02_2_IGMP协议原理

2019年7月27日 00:45 作者：金淼淋分类：Multicast  648

YES LAB
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YES LAB
组播路由器通过 ℃ MP 协议了解每个接凵连接的网段
上是否存在组播组的接收者，也就是组成员。如果
存在成员，组播路由器应将组播数据包转发到这个
网段；如果没有成员则应停止转发。
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Multicast Protocols
Source
Multicast routing protocols
Intradomain: DVMRP,
PIM,
MOSPF, CBT
MBGP/MSDP
Interdomain:
YES LAB
slab.co
IGMP/MLD
.yesl

组播路山协议概述
《组播路由协议分类
组播路山器之间运行组播路山协议，组播路山协议用于建
立和维护组播路山，建立一个从数据源端到多个接收端的
无环数据传输路径，即构建组播分发树
· 和单播路山一样，组播路山也分为域内和域间两大类
一域内组播路由协议
· 通过发现组播源并构建组播分发树，将信息传递到接收者
DVMRP 、 MOSPF 、 PIM-DM 、 PIM-SM 、 PIM-SSM 、 CBT
一域间组播路由协议
需要一种机制能发现其他组播域内的组播源： MSDP 、 PIM-SSM
· 用于 RPF 检测的路由信息如何在自治系统之间传递： MP-BGP 、 BGP
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YES LAB

YES LAB
《组播路由协议分类（续）《
域内的组播路由协议可以分为三类：
一密集模式协议（
DVMRP*CIPIM-DM)
密集模式协议用 push 万式， push 原理假设网络里的每个子网至少有一个组播
信息的接收点，因此，信息扩散到网络中的所有点。然后再利用扩散、剪
枝和嫁接来维护组播分发树。
稀疏模式协议（ PIM-SM) 、 CBT
稀疏模式协议用 pu 日而不是 push 的方式，即组播信息被拉入网络中的接收站点。
这种方式假定组播数据不被需要，除非有加入申请，否则组播信息不会被
传送到接收站点。
一链路状态协议（
）一一使用密集模式
MOSPF
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YES LAB
IGMP 的用途 InternetGroup Management Protocol 《
℃ MP 协议是主机跟路由器之间的控制协议
主机通过 ℃ MP 协议向组播路由器报告自己想加入的组
路由器通过 ℃ MP 协议查询网段上是否还有特定组的成员
当前 ℃ MP 对丨 Pv4 有 3 个版本：
RFC1112—lGMPv1
RFC2236—lGMPv2
RFC3376—lGMPv3
主机跟路由器之间的组控制协议对丨 Pv6 有 2 个版本：
Discover
MLDVI
MLD V2
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Multicast Listener

YES LAB
IGMPv1
IGMPv2
IGMPv3
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YES LAB
《报文格式《
0
版本类型
7
℃ M Pv 1
未使用
组地址
一版本字段包含 ℃ MP 版本标识，因此设置为
校验和
1
《类彗
一成员关系查询
一成员关系报告
校验和
· 组地址
（ 0 × 11
（ 0 × 12 ）
一当一个成员关系报告正被发送时，组地址字段包含组播地址
一当用于成员关系查询时，本字段为 0 ，并被王机忽略。
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IGMPv1
《组成员加入过程《
以过组播组的数据
YES LAB
，则发
PCI
PC2
RTA
卜」 ab net
PC3

IGMPv1
查询与响应过程
路由器 RTA （ ℃ MP 查讠旬器）周期性地（默认 60 秒）向子网内所有主机（
表子网内所有主机）发送成员关系查讠旬信息。
YES LAB
224 ． 0 ． 0 ． 1 亻
PCI
IGMPv1
杳洵器
PC2
杳洵
RTA 一 224 ℃ 1
net
PC3

IGMPv1
查询与响应过程
路由器 RTA （ ℃ MP 查讠旬器）周期性地讠
表子网内所有主机）发送成员关系查讠信息。
YES LAB
向子网达所有主机 224n0 ．
．所有王机收到 ℃ MPv1 成贝关系杏讠旬信息，一王机首先向尉番组 i*lGMPv 成丿
关系报告
．卫的其他成员监听到报告后抑制自己的成员关系报告发送。
224 ． 1.1.1
1
0
抑制
IGMPv1
0 向器
224 ． 1.1.1
0
杳洵
cn 24 ℃ 崆
net
224 ． 1.1.1
0
抑制

IGMPv1
YES LAB
《抑制机制《
当主机收到 ℃ MP 成员关系查询时，对它己经加入的每个组播组
启动一个倒计数报告计时器。各个报告计时器初始值为从 0 到最
大响应之间一个随机数，默认值是 10 秒。
计时器到时的主机则主动发送成员关系报告，
目的地为该主机
所属的组地址
其它主机收到该成员关系报告，则抑制成员关系报告的发送，
并删除计时器
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《组成
员离开过程《
PCI
℃ M Pv 1
PC2
YES LAB
PC3
普遍组查询
主机 “ 默不作声，地离开组（不发送扌
。萨由器发辶员关系查询信息
。路由器没有收到该组的 ℃ MP 报告则冉发送成员关系信烏（ 3 次查询周期过尸
。组扌番组超时，剪枝。
卜」 ab net

YES LAB
IGMPv1
IGMPv2
IGMPv3
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YES LAB
《报文格式《
0
类型
类型
℃ M Pv2
7
最大响应时间
组地址
校验和
成员关系杳询（ 0 × 11 ）
· 常规查询．用于确定些组组是有活跃的。即该组是
· 特定组查询：用于查询某具体组播组是否还有组成员
一版本 2 成员关系报口
（ 0 × 16 ）
一呙开组消息（ 0 × 17 ）
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IGMPv2
《报文格式（续）《
最大响应时间
一以秒为单位
Router (config-if)#ip igmp query-max-response-time ？
< 1 一 25 > query response value in seconds
校验和
组地址
YES LAB
一在成员查询消息中，发送一个普遍查询报文时组地址域应设为
0 ，当发送一个对特定组的查询报文时，则应设置组的地址
一弊靠或离开组的消息中，组的地址域保留了要报告或要
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IGMPv2
YES LAB
《组成员加入过程《
当一个主机加入了一个组播组，则应该立即发送一个或多个版本 2 的
成员关系报告给组播组。
PCI
RTA
PC2
e a 》
卜」 ab net
224 ． 1.1.1
0
PC3

1.1.1.10
HI
IGMP State in
rtr-a'
rtr-a>show ip igmp group
I GMP Connected Group Membership
Group Address
Interface
Ethernet0
1.1.1.11
1.1.1.1
Uptime
Expi res
es a .co•n.cn es a .cn
YES LAB
1.1.1.12
rtr-a
Last Reporter

IGMPv2
《查询与响应过程《
与 ℃ MPv1 相同，都存在抑制机制。
YES LAB
增加了最大响应时间来指定延时值来规定所有王机的查询响应延时的
上限，此外最大响应时间在 ℃ MP 查询器上配置，只应用在成员关系查
询信息。
PCI
IGMPv1
查洵器
RTA
PC2
杳洵方式：
1 ．普遍组杳洵
2 ．特定组杳洵
e a 》
卜」 ab net
PC3

IGMPv2
YES LAB
《查询器选择过程
路由器启动，王动发出到所有组播系统组（ 224 ． 0 ． 0 ． 1 ）的 ℃ MPv2 常规查
询信息。
收到常规查询信息的路由器，会把此信息的源 | p 地址和接收口的 | p 地址
作比较，拥有最低 | p 地址的路由器被选举为 ℃ MP 查询路由器。
非查询路由器启动一个查询计时器，周期检查 ℃ MP 查询路由器的状态，
默认为 250 秒。
同一网段上有多个组播路由器时，具有最小《 p 地
址的组播路由器被选举出来充当查询器。
192 ． 168 ． 1 ． 1
RTA
192 ． 168 ． 1 ． 2
RTB
e a 》
卜」 ab net

YES LAB
《组成员离开过程《
PCI
IGMPv2
PC2
224 ． 1.1.1
PC3
0
开组报告
24 ． 0 ． 0 ． 2
．鲁 · 特定组查询
224 ． 1.1.1
。王枧向 224 ． 0 ． 0 ． 2 发送离开组消息（报文中含有要离开的组地址 224 ． 1 ． 1 ． 1 ）
。路由器向这个组（ 224 ． 1 ． 1 ． 1 ）发送特定组查询
。 1 秒钟内没有收到该组的报告发送第二个特定组查询。
二个查询信息后未收到王枧戽絹 224 1 ． 1 ，离开组
0
； 0 e 《 a 长
卜」 ab net

YES LAB
IGMPv1
IGMPv2
IGMPv3
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IGMPv3
《概述《
RFC3376
服务于 SourceSpecific Multicast (SSM ）模型
一允许主机指定组播源，只接收特定组播源发出的
嬲适漪磊囍恝
Group range: 232 ． 0 ． 0 ． 0 / 8
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YES LAB

工作机制
PCI
G: 232 ． 1 ． 1 ． 1
《 N ： 10 ． 1 ． 1 ． 1
10 ． 1 ． 2 ． 1
0
IGMPv3
G ： 232 ． 1 ． 1 ． 1
EX: null
PC2
0
PC3
YES LAB
G ： 232 ． 1 ． 1 ． 1
EX ： 10 ． 1 ． 1 ． 1
G ： 224 ． 1 ． 2 ． 2
《 N ： 10 ． 1 ． 2 ． 1
0
℃ MPv3 查询
224 ． 0 ． 0 ． 1
RTA
路山器周期性地向 224 ． 0 念 1 发送查询
。王枧可在单个报文中发多组报告（ G ： M ， LIST)
。目成员独立报告取肖抑止制
旷 s e a 》
卜」 ab net

IGMPv3
改进之处
Source: 1 ． 1 ． 1 ． 1
Group = 232 ． 1 ． 1 ． 1
。 PCI 希望接收来
1 ． 1 ． 1 ． 1 而非来 s ：
2 ． 2 ． 2 ． 2 的数据
S =
。通过 ℃ MPv3 ，指定原可
以剪枝掉来 s ： 2 ． 2 ． 2 ． 2
的数据
PCI
YES LAB
Source = 2 ． 2 ． 2 ． 2
Group = 232 ． 1 ． 1 ． 1
IGMPv3:JOlN 1 ． 1 ． 1 ． 1 ， 232 ． 1 ． 1 ． 1
LEAVE 2 ． 2 ． 2 ．乙 232 ． 1 ． 1 ． 1
一豈的成 ' 。 "

IGMP
IGMPv3
三个版本的比较《
℃ M 2
自己选举
YES LAB
℃ M 3
自己选举
查询器选举
成员离开方式
指定组查询
指定源、组加入
℃ M 1
依靠组播路由协议
默默离开
不支持
不支持
主动发出离开报文主动发出离开报文
支持
不支持
支持
支持
IGMPVI 的 queryingrouter 是 PIM 的 DR— 选择原则： priority 、 IPaddress
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