IGMP

轉載 https://blog.csdn.net/jeffreyst_zb/article/details/7367914windows

組播技術的特色:

l優勢
  • 加強效率,控制網絡流量,減小服務器和CPU負載
  • 優化性能,消除流量冗餘
  • 分佈式應用,使多點傳輸成爲可能
l缺點
  • 組播應用基於UDP
  • 盡最大努力交付 
  • 無擁塞控制
  • 數據包重複
  • 數據包的無序交付

組播體系結構

  • 組播協議分爲主機-路由器之間的組成員關係協議和路由器-路由器之間的組播路由協議。
  • 組成員關係協議包括IGMP(互聯網組管理協議)。組播路由協議分爲域內組播路由協議及域間組播路由協議。
  • 域內的組播協議又分爲密集模式與稀疏模式。域內組播路由協議主要使用PIM-SM,PIM-DM,DVMRP協議。

 

組播IP地址:

  • l組播地址範圍
            224.0.0.0-239.255.255.255
  • l保留組播地址
            224.0.0.0-224.0.0.255
            224.0.1.0-224.0.1.255
  • l本地管理組地址
            239.0.0.0-239.255.255.255
  • l用戶組播地址
            224.0.2.0-238.255.255.255
  • 組播MAC地址:
           以太網:   01-00-5e-xx-xx-xx

 

經常使用的保留組播地址

D類地址範圍 描述
224.0.0.0 基準地址(保留)
224.0.0.1 全部主機的地址
224.0.0.2 全部組播路由器的地址
224.0.0.3 不分配
224.0.0.4

DVMRP路由器服務器

224.0.0.5

OSPF路由器網絡

224.0.0.6

OSPF DR分佈式

224.0.0.7

ST路由器性能

224.0.0.8

ST主機優化

224.0.0.9

RIP-2路由器spa

224.0.0.10

IGRP路由器.net

224.0.0.11

活動代理代理

224.0.0.12

DHCP服務器/中繼代理blog

224.0.0.13

全部PIM路由器

224.0.0.14

RSVP封裝

224.0.0.15

全部CBT路由器

224.0.0.16

指定SBM

224.0.0.17

全部SBMS

224.0.0.18

VRRP

 

IP地址到MAC地址的映射

 

IGMP——因特網組管理協議

  • IGMP(InternetGroup Management Protocol)協議是主機與路由器之間惟一信令協議
                    主機經過IGMP協議將組成員關係報告路由器
                    路由器經過IGMP協議瞭解直連主機加入組的狀況
  • RFC1112規定了IGMPV1(支持windows95)
  • RFC2236規定了IGMPV2(支持windows和大多數Unix最新的服務包)
  • Draft-ietf-idmr-igmp-v3-03.txt規定了最新的IGMPV3

IGMP v1報文格式

  

  • Ver:版本。代表IGMP版本,在IGMPv1中爲1。
  • Type:類型。IGMP類型爲1說明是組播路由器發送的組成員查詢消息;類型爲2說明是主機發送的組成員報告消息。
  • Unused:未使用。發送時被置爲0,接收時忽略此字段。
  • GroupAddress:組播組地址。組地址爲D類IP地址。在查詢消息中組地址設置爲0,在報告消息中組地址爲要參加的組地址

IGMP v2報文格式

  • Type:報文類型。包括成員查詢;版本1成員報告;版本2成員報告;離開消息。
  • Max RespTime:最大響應時間。實際中響應時間是配置值範圍(1~25秒)內的一個隨機值。缺省爲10秒。
  • Group Address:組播組地址:在廣泛查詢中爲0.0.0.0;特定組查詢和報告消息中爲相應的組播地址。

 

IGMP v3報文格式

 

IGMP中路由器、主機動做

jion-in

 

IGMP中共享網段路由器動做

 

報告抑制過程

 

 

IGMP三版本比較

 

IGMPv1工做機制

IGMPv1協議主要基於查詢和響應機制完成組播組管理。在多路由器共享網段上,由三層路由協議選舉出惟一的組播信息轉發者(Assert Winner 或DR),並做爲IGMPv1 的查詢器,負責該網段的組成員關係查詢。網絡上IGMPv1 消息交互如圖9-1 所示。

 

主機加入組播組的基本過程以下: 1. IGMP 查詢器(RouterB)週期性地向共享網段內全部主機以組播方式(目的地址爲組播地址)發送廣泛組Query 查詢消息。該報文的目的地址爲224.0.0.1,表示該網段上的全部主機和路由器。 2. 網段內全部主機都接收到該廣泛組查詢消息。若是主機(如HostB 和HostC)但願加入某組播組G1,則以組播方式發送Report 報告。該報文的目的地址爲224.0.0.1,報文中攜帶組播組G1 的地址信息。 3. 網段中全部主機和路由器都接收到該Report 報告,並獲知組播組G1 地址信息,此時網段中其它也但願加入該組播組G1 的主機將再也不發送針對相同組播組的Report 報告。同時,網段中預備加入另外一組播組G2 的主機發送針對組播組G2 的Report 報告以響應廣泛組查詢消息。 4. 通過查詢和響應過程後,IGMP 路由器瞭解到本網段內存在組播組G1 對應的組播組成員,則由組播路由協議生成(*,G1)組播轉發項並以此做爲組播數據的轉發依據。以後,組播路由協議將發起上游路由更新以維護組播轉發樹。 5. 組播源發出的組播數據通過組播路由到達IGMP 路由器,若是IGMP 路由器上存在(*,G1)組播轉發項,則轉發該組播數據到此共享網段,G1 組播組成員主機接收該數據。 6. IGMPv1 中沒有專門定義離開組播組的消息。當主機離開某組播組後,將再也不發送以此組播組地址爲目的地址的Report 報告。當網段中再也不存在該組播組成員後,IGMP 路由器將不能收到任何針對此組播組的Report 報告,則IGMP 路由器刪除該組播組對應的轉發項。

 

 

IGMPv2新增功能

IGMPv2 對IGMPv1 所作的改進主要有如下幾個方面: 查詢器選舉機制 IGMPv1 中,當某共享網段上存在多個組播路由器時,查詢器的選擇由組播路由協議決定。 IGMPv2 中使用獨立的查詢器選舉機制,規定該網段上IP 地址最小的組播路由器爲查詢器。

離開組機制 在IGMPv1 中,主機悄然離開組播組,不會向任何組播路由器發出任何通知。這時組播路由器只能依靠廣泛組查詢消息響應超時來獲知組播組成員的離開。 在IGMPv2 中,當某主機決定離開組播組G1 時,它會向該網段以組播方式發送IGMP Leave 報文。該報文的目的地址爲224.0.0.2,表示該網段上的全部路由器,報文中攜帶組播組G1 的地址。隨後,爲了明確網段中是否還包含組播組G1 的其它成員主機,查詢器會向網絡中發送指定次數的特定組查詢消息。

對指定組的查詢 在IGMPv1 中,由組播路由器發起的廣泛組查詢面向該網段下的全部組播組。 在IGMPv2 中,增長了針對特定組的查詢。IGMP 查詢器在收到主機發送的離開組播組G1 的Leave 報文時,將向該網段中發送針對G1 的查詢報文。該報文的目的地址爲組播組G1 的地址,只有屬於該組播組的主機纔會進行響應,從而發送攜帶組播組G1 地址信息的Report 報告。IGMPv2和IGMPv1 版本的響應消息(即Report 報告)和查詢消息具備相同的報文結構,報文中僅攜帶組地址信息。 特定組查詢報文也稱爲最後成員查詢報文。IGMP 查詢器在收到主機發送的IGMPLeave 報文後,發送指定組查詢報文的次數由健壯係數來肯定。

最大響應時間 IGMPv2 中設置了最大響應時間,以限制查詢器等待主機響應組查詢報文(即發送report 報文)的最長時間。

 

 

IGMPv3改進功能

IGMPv3 在繼承IGMPv2 的基礎上進一步加強了主機的控制能力,支持指定源/組功能:主機在加入某組播組G 的同時,可以明確的要求接收或不接收某特定組播源S 發出的組播信息。* 當主機要求從某些指定源接收組播報文時,其IGMP Report 報告中的Filter-Mode字段將被設置爲Include 模式,並在該報告中指定組播源地址Sources。鑑於描述方便,其IGMP Report 報告能夠被標記爲Include Sources(S1,S2,……)。 * 若是主機拒絕接收某些指定源的組播報文,則Filter-Mode 字段將被設置爲Exclude 模式,並指定組播源地址Sources,表示從除指定源外的全部源地址接收組播報文。其IGMP Report 報告能夠被標記爲Exclude Sources(S1,S2,……)。 例如,網絡中存在S1 和S2 兩個組播源,均向組播組G 發送組播報文,User 僅但願接收從組播源S1 發往組播組G 的信息,典型組網如圖9-2 所示。

 

 若是主機和路由器之間應用IGMPv1 或IGMPv2,User 加入到某組播組G 後,將接收到來自組播源S1 和S2 的組播信息。若是採用IGMPv3,主機User 能夠要求加入指定源S1 對應的組播組G,或退出指定源S2 對應的組播組G,從而僅有來自S1 的組播信息才能傳遞到User。

攜帶源地址的查詢消息 IGMPv3 支持指定源/組查詢。IGMPv3 報文中包含組播源地址字段和多種控制字段(如查詢器的健壯係數、查詢間隔等)。進行廣泛組查詢時,不攜帶組地址,也不攜帶源地址;進行指定組查詢時,攜帶組地址,不攜帶源地址;進行指定源/組查詢時,攜帶組地址,還攜帶1 個或多個源地址信息。

包含多個組記錄的響應消息 IGMPv3 的響應消息(即Report 報告)的目的IP 地址爲224.0.0.22,該報文攜帶1個或多個組記錄,在每一個組記錄中,包含組播組地址、數目不等的源地址信息。組記錄能夠分爲多種類型,如: * 當前狀態記錄 報告了接口的當前接收狀態,分爲Include 和Exclude兩種狀態類型。Include 表示包含指定源地址列表,Exclude表示不包含指定源地址列表。 * 過濾模式改變記錄 報告接口接收狀態從Include 狀態切換到Exclude 狀態,或從Exclude 狀態切換到Include 狀態。 * 源地址列表改變記錄 報告新源地址加入,或刪除某源地址。

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