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1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved内部公开内部公开DP500016 IGMP协议原理ISSUE 1.0HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved组播路由器通过IGMP协议了解每个接口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。Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved学习完此课程，您将会：学习完此课程，您将会：了解IGMP的作用及基
2、本原理了解IGMPv1, v2之间的区别了解IGMPv3的改进之处了解IGMP Snooping的基本原理Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved第第第第1 1章章章章 IGMPIGMP协议概述协议概述协议概述协议概述第第2章章 IGMPv1第第3章章 IGMPv2第第4章章 IGMPv3第第5章章 IGMP SnoopingPage HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved第第第第1 1章章章章 IGMPIGMP协议概述协议概述协议概述协议概述第第1节节 组播协议分层体系
3、组播协议分层体系第第2节节 IGMP的用途的用途Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved组播协议分层体系组播协议分层体系组播协议分层体系IGMPPIM-DMPIM-SMOthersMSDPGRE/TUNNELMVPNPage HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved第第第第1 1章章章章 IGMPIGMP协议概述协议概述协议概述协议概述第第1节节 组播协议分层体系组播协议分层体系第第2节节 IGMP的用途的用途Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LT
4、D.All rights reservedIGMP的用途lIGMP协议是主机跟路由器之间的控制协议l主机通过IGMP协议向组播路由器报告自己想加入的组l路由器通过IGMP协议查询网段上是否还有特定组的成员l当前IGMP有3个版本：RFC1112IGMP版本1RFC2236IGMP版本2RFC3376IGMP版本3IGMPIGMP的用途的用途Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved第第1章章 IGMP协议概述协议概述第第第第2 2章章章章 IGMPv1IGMPv1第第3章章 IGMPv2第第4章章 IGMPv3第第5章章 IGMP
5、 SnoopingPage HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedIGMPv1l版本版本字段包含IGMP版本标识，因此设置为1。l类型成员关系查询 （0x11）成员关系报告 （0x12）l校验和l组地址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。当用于成员关系查询时，本字段为0，并被主机忽略。版本类型未使用校验和组地址071531报文格式报文格式Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedIGMPv1l当一个主机希望接收一个组播组的数据，则发送成员加入报告给组播组。
6、PC3PC3224.1.1.1报告报告PC1PC2RTA组成员加入过程组成员加入过程Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedIGMPv1l路由器RTA（IGMP查询器）周期性地（默认60秒）向子网内所有主机（224.0.0.1代表子网内所有主机）发送成员关系查询信息。H3PC3RTA查询224.0.0.1224.1.1.1报告报告224.1.1.1抑制抑制X224.1.1.1抑制抑制XIGMPv1查询器PC2PC1查询与响应过程查询与响应过程l所有主机收到IGMPv1成员关系查询信息，一主机首先向组播组发送IGMPv1成员关系报
7、告。l组的其他成员监听到报告后抑制自己的成员关系报告发送。Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedIGMPv1l当主机收到IGMP成员关系查询时，对它已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。l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。l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。抑制机制抑制机制Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedIGMP
8、v1l主机“默不作声”地离开组（不发送报告了）PC1PC3普遍组查询普遍组查询X3X3PC2组成员离开过程组成员离开过程PC3l组播组超时，剪枝。l路由器没有收到该组的IGMP报告，则再发送成员关系信息（3次查询周期过后）l路由器发送成员关系查询信息Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved第第1章章 IGMP协议概述协议概述第第2章章 IGMPv1第第第第3 3章章章章 IGMPv2IGMPv2第第4章章 IGMPv3第第5章章 IGMP SnoopingPage HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All
9、 rights reservedIGMPv2l类型成员关系查询（0x11）常规查询：用于确定哪些组播组是有活跃的，即该组是否还有成员在使用，常规查询地址由全零表示； 特定组查询：用于查询某具体组播组是否还有组成员。 版本2成员关系报告（0x16）版本1成员关系报告（0x12）离开组消息（0x17）类型最大响应时间校验和组地址071531报文格式报文格式Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedIGMPv2l最大响应时间以0.1秒为单位默认值是100，即10秒。l校验和l组地址在成员查询消息中，发送一个普遍查询报文时组地址域应设为0
10、，当发送一个对特定组的查询报文时，则应设置组的地址。在成员报告或离开组的消息中，组的地址域保留了要报告或要离开的地址。报文格式（续）报文格式（续）Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedIGMPv2l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。PC3PC3224.1.1.1报告报告PC1PC2RTA组成员加入过程组成员加入过程Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedIGMPv2l与IGMPv1相同，都存在抑制机制。l增加了最大
11、响应时间来指定延时值来规定所有主机的查询响应延时的上限，此外最大响应时间在IGMP查询器上配置，只应用在成员关系查询信息。H3PC3RTA查询224.0.0.1224.1.1.1报告报告224.1.1.1抑制抑制X224.1.1.1抑制抑制XIGMPv1查询器PC2PC1查询与响应过程查询与响应过程Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedIGMPv2l路由器启动，主动发出到所有组播系统组（224.0.0.1）的IGMPv2常规查询信息。l收到常规查询信息的路由器，会把此信息的源IP地址和接收口的IP地址作比较，拥有最低IP地址的
12、路由器被选举为IGMP查询路由器。l非查询路由器启动一个查询计时器，周期检查IGMP查询路由器的状态，默认为250秒。RTARTB查询224.0.0.1查询224.0.0.1192.168.1.1192.168.1.2IGMP查询路由器查询器选择过程查询器选择过程Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedIGMPv2l主机向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）PC1PC3离开组报告离开组报告224.0.0.2224.1.1.1l路由器向这个组（224.1.1.1）发送特定组查询特定组查询特
13、定组查询224.1.1.1l1秒钟内没有收到该组的报告，发送第二个特定组查询。l二个查询信息后未收到主机响应，组224.1.1.1超时，离开组。PC2组成员离开过程组成员离开过程PC3X2X2Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved第第1章章 IGMP协议概述协议概述第第2章章 IGMPv1第第3章章 IGMPv2第第4章章 IGMPv3第第5章章 IGMP SnoopingPage HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved第第1章章 IGMP协议概述协议概述第第2章章 I
14、GMPv1第第3章章 IGMPv2第第第第4 4章章章章 IGMPv3IGMPv3第第5章章 IGMP SnoopingPage HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedIGMPv3l在RFC 3376中说明，目前已成为正式标准l尚未得到广泛支持l服务于Source Specific Multicast（SSM）模型允许主机指定组播源，只接收特定组播源发出的组播数据，相比以前的版本，加强了主机的控制能力，不仅可以指定组播组，还能指定组播的源。概述概述Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights
15、reservedIGMPv3l路由器周期性地向224.0.0.1发送查询PC3G:224.1.1.1EX: null报告报告PC1PC2RTA工作机制工作机制G: 224.1.1.1IN:10.1.1.1 10.1.2.1报告报告G:224.1.1.1EX:10.1.1.1G:224.1.2.2IN:10.1.2.1报告报告l主机可在单个报文中发多组报告(G:M，LIST)l组成员独立报告，取消抑止机制IGMPv3查询查询224.0.0.1Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedIGMPv3改进之处改进之处Source = 1.
16、1.1.1Group = 224.1.1.1Source = 2.2.2.2Group = 224.1.1.1R1R2R3PC1组组224.1.1.1的成员的成员IGMPv3: JOIN 1.1.1.1, 224.1.1.1 LEAVE 2.2.2.2, 224.1.1.1lPC1 希望接收来自 S = 1.1.1.1 而非来自 S = 2.2.2.2的数据l通过IGMPv3， 指定源可以剪枝掉来自S = 2.2.2.2 的数据Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedIGMPv3IGMPIGMP三个版本的比较三个版本的比较查询器
17、选举查询器选举查询器选举查询器选举IGMPv1IGMPv1成员离开方式成员离开方式成员离开方式成员离开方式指定组查询指定组查询指定组查询指定组查询指定源、组加入指定源、组加入指定源、组加入指定源、组加入依靠组播路由协议依靠组播路由协议依靠组播路由协议依靠组播路由协议IGMPv2IGMPv2IGMPv3IGMPv3不支持不支持不支持不支持不支持不支持不支持不支持自己选举自己选举自己选举自己选举支持支持支持支持不支持不支持不支持不支持自己选举自己选举自己选举自己选举支持支持支持支持支持支持支持支持默默离开默默离开默默离开默默离开主动发出离开报文主动发出离开报文主动发出离开报文主动发出离开报文主动发
18、出离开报文主动发出离开报文主动发出离开报文主动发出离开报文Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved第第1章章 IGMP协议概述协议概述第第2章章 IGMPv1第第3章章 IGMPv2第第4章章 IGMPv3第第第第5 5章章章章 IGMP SnoopingIGMP SnoopingPage HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedIGMP SnoopinglIGMP Snooping运行在链路层，是运行在二层以太网交换机上的组播约束机制，用于管理和控制组播数据转发l当二层以
19、太网交换机收到主机和路由器之间传递的IGMP报文时，IGMP Snooping分析IGMP报文所带的信息 ：当监听到主机发出的IGMP主机报告报文时，交换机就将该主机加入到相应的组播MAC地址表中 当监听到主机发出的IGMP离开报文时，交换机就将删除与该主机对应的组播MAC地址表中l通过不断地监听IGMP报文，交换机就可以在二层建立和维护组播MAC地址表 ，交换机就可以根据组播MAC地址表转发从路由器下发的组播报文 注：没有运行IGMP Snooping时，组播报文将在二层广播 概述概述Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedI
20、GMP Snooping工作机制工作机制INTERNET路由器运行路由器运行IGMP协议协议以太网交换机运行以太网交换机运行IGMP Snooping协议协议IGMP查询查询IGMP报告报告Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reservedIGMP Snooping建立和维护组建立和维护组CPUCPU0 01 12 23 34 45 5IGMPIGMP报告报告报告报告IGMPIGMP查询查询查询查询MACMAC地址地址地址地址转发表转发表转发表转发表端口端口端口端口0100-5e01-0100-5e01-020302030 1 3 0 1 3 IGMP报告报告224.1.2.3PC1PC2PC4PC3Page HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights reserved小结小结小结小结lIGMP的用途lIGMPv1与IGMPv2的区别lIGMPv3的改进lIGMP Snooping的原理Page 谢谢
