IGMP详解

最新推荐文章于 2025-05-15 15:54:23 发布

酷咪哥

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分类专栏：网络研究所文章标签：网络 IGMP 组播 UDP v2 v3

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本文详细介绍了IGMP协议的作用、不同版本的特点，包括组查询、成员报告、响应抑制机制等，以及IGMPsnooping在节省网络带宽方面的应用。重点讨论了IGMPv1到v3的演变和配置需求。

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一、什么是IGMP？

IGMP（Internet Group Management Protocol）是互联网组管理协议，它是一种用于IPv4网络中的第3层协议，主要作用是支持组播功能。

IGMP的功能主要包括：主机通过发送IGMP报文来通知路由器加入或离开组播组，路由器则根据这些信息来维护组播组成员列表，并将组播数据转发给相应的主机。

二、IGMP协议版本说明

PV4版本： IGMPv1 IGMPv2 IGMPv3
IPV6版本：MLDv1，等同于IGMPv2；MLDv2，等同于IGMPv3

1.IGMPv1

1.1.功能说明

普遍组查询报文：

组播路由器周期向224.0.0.1发送查询报文（周期60s），用来查询哪些组播组存在成员
网段内的所有主机和路由器都可以接收
成员关系报告报文：

主动报告：当主机加入某个组播组时，主动发送此报文
被动报告：当主机收到查询报文后，必须在最大响应时间内随机取一个值进行计时，计时结束后被动发送成员关系报告报文。（最大响应时间10s）
响应抑制机制：

当有多台主机同属一各个组播组时，只由计时器（最大响应时间）先超时的主机发送成员报告报文，其余主机不再发送成员报告报文。
注意：最大响应时间+响应抑制机制，可以节约网络带宽

1.2.存在的问题

没有单独的离开报文：

当查询130s没有收到响应时，则才会认为该成员离开，无法及时进行成员状态的更新；
130s来源：查询报文周期(60s)×健壮系数(2)+最大响应时间(10s)。健壮系数——指的是特定组查询连续发送的次数（v2有特定组查询）
查询器选举：

IGMPv1没有选举查询器的功能，需要依赖组播路由协议PIM来进行选举
IGMPv1中路由器无法控制成员的最大响应时间（10s）

1.2.IGMPv2

新增功能说明

特定组查询报文：

查询报文新增特定组查询报文
报文的组播地址字段为被查询的组播组IP地址，向网段内特定组播组的主机发送的查询报文，用于查询该组播组是否存在成员
仅当查询者收到主机的离组报文后，才发送特定组查询报文。当连续2次特定组查询报文都无响应时，代表成员已经从此组播组离开；
成员关系报告报文的最大响应时间可更改：

主机收到普遍组查询报文的最大响应时间为10s（0~10取一个随机值），计时结束时发送此报文。（此最大响应时间可调---最大调为25s）
主机收到特定组查询报文的最大响应时间为1s（0~1取一个随机值），计时结束时发送此报文。（此最大响应时间可调--最大为5s）
成员离开报文：

报文的组播地址字段为被查询的组播组IP地址
成员离开组播组后主动向网段内所有组播路由器发送离开报文
发送的目的地址是224.0.0.2
查询器选举——不依赖组播路由协议

当网段内有多台组播路由器时，选举IP地址最小的IGMPv2路由器为查询器。
初次成为查询者时，前两次发送的普遍组查询报文间隔15s，之后再每隔60s发送一次普遍组查询报文
非查询者在125s内收不到查询者发的查询报文，则会认为查询器失效，重新失效
125s是“其它IGMP查询者的存活时间”，可以修改。此时间=健壮系数*普遍组报文发送间隔+一半的最大响应时间

1.3.IGMPv3

新增功能说明

组播源查询报文

查询报文包括普遍组查询报文、特定组查询报文和特定组及源查询报文
报文的组播地址字段为被查询的组播组IP地址
向网段内特定组播组的主机发送的查询报文，用于查询该组成员是否愿意接收特定源发送的数据
报告报文（目的地址为224.0.0.22）

IGMPv3主要使用224.0.0.22地址来进行成员关系报告
v3使用组记录来表达组播组和组播源的对应关系
v3并且一份报文可以携带多个组记录（v1、v2一份报文只能携带一个组播组）
成员离开不再发送特定的报文，而是使用含有组记录的成员报告来表达
删除了响应抑制机制