02.hcie rs和參考電子版4-2igmp協(xié)議原理

1、IGMP協(xié)議原理前言IGMP（ernet Group Management Protocol）作為因特網(wǎng)組管理協(xié)議，是TCP/IP協(xié)議族中負(fù)責(zé)IP組播成員管理的協(xié)議，它用來(lái)在IP主機(jī)和與其直接相鄰的組播路由器之間建立、維護(hù)組播組成員關(guān)系。Page1培訓(xùn)目標(biāo)學(xué)完本課程后，您應(yīng)該能：理解IGMP協(xié)議原理掌握IGMP配置了解IGMP各版本區(qū)別理解IGMP掌握IGMP原理的基本配置SnooSnooPage2目錄IGMP協(xié)議概述IGMP協(xié)議工作機(jī)制IGMPSnooPage3IGMP協(xié)議介紹IGMP 協(xié)議運(yùn)行于主機(jī)和與主機(jī)直接相連的組器之間。IGMP工作機(jī)制：接收者主機(jī)向所在的共享網(wǎng)組員關(guān)系。查詢器周期性

2、地向該共網(wǎng)段送組成員查詢消息。接收者主機(jī)接收查詢消后進(jìn)行響應(yīng)以組成員關(guān)系。網(wǎng)段中的組路由依據(jù)接收到的響應(yīng)來(lái)刷新組成員的存在信息。Page4組播協(xié)議分層體系Page5MGRE/TUNNELMSDPPIM-DMPIM-SMDVMRPOthersIGMPIGMP協(xié)議發(fā)展IGMPv1IGMP發(fā)展IGMPv2IGMPv3Page6目錄IGMP協(xié)議概述IGMP協(xié)議工作機(jī)制IGMPSnooPage7IGMPv1報(bào)文格式071531版本版本字段包含IGMP版本標(biāo)識(shí)，因此設(shè)置為1。類型成員關(guān)系查詢 （0 x11）成員關(guān)系（0 x12）組地址當(dāng)一個(gè)成員關(guān)系正被發(fā)送時(shí)，組地址字段包含組播地址。當(dāng)用于成員關(guān)系查詢時(shí)，

3、本字段為0，并被主機(jī)忽略。Page8版本類型未使用校驗(yàn)和組地址IGMPv1組成員加入主機(jī)發(fā)送IGMP成員關(guān)系，表示希望加入組播組。PC1PC2224.1.1.1RTAPage9PC3IGMPv1查詢與響應(yīng)PC2首先發(fā)送成員關(guān)系。（目的地址224.0.0.1）PC3PC1PC2224.1.1.1IGMPv1查詢器IGMP查詢器周期性地向子網(wǎng)內(nèi)所有主機(jī)（224.0.0.1）發(fā)送成員關(guān)系查詢信息。查詢224.0.0.1RTAPage10IGMPv1響應(yīng)抑制機(jī)制PC2首先發(fā)送成員關(guān)系。（目的地址224.0.0.1）PC3PC1PC2224.1.1.1224.1.1.1X224.1.1.1X抑制抑制IG

4、MPv1查詢器其他成員監(jiān)IGMP查詢器周期性地向子網(wǎng)內(nèi)所有主機(jī)（224.0.0.1）發(fā)送成員關(guān)系查詢信息。查詢224.0.0.1聽(tīng)到抑制送。后發(fā)RTAPage11IGMPv1組成員離開(kāi)主機(jī)悄悄離開(kāi)組(不發(fā)送)。3次查詢?nèi)詻](méi)有收到響應(yīng)，則路由器認(rèn)為沒(méi)有組播成員。PC3PC1PC2成員關(guān)系查詢X3RTA路由器發(fā)送成員關(guān)系查詢信息路由器沒(méi)有收到該組的IGMP報(bào)告，則再發(fā)送成員關(guān)系信息（共3次查詢）Page12IGMPv2報(bào)文格式071531類型成員關(guān)系查詢（0 x11）常規(guī)查詢：用于確定哪些組播組是有效的，即該組是否還有成員在使用，常規(guī)查詢地址由全零表示；指定組查詢：用于查詢特定的組播組是否還有組成

5、員。版本2成員關(guān)系版本1成員關(guān)系（0 x16）（0 x12）離開(kāi)組消息（0 x17）Page13類型最大響應(yīng)時(shí)間校驗(yàn)和組地址IGMPv2報(bào)文格式最大響應(yīng)時(shí)間以0.1秒為默認(rèn)值是100，即10秒。校驗(yàn)和組地址在成員查詢消息中，發(fā)送一個(gè)常規(guī)查詢時(shí)組地址域設(shè)為0，當(dāng)發(fā)送一個(gè)特定組查詢時(shí)，則應(yīng)設(shè)置組的地址。在成員的地址。或離開(kāi)組的消息中，組的地址域保留了要或要離開(kāi)Page14IGMPv2組成員加入當(dāng)一個(gè)主機(jī)加入一個(gè)組播組，則應(yīng)該立即發(fā)送一個(gè)或多個(gè)成員關(guān)系給組播組。PC1PC2224.1.1.1RTAPage15PC3IGMPv2查詢與響應(yīng)與IGMPv1相同，存在抑制機(jī)制。增加了最大響應(yīng)時(shí)間。PC1PC

6、2PC3224.1.1.1X224.1.1.1224.1.1.1X抑制抑制IGMP查詢器查詢224.0.0.1RTAPage16IGMPv2查詢器192.168.1.1192.168.1.2查詢224.0.0.1查詢224.0.0.1RTAIGMP查詢路由器RTB路由器啟動(dòng),主動(dòng)發(fā)送到目的 (224.0.0.1) 的IGMPv2 的 常規(guī)查詢信息收到常規(guī)查詢信息的路由器,比較信息的源 IP 地址和接收口的IP地址低IP地址的路由器成為查詢器Page1732132211IGMPv2組成員離開(kāi)主機(jī)向224.0.0.2發(fā)送離開(kāi)組消息224.1.1.1PC3PC1PC2離開(kāi)組224.0.0.2路由器向

7、這個(gè)組（224.1.1.1）發(fā)送特定組查詢特定組查詢224.1.1.12次特定組查詢之后仍沒(méi)有收到成員，則認(rèn)為沒(méi)有X2RTA在查詢的最大響應(yīng)時(shí)間內(nèi)(默認(rèn)為1秒)沒(méi)有收到該組的次發(fā)送特定組查詢，再Page18IGMPv1與v2的互操作性v2主機(jī)與v1路由器IGMPv2IGMPv1IGMPv1224.1.1.1IGMPv1IGMPv1查詢224.0.0.1RTAIGMPv1Page19IGMPv1與v2的互操作性主機(jī)發(fā)送版本1的v1主機(jī)與v2路由器224.1.1.1IGMPv1IGMPv2224.1.1.1IGMPv1IGMPv2IGMPv2查詢 224.0.0.1版本2路由器設(shè)置一個(gè)與組相關(guān)的并

8、考慮到版本1主機(jī)存在的倒數(shù)計(jì)時(shí)器，用于通知局域網(wǎng)有一個(gè)版本1的主機(jī)是組成員。RTAIGMPv2Page20IGMPv1與v2的互操作性混合版本PC1PC2PC3IGMPv2IGMPv1IGMPv1IGMPv2IGMPv1RTARTBIGMPv1Page21IGMP基本配置RTARTBIGMPv2PCRTAmulticastrouting-enable ethernet0/0RTARTA-Eerfaceernet0/0ip address 172.16.1.3255.255.255.0RTA-Ethernet0/0igmp enableRTA-Ethernet0/0igmp ver2RTBmul

9、ticast routing-enableRTBerface ethernet0/1RTB-Ethernet0/1ip address 172.16.1.1 255.255.255.0 RTB-Ethernet0/1igmp enableRTB-Ethernet0/1igmp ver2Page22IGMP配置驗(yàn)證display igmperfaceEthernet0/0 (172.16.1.1):IGMP is enabledCurrent IGMP veris 2erval foValue Value ValueIGMP:Value ValueValueofofof2ofofofqueryG

10、MP(i seconds): 60or IGMP(in seconds): 120other queriertumquerespontime for IGMP(in secot forstartup last mqueryryber qerval forervalIGMP(in seconds): 15 for IGMP(in seconds): 11(in seconds): 400ryimeo tfor IGMP verPage23IGMP配置驗(yàn)證RTBdisplay igmp groupTotal 2 IGMP groups reported on this router Etherne

11、t0/1 (172.16.1.1): Total 2 IGMP Groups reported:Group Address239.255.255.250224.1.1.1Last Reporter172.16.1.500:03:00Uptime00:08:04Expires00:02:52Page24IGMPv3概述IGMPv3在RFC服務(wù)于Sour3376中說(shuō)明（尚未得到廣泛支持）。pecific Multicast（SSM）模型。允許主機(jī)指定接收某些網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的某些組播組。增加了主機(jī)的控制能力，不僅可以指定組播組，還能指定組播的源。Page25IGMPv3工作機(jī)制G:224.1.1.1EX:

12、10.1.1.1G:224.1.2.2IN:10.1.2.1G: 224.1.1.1IN:10.1.1.110.1.2.1G:224.1.1.1EX: nullPC1PC2PC3224.0.0.22224.0.0.22224.0.0.22每個(gè)主機(jī)都發(fā)送路由器周期性的向224.0.0.1發(fā)送查詢IGMPv3查詢224.0.0.1希望加,入或播組某些組RTAPage26IGMPv3改進(jìn)之處R1R2Source = 1.1.1.1Group = 224.1.1.1Source = 2.2.2.2Group = 224.1.1.1PC1 希望接收來(lái)自S = 1.1.1.1 而非來(lái)自 S = 2.2.2

13、.2的數(shù)據(jù)通過(guò)IGMPv3， 指定源可以枝剪掉來(lái)自S = 2.2.2.2 的數(shù)據(jù)R3IGMPv3: JOIN 1.1.1.1, 224.1.1.1LEAVE 2.2.2.2, 224.1.1.1組224.1.1.1的成員PC1Page27IGMP版本比較Page28支持不支持不支持指定源、組加入支持支持不支持指定組查詢主動(dòng)發(fā)出離開(kāi)報(bào)文主動(dòng)發(fā)出離開(kāi)報(bào)文默默離開(kāi)成員離開(kāi)方式自己自已依靠上層路由協(xié)議查詢器IGMPv3IGMPv2IGMPv1目錄IGMP協(xié)議概述IGMP協(xié)議工作機(jī)制IGMPSnooPage29IGMPSnoo概述解決組播報(bào)文在二層廣播。IGMP Snoo運(yùn)行在鏈路層，是二層以太網(wǎng)交換機(jī)

14、上的組播約束機(jī)制，IGMP Snoo用于管理和控制組播組。通過(guò)主機(jī)發(fā)出的IGMP報(bào)文，建立組播MAC地址表。IGMPSnooPage30IGMPSnoo工作機(jī)制當(dāng)二層以太網(wǎng)交換機(jī)收到主機(jī)和路由器之間的IGMP報(bào)文時(shí)，IGMP分析報(bào)文所帶的信息：Snoo如果主機(jī)發(fā)出IGMP主機(jī)組播表中。如果主機(jī)發(fā)出IGMP離開(kāi)表項(xiàng)。報(bào)文將該主機(jī)加入到相應(yīng)的換機(jī)將刪除與該主機(jī)對(duì)應(yīng)的組播通過(guò)不斷機(jī)在二層建立和組播MAC地址表，交換IGMP機(jī)根據(jù)組播MAC地表轉(zhuǎn)從路由器下發(fā)的組播報(bào)文。Page31IGMPSnoo工作機(jī)制圖示ERNET路由器運(yùn)行IGMP協(xié)議IGMP查詢以太網(wǎng)交換機(jī)運(yùn)行IGMP Snoopin議告IGP

15、age32IGMPSnoo建立和組IGMP224.1.2.3IGMP10CPU轉(zhuǎn)MAC地址端口0 1 32345010203IGMP查詢PC1PC2PC3PC4Page33IGMPSnoo基本配置RTARTBIGMPv2Quidwayvlan 2 Quidway-vlan2port to Ethernet 1/0/8Ethernet1/0/5Quidway-vlan2igmp-snooenablePC1PC2Page34IGMPSnoo驗(yàn)證Quidwaydisplay igmp-snoo Total 2 IP Group(s).Total 2 MAC Group(s).Vlan(id):2.groupTotal TotalRout22IP Group(s). MAC Group(s).ort(s):Ethernet1/0/7Ethernet1/0/