IGMP基礎

IGMP基礎
IGMP消息封裝在IP報文中，IGMP消息封裝在IP報文中，且TTL字段值爲1，表示IGMP消息只在本地網段傳播。

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IGMP版本：
一、 IGMPv1 版本（由 RFC 1112 定義）
二、 IGMPv2 版本（由 RFC 2236 定義）
三、 IGMPv3 版本（由 RFC 3376 定義）

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IGMPv1報文類型：
一、 廣泛組查詢報文（General Query）：查詢器向共享網絡上全部主機和路由器發送的查詢報文，用於瞭解哪些組播組存在成員。
二、 成員報告報文（Report）：主機向組播路由器發送的報告消息，用於申請加入某個組播組或者應答查詢報文。

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IGMPv1查詢器選舉：
當一個網段內有多個組播路由器時，須要選舉出一個 IGMP 查詢器，由查詢器發送查詢報文，負責該網段的組成員關係查詢。
在 IGMPv1 中，由組播路由協議 PIM 選舉出惟一的組播信息轉發者（Assert Winner 或 DR）做爲 IGMPv1 的查詢器。
PIM選擇DR規則：
一、 DR優先級較高者獲勝（網段中全部PIM路由器都支持DR優先級）。
二、 若是DR優先級相同或該網段存在至少一臺PIM路由器不支持在Hello報文中攜帶DR優先級，則IP地址較大者獲勝。

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IGMPv1查詢和響應過程：
一、查詢器每隔60s向網絡中發起查詢，目的地址爲224.0.0.1（全部設備），組播地址爲0.0.0.0，因此也叫廣泛組查詢。
二、組成員收到信息後啓動定時器（0-10s）。
三、最早定時器超時的組成員迴應報告報文（目的地址爲加入的組播地址，組地址字段爲加入的組播地址）。
四、其餘組成員偵聽到此報告報文後就中止計時器，抑制報告報文的發送，這樣可讓查詢器只收到一份報告報文，減小網段上的流量。
五、查詢器收到報告報文後，瞭解本網段上的組成員，並由組播路由協議生成（*，G）表項，一旦有G的目的地址到達路由器，就向該網段轉發。

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IGMPv1新成員加入過程：
一、新成員偵聽到網段中有沒有想要加入組的數據報文。
二、如有，就不作任何動做，開始接受組播數據；若沒有，就發送一個以目的地址和組地址字段爲要加入組的組播地址的report報文，請求加入該組。
三、路由器收到report請求報文後，瞭解到本網段出現了新的組成員，因此生成（*，G）表項，當G的組播流量到達時，就向該網段轉發。

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IGMPv1組成員離開：
一、IGMPv1爲默默的離開，沒有定義組成員離開的報文。
二、當離開的組成員收到路由器發來的查詢報文時，就不會作出響應。
三、若是路由器在查詢時間超時（130s）後收不到任何查詢報文的響應信息，就認爲該網段上沒有該組的組成員，刪除對應組的組播轉發表項。

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IGMPv2報文類型：
一、 廣泛組查詢報文；（與IGMPv1同樣）
二、 成員報告報文；（與IGMPv1同樣）
三、 特定組查詢報文（Group-Specific Query）：查詢器向共享網段內指定組播組發送的查詢報文，用於查詢該組播組是否存在成員。
四、 成員離開報文（Leave）：成員離開組播組時主動向路由器發送的報文，用於宣告本身離開了某個組播組。

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IGMPv2查詢器選舉：
比較收到報文的源地址和本身接口地址大小，IP地址小的路由器成爲查詢器。

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最大響應計時器：
一、廣泛組查詢最大響應計時器爲0-10s。
二、特定組查詢最大響應計時器爲0-1s。

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IGMPv2組成員關係查詢和響應過程：
分爲兩種：
一、常規查詢與響應是和IGMPv1是同樣的。
二、指定組查詢，查詢特定組是否還有組成員，目的地址和組地址字段爲特定組地址，指定組查詢不是像IGMPv1同樣是週期發送的，只有當最後一個響應者離開的時候發送。
指定組查詢響應：由於特定組查詢2次後（默認爲2s）收不到響應信息就會刪除組播轉發表項，因此特定組查詢的響應計時器爲0-1s。
能夠向下兼容IGMPv1的成員關係報告。

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IGMPv2新成員加入組過程（與IGMPv1類似）：
一、新成員偵聽到網段中有沒有想要加入組的數據報文。
二、如有，就不作任何動做，開始接受組播數據；若沒有，就發送一個或者多個（IGMPv2的優化）以目的地址和組地址字段爲要加入組的組播地址的report報文，請求加入該組。
三、路由器收到report請求報文後，瞭解到本網段出現了新的組成員，因此生成（*，G）表項，當G的組播流量到達時，就向該網段轉發。

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IGMPv2組成員離開過程：
一、當最後一個響應者的組成員要離開組的時候發送以目的地址爲224.0.0.2，組播地址字段爲離開組的組播地址的離開信息。
二、查詢器收到離開信息以後，就會觸發特定組的查詢，在發送2次（每次1s）特定組的查詢仍然沒有收到迴應消息時，就刪除組播轉發表項；若是收到迴應消息，則代表網段裏還有該組的組成員，不刪除表項。

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IGMP SSM Mapping：經過在路由器上靜態配置 SSM 地址的映射規則，將 IGMPv1 和 IGMPv2 報告報文中的（*， G） 信息轉化爲對應的（S， G）信息，以提供 SSM 組播服務。缺省狀況下， SSM 組地址範圍爲 232.0.0.0～232.255.255.255。