxOQ

25、)，*-6-ECK-CapableTransport(ect)；Q.r.0-ECM-CE:0TotalLength：icenrificaiianOxaece(201'4)dFlags:0x000,.*Reservedbit:Not$巖工.0.=Don-Tfragrnnr:nutset.0.=Morefragrrerts：Mot3mtFragmentoffset:0Timeto1ive:1Protocol：wp(0x02)-ktmad桓checksum:0x345ScorrtctjGood;TrueBad;F313)Source:12.165.1.10(152.16S.1.10)Dttf

26、itfnatlor:Z24»0.0.2(22.0.0.2)Boptions:0bytasJRouterAlertiEveryrOdtiCpacket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(lái)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(lái)指明希望從哪些源能接收多播流。同時(shí)IGMPv3帶來(lái)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

27、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能夠向下兼容IGMPvl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IGMPvl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

28、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

29、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勺join包如下：FrotociolInfo丸"52鼬4,0,0.22吟M(rrtirrSh1pR.pgrtFL事”*gwp224.1,1.14豌194,3401064,0.0.22tokp“3errtieirshipReportgroup224.1,1.1IGW(»iroup.十&

30、quot;anysourcesT2529B,3dftLi21192.iM.iaoIGPV3KenrbershipReportoinqroup2Mls1.hlforanyrsources1257191D,9BO941142.163.1.1022.0.0.22IGHPW3MerTbershipReport電groupZ2i.l.lnlissue's11.0207192.1H.1.10224.0.0.22ZGPv3MembershipReporcLeavegroupZ24.1.1.16Fratiet624月(54bytesonwire.55byzesc即匚um)Arrivallime：Aug

31、12b201210；35：31.349719DQ0Tirredelrafrompreviouscapturedfrarre:D.000114000seconds)TiffedeltafrckfipreviousdispllaedlFra豚)1.4S22260DOsecarHlsJTlrresincereferenceorfirstfr*afi>e：5.792332000sgcarxlsFrarrtNurrt>ei':66243frArrelengthi54byrescapture54byieesFrimtHm.廣KM：FAllatjLrffcocols.十x:飄H：fp二f

32、gmpjC014ringH.u'l<勾事n.:RoutingcoiciringRuinstring：hsrp|lqrp11|Qipf11bgpIi|cdp11vrrp11處口|igmp|Hmp)SEthfrnflt工時(shí)5rc；*，a恥的；61:3;3二仙；6b；E二0d；5鼻)Cst：1Pw4ith;ast：00；16(01：00；i；W；00；16)國(guó)De&tinatign；IPv4ricastJO；CO；(01;OO;5«OO;0O：13iAddress:rPv4mca!5t_CiO;W;l!6:00：00:16)-.rl®IGbit;Grovpa

33、ddress(nu11icast/braaclcast)0.I.11.LGbit;Glotjallyuniqueaddress<fact<?rydefault)日Source;史c:;38:獨(dú)二虬；©dMmOc;鼻占:Gb;BhOdRw)address:ecsadsSblAlsOdr6a(ec;aA:ftbl;0d-."。9.IGbitfIndividualaddress(unicast)«.一口LGbit:Globallyyniqueaddress(factorydefault)TVnP!tpfownflnnInternetFrotacol,Src:

34、L&2.ItS.l.10(1S2.liS.L.10),Cat:224.0.22(2Ji.0.0,22)versions4Meaderlnflrh:24byifrshEfferenclaxMServicesfield;68(dx68;Default;«»:OxM)WMK,B-differential1曬podnr：Cfault(05fQQ)D.-£n-apahlaTranspore(ECT):O.i.->.&-ECN"C£二GTotalLength:4-0identlfRaclwOxbEafC4651L)sFlags:Cfa

35、cOOQ,Reverted|>1i:notsec0,.-Dcn'tfnr:Not_.D.-Mortfragnorrts:Nots«tFragmentoffset:0Ti«netd11ve:1pretMOl!工gfMm0l2)日Meader5包Kse:；。前日5了carre«lgekBTrueHadi;Fals«Sourca:192.1E5.1.1。(lft2.liEIE.1.10)Cestiratian:Z1A.Q.Q.22(224.0.0.22)：+.Option:t?bytts)aHfftrrnet/正u口卜ai詞ge?r虺田nprot

36、ocaligu»pyersioL.茨本3FP+爐有匕時(shí)升，口苴吧口1T§Q府門|卜8dwEecKsun二口肝訐日Tfprrr，TlumCr口upUncords二1言成員報(bào)告頭部檢驗(yàn)和1.1ChangeTdExcludeModeCrciJF'Re-zori1座匚月dType:ClhAnqToExludEModei：q)|報(bào)告報(bào)文TJ總DOMjO100Q2。0門口IGMPv3勺leave包如下:S#10-44D4i-taMitL#nMi4.619-TT而輸rsizai&innui192.16.8,1.10£g-V,y,££lO

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