TCPIP協(xié)議第六章網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP課件

第六章

網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP1IGMP協(xié)議概述IP協(xié)議可以用于兩種類型的通信：單播和多播。單播：是一個發(fā)送端和一個接收端之間的通信多播：同樣的報文同時發(fā)送給一大堆的接收端。網(wǎng)際組管理協(xié)議（IGMP）是與多播有關的一個必要的但不是充分的協(xié)議2組管理要在因特網(wǎng)上進行多播，需要有轉(zhuǎn)發(fā)多播分組能力的路由器。IGMP并不是多播路由選擇協(xié)議；它是管理組成員關系的協(xié)議。IGMP協(xié)議把網(wǎng)絡上所連接的主機的成員關系狀態(tài)信息傳送給多播路由器。IGMP是個組管理協(xié)議。它幫助多播路由器創(chuàng)建和更新與每一個路由器接口有關的忠實成員的表。36.1.1以太網(wǎng)多播硬件多播可以看作是廣播的更一般形式，可以實現(xiàn)同時與一組站點的通信，但有一個限制條件，就是這一組站點只能在同一個物理網(wǎng)絡(網(wǎng)段)上。56.1.2IP多播IP多播允許一個源站與一組目的站的通信，但是最主要的區(qū)別在于該組目的站可以位于互聯(lián)網(wǎng)上的任意物理網(wǎng)絡上，這一組目的站稱為多播群組(multicastgroup)，或簡稱群組。

6IP多播和多個單播的區(qū)別IP多播是源站發(fā)送出一個IP分組，經(jīng)過各路由器復制、轉(zhuǎn)發(fā)到群組中各個成員，在兩個路由器之間只有一個IP分組的副本在傳送；在多個單播中，源站發(fā)出多個IP分組，每一個IP分組都帶有不同的單播地址（目的地址），在兩個路由器之間可能有多個IP分組的副本在傳送。7IP多播地址IP多播編址被劃分為兩類：永久分配和可臨時使用的。永久分配的地址稱為熟知的，用于互聯(lián)網(wǎng)上的主要服務以及基礎結(jié)構(gòu)維護。臨時使用的多播地址對應于臨時的群組，需要使用則創(chuàng)建，群組成員為零時則丟棄。D類多播地址格式群組標識1110

01234319IP多播地址（續(xù)）永久分配的部分多播地址見書上P108在表中介紹的兩個地址對于多播交付機制尤其重要，地址224.0.0.1永久分配給一個物理子網(wǎng)上包括所有主機和路由器的群組，224.0.0.2永久分配給一個物理子網(wǎng)上包含所有路由器的群組。一般的這兩個群組用于控制協(xié)議，不用于通常的分組交付。需要注意：沒有對應于互聯(lián)網(wǎng)中所有主機和路由器的IP多播地址。10IP多播特征

轉(zhuǎn)發(fā)IP多播分組需要特殊的多播路由器。群組地址。動態(tài)群組成員。成員和傳輸。任意站點都可以向任何群組發(fā)送IP分組，群組成員只用于確定站點是否接收發(fā)往群組的IP分組。交付機制。IP多播與其它IP分組交付使用同樣的盡最大努力交付機制。底層硬件使用。如果底層網(wǎng)絡支持硬件多播，則可以使用硬件多播發(fā)送IP多播。如果硬件不支持多播，則使用廣播或單播來實現(xiàn)IP多播。116.2Internet組管理協(xié)議(IGMP)IGMP工作原理IGMP報文136.2.1IGMP工作原理多播路由器負責把多播分組分發(fā)給一個群組中的各個成員。換言之，如果有多個多播路由器連接在同一個物理網(wǎng)絡上，它們的多播地址表一定是互斥的。

14站點加入群組的流程

否是MG在成員關系表中？站點檢查群組MG的成員關系表進程P申請加入群組MG站點發(fā)送群組成員關系報告<P，MG>加入站點的群組成員關系表15站點收到多播路由器發(fā)送的一般查詢報文后的處理流程

無有無是否有站點接收多播路由器發(fā)送的一般查詢報告(群組MG)站點中有群組MG？啟動隨機數(shù)計時器計時器計時時間到？監(jiān)聽其它站點對群組MG的報告群組MG成員關系報告？站點發(fā)送群組MG的成員關系報告結(jié)束17延遲響應為了避免不必要的通信量，IGMP使用延遲響應策略。每一個主機或路由器使用一個隨機數(shù)產(chǎn)生計時器，它的截至時間是1~10秒。每一個主機或路由器在發(fā)送成員關系報告報文之前都要等待它的計時器到時間。在這段等待的時間中，如果在同一組的其他主機或路由器的計時器先到了截至時間，那么這個主機或路由器就發(fā)送成員關系報告。這個報告是廣播發(fā)送的，等待的互濟或路由器能收到這個報告，并知道沒有必要對這個組發(fā)送重復報告；等待的站就取消相應的計時器。18舉例圖中為網(wǎng)絡上的3個主機，在時間0收到查詢報文；對每一個組的隨機延遲時間（以十分之一秒計）見組地址后面的數(shù)據(jù)。試給出報告報文序列。R到其他網(wǎng)絡225.14.0.030228.42.0.012230.43.0.080228.42.0.048251.71.0.050225.14.0.062230.43.0.070組計時器組計時器組計時器ABC19查詢路由器查詢報文可能產(chǎn)生很多響應，為了防止不必要的通信量，IGMP為每一個網(wǎng)絡指定一個查詢路由器。只有這個查詢路由器才能發(fā)送查詢報文，而其他的路由器都是被動的。216.2.2IGMP報文IGMP已經(jīng)有了兩個版本，當前的版本IGMPv2有三種報文類型：查詢、成員關系報告和退出報告。

IGMP報文查詢成員報告退出報告一般的特殊的226.2.2IGMP報文311680類型（8位）最長響應時間（8位）校驗和（16位）在成員報告和退出報告中的組地址：在一般查詢中的全是0類型值一般或特殊0x11或成員關系報告0x16或退出報告0x17或IGMP的類型字段236.3封裝IGMP報文IP數(shù)據(jù)IP首部幀的數(shù)據(jù)幀的首部尾部（如果有的話）8字節(jié)數(shù)據(jù)鏈路層IP層256.3.1IP層在IP層我們關心3個字段：協(xié)議字段、TTL字段和目的IP地址字段。對于IGMP協(xié)議，協(xié)議字段值是2當IGMP報文封裝成IP數(shù)據(jù)報時，TTL的值必須是1，這樣作是必須的，因為IGMP的作用范圍是局域網(wǎng)。目的IP地址266.3.2數(shù)據(jù)鏈路層以太網(wǎng)的多播地址范圍是：

01：00：5E：00：00：00～01：00：5E：7F：FF：FF舉例

試把多播IP地址230.43.14.7改變?yōu)橐蕴W(wǎng)多播物理地址。練習： 試把多播IP地址238.212.24.9改變?yōu)橐蕴W(wǎng)多播物理地址296.3.2數(shù)據(jù)鏈路層不支持物理多播數(shù)據(jù)首部數(shù)據(jù)首部多播IP數(shù)據(jù)報單播IP數(shù)據(jù)報大多數(shù)的廣域網(wǎng)不支持物理多播編址。要通過這樣的網(wǎng)絡發(fā)送多播分組。這要使用叫做隧道技術的過程。使用隧道技術時，多播分組被封裝成單播分組并發(fā)送到網(wǎng)絡，然后在另一端又把這個分組轉(zhuǎn)變成多播分組。30本章小結(jié)多播就是把同樣的報文同時發(fā)送給一個以上的接收端網(wǎng)際組管理協(xié)議（IGMP）幫助多播路由器創(chuàng)建和更新與路由器接口有關的忠實成員表3種IGMP報文類型是查詢報文、成員關系報告和退出報告IGMP局限在本地工作主機或路由器可以在一個組中有成員關系路由器維護一些組地址，這些組地址給出了每一個接口的組成員關系路由器或主機發(fā)送成員關系報告來加入一個組31本章小結(jié)（續(xù)）路由器或主機發(fā)送退出報告來退出一個組路由器或主機發(fā)送查詢報文來監(jiān)視組成員關系延遲響應策略可避免在局域網(wǎng)上出現(xiàn)不必要的通信量IGMP報文封裝在IP數(shù)據(jù)報中包括以太網(wǎng)在內(nèi)的大多數(shù)局域網(wǎng)都支持物理多播編址不支持物理多播編址的廣域網(wǎng)可使用叫做隧道技術的過程來發(fā)送多播分組。32練習一個組的多播地址是231.24.60.9，局域網(wǎng)使用TCP/IP，其48位的以太網(wǎng)地址是什么？路由器的組表有20個項目，它應當周期性地發(fā)送20個不同的查詢還是只發(fā)送一個？試解釋你的答案IP地址為202.45.33.21而物理以太網(wǎng)地址為23：4A：45：12：EC：D2的路由器發(fā)送一個IGMP一般查詢報文，試給出報文種所有項目。IGMP報文用十六進制表示的內(nèi)容是：1100EEFF0000

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00，試回答：類型是什么？檢驗和是什么？組地址是什么？