IGMP技术总结(1)

IGMP技术总结(1)

IGMP 是Internet Group Management Protocol(互联网组管理协议)的简称。它是TCP/IP 协议族中负责IP 组播成员管理的协议，用来在IP 主机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。IGMP的工作原理是怎样的?不同版本之间有何区别?本博文将为您详细介绍...

1.IGMP 的版本

到目前为止，IGMP 有三个版本：

· IGMPv1(由RFC 1112 定义)/· IGMPv2(由RFC 2236 定义)/· IGMPv3(由RFC 3376 定义)

所有版本的IGMP 都支持ASM(Any-Source Multicast，任意信源组播)模型;IGMPv3 可以直接应用于SSM(Source-Specific Multicast，指定信源组播)模型，而IGMPv1 和IGMPv2 则需要在IGMP SSM Mapping 技术的支持下才能应用于SSM 模型。

2. IGMPv1 工作机制

IGMPv1 主要基于查询和响应机制来完成对组播组成员的管理。

当一个网段内有多台组播路由器时，由于它们都能从主机那里收到IGMP 成员关系报告报文(Membership Report Message)，因此只需要其中一台路由器发送IGMP 查询报文(Query Message)就足够了。这就需要有一个查询器(Querier)的选举机制来确定由哪台路由器作为IGMP查询器。

对于IGMPv1 来说，由组播路由协议(如PIM)选举出唯一的组播信息转发者DR(Designated Router，指定路由器)作为IGMP 查询器。

IGMP 查询相应示意图

如上图所示，假设Host B与Host C想要收到发往组播组G1 的组播数据，而Host A想要收到发往组播组G2 的组播数据，那么主机加入组播组以及IGMP查询器(Router B)维护组播组成员关系的基本过程如下：

(1) 主机会主动向其要加入的组播组发送IGMP 成员关系报告报文以声明加入，而不必等待IGMP查询器发来的IGMP 查询报文;

(2) IGMP 查询器周期性地以组播方式向本地网段内的所有主机与路由器发送IGMP 查询报文(目的地址为224.0.0.1);

(3) 在收到该查询报文后，关注G1 的Host B 与Host C 其中之一(这取决于谁的延迟定时器先超时)——譬如Host B 会首先以组播方式向G1 发送IGMP 成员关系报告报文，以宣告其属于G1。由于本地网段中的所有主机和路由器都能收到Host B 发往G1 的报告报文，因此当Host C 收到该报告报文后，将不再发送同样针对G1 的报告报文，因为IGMP 路由器(Router A和Router B)已知道本地网段中有对G1 感兴趣的主机了。这个机制称为主机上的IGMP 成员关系报告抑制机制，该机制有助于减少本地网段的信息流量;

(4) 与此同时，由于Host A 关注的是G2，所以它仍将以组播方式向G2 发送报告报文，以宣告其属于G2;

(5) 经过以上的查询和响应过程，IGMP 路由器了解到本地网段中有G1 和G2 的成员，于是由组播路由协议(如PIM)生成(*，G1)和(*，G2)组播转发项作为组播数据的转发依据，其中的“*”代表任意组播源;

(6) 当由组播源发往G1 或G2 的组播数据经过组播路由到达IGMP 路由器时，由于IGMP 路由器上存在(*，G1)和(*，G2)组播转发项，于是将该组播数据转发到本地网段，接收者主机便能收到该组播数据了。

IGMPv1 没有专门定义离开组播组的报文。当运行IGMPv1 的主机离开某组播组时，将不会向其要离开的组播组发送报告报文。当网段中不再存在该组播组的成员后，IGMP 路由器将收不到任何发往该组播组的报告报文，于是IGMP 路由器在一段时间之后便删除该组播组所对应的组播转发项。