IP协议（四）IP多播与IGMP协议

IP多播与IGMP协议

IP多播

多播的概念

• 在互联网上进行多播就叫做 IP 多播。
• 能够运行多播协议的路由器称为多播路由器(multicast router)。当然它也可以转发普通的单播IP数据报。

多播IP地址

• 多播组的标识符就是 IP 地址中的 D 类地址（多播地址）
• 每一个 D 类地址标志一个多播组。
• 多播地址只能用于目的地址，不能用于源地址。

多播数据报

• 多播数据报和一般的 IP 数据报的区别就是它使用 D 类 IP 地址作为目的地址，并且首部中的协议字段值是 2，表明使用网际组管理协议 IGMP
• 多播数据报也是“尽最大努力交付”，不保证一定能够交付多播组内的所有成员。**
• 对多播数据报不产生 ICMP 差错报文。

多播需要的协议

• 为了使路由器知道多播组成员的信息，需要利用网际组管理协议 IGMP (Internet Group Management Protocol)。
• 连接在局域网上的多播路由器还必须和互联网上的其他多播路由器协同工作，以便把多播数据报用最小代价传送给所有的组成员。这就需要使用多播路由选择协议。

IGMP协议

IGMP协议介绍

• 和 ICMP 相似，IGMP 使用 IP 数据报传递其报文（即 IGMP 报文加上 IP 首部构成 IP 数据报），但它也向 IP 提供服务。
• 因此，我们不把 IGMP 看成是一个单独的协议，而是属于整个网际协议 IP 的一个组成部分。

IGMP作用

• IGMP 协议是让连接在本地局域网上的多播路由器知道本局域网上是否有主机参加或退出了某个多播组。多播路由器需要这些信息以便知道多播数据报应该向哪些接口转发。

• 它让一个物理网络上的所有系统知道主机当前所在的多播组。

IGMP工作过程

第一阶段：加入多播组。

• 当某个主机加入新的多播组时，该主机应向多播组的多播地址发送 IGMP 报文，声明自己要成为该组的成员。

• 本地的多播路由器收到 IGMP 报文后，将组成员关系转发给互联网上的其他多播路由器。

第二阶段：探询组成员变化情况。

• 因为组成员关系是动态的，因此本地多播路由器要周期性地探询本地局域网上的主机

多播路由选择协议

​ (1) 洪泛与剪除

• 这种方法适合于较小的多播组，而所有的组成员接入的局域网也是相邻接的。
• 一开始，路由器转发多播数据报使用洪泛的方法（这就是广播）。

​ (2) 隧道技术 (tunneling)

由器转发多播数据报使用洪泛的方法（这就是广播）。