Linux IGMP 学习笔记 之一 IGMP协议格式

一、IGMP定义及分类

IGMP:INTERNET组管理协议,与广播最大的不同是,IGMP允许每一个网络设备决定是否参与到一个特定的多播群组中。

       IGMP的ip地址,组播ip地址的范围为224.0.0.0-239.255.255.255。其中224.0.0.1代表子网上的所有计算机,224.0.0.2代表子网上的所有路由器。另外,多播ip地址只可作为目的地址,而且不能生成关于多播地址的差错报文。在上几节分析icmp协议时,代码在接收icmp echo request包后,只有允许对多播地址的请求包的回复时才会对多播地址进行回复,linux中默认是不回复多播echo请求的,只有用户强制配置回复后,才会对多播echo请求进行回复。

       IGMP的mac地址为01-00-5e-xx-xx-xx,其中后23bits是ip地址的低23bits。从这也说明了只要知道一个多播ip地址,即可换算出其mac地址,不需要通过arp请求获取mac地址。

 

 

在具体实现功能时,又分为IGMP SNOOPING与IGMP PROXY两种。

对于IGMP SNOOPING这是在二层实现组播数据限制的一个功能。对于一个路由器或者2层switch,当lan层的一个端口发送一个IGMP report报文加入一个组播组后,如果没有开启IGMP SNOOPING,则数据会flood到所有lan側端口,这样会增加网络负载。如果开启了IGMP SNOOPING,路由器或者2层switch就会分析IGMP报文,为端口和IGMP组播组地址建立映射关系,这样下行的组播流数据就只会转发到加入组播组的端口,而不会flood到所有桥端口。

对于IGMP PROXY,主要是拦截lan側pc发送的igmp报文,其在wan側作为客户端相应上行路由的查询操作,而在lan側则作为服务端定期发送查询报文。

    当lan側加入的组播组在IGMP PROXY设备上没有相应的组播路由时,才会给上层发送组播加入报文,当lan側加入的组播组在IGMP PROXY设备上已经存在时,则无需再将加入报文转发出去。这样不仅能够达到有效抑制二层组播泛滥的问题,且能更有效的获取和控制用户信息,降低网络负载。

 

二、IGMP的格式

IGMP V1

a)成员关系查询

Version

Type

Un used

CheckSum

Multicast ip address

Version:1

Type:0x11

Multicast ipaddress:设置为0,因为其只支持通用查询

b)成员关系报告

Version

Type

Un used

CheckSum

Multicast ip address

Version:1

Type:0x12

Multicast ip address:要加入的组播组地址

 

在IGMP V1中,没有专门定义离开组播组的报文,所以组播组路由器是基于超时的机制来发现没有成员的组播组的。

 

 

IGMPV2

 

a)成员关系查询

TYPE(0x11)

Max Resp Time

CheckSum

Multicast ip address

 MaxResp Time:最大回复时间,对于成员关系查询报文,需要设置该时间,组播组成员收到成员关系查询后,会根据该值来确定回复时间。

有两种成员关系查询报文:通用成员关系查询与特定组成员关系查询。

对于通用成员关系查询,需要将Multicastip address设置为0;对于特定组成员关系查询,需要将Multicast ip address值设置为要查询的组播组地址。

其中ip头部中的目的地址为224.0.0.1或者要查询的组播组地址

b)成员关系报告

TYPE(0x16)

Max Resp Time

CheckSum

Multicast ip address

 MaxResp Time:最大回复时间,此处设置为0。

需要将Multicastip address值设置为加入的组播组地址。

c)离开组消息

TYPE(0x17)

Max Resp Time

CheckSum

Multicast ip address

 MaxResp Time:最大回复时间,此处设置为0。

需要将Multicastip address值设置为离开的组播组地址。其中ip头中的目的地址设置为224.0.0.2或者要离开的组播组地址

 

查询器机制:共享网段上组播路由器的选举机制:同一网段上有多个路由器时,具有最新ip地址的组播路由器充当查询器。

 

IGMP V3

其在继承了v1、v2的基础上,增加了以下功能:

1)  支持源过滤

2)  查询报文中的最大查询响应时间增加

3)  增加了对特定源组的查询

 

a)      成员关系查询

TYPE(0x11)

RESP CODE

CheckSum

Multicast ip address

RES

S

QRV

QQIC

源地址数

源地址1

源地址2

源地址3

 

RESP CODE:最大响应时间

Multicast ip address:群组地址

RES:保留

S:禁止路由器处理位

QRV:发送方发送该报文的次数(QRV-1次)

QQIC:查询报文发送间隔时间

源地址数:记录源地址的数量,用于增加的特定源组查询

 

b)成员关系报告

TYPE(0x22)

保留

CheckSum

保留

保留

群组记录数

群组1

 

群组2

 

群组3

 

群组的格式如下:

记录类型

0

源地址数

多播地址

源地址1

源地址2

 

源地址3

 

。。。

源地址3

 

记录类型:

1     MODE_IS_INCLUDE

2        MODE_IS_EXCLUDE

3        CHANGE_TO_INCLUDE_MODE

4        CHANGE_TO_EXCLUDE_MODE

5         ALLOW_NEW_SOURCE

6        BLOCK_OLD_SOURCE

其ip头部中的目的地址为224.0.0.22

 

至此完成IGMP协议格式的分析,明天开始分析LINUX IGMP SNOOPING实现

你可能感兴趣的:(linux,网络)