R＆S，数通HCIE｜IGMP 协议

一、前言

二、IGMP基本原理

（一）IGMP 定义

（二）IGMP 基本工作机制

（三）IGMPv1、v2、v3的区别

三、IGMPv1

（一）报文格式

（二）组成员加入

（三）查询与响应、响应抑制

（四）组成员离开

四、IGMPv2

（一）报文格式

（二）组成员加入

（三）查询与响应、响应抑制

（四）查询器选举

（五）组成员离开

（六）与IGMPv1兼容问题

五、IGMPv3

（一）IGMPv3 报文

（二）IGMPv3 工作机制

六、IGMP Snooping

（一）原理及作用

（二）工作机制

一、前言

Internet 组管理协议称为IGMP协议（Internet Group Management Protocol），是因特网协议家族中的一个组播协议。该协议运行在主机和组播路由器之间。

IGMP包含了IGMPv1、IGMPv2、IGMPv3三个版本，目前正处于由IGMPv2向IGMPv3的过渡阶段。本篇将按照IGMP基本原理、IGMP三个版本、IGMP Snooping 几部分对IGMP协议进行介绍。

二、IGMP基本原理

（一）IGMP 定义

IGMP是“互联网管理协议”的简称，负责TCP/IP协议栈中的IPv4组播组成员注册的管理，IGMP协议运行在接收者主机和与其直接相邻的组播路由器之间，用于建立和维护成员关系。

（二）IGMP 基本工作机制

不同的 IGMP 协议版本的工作机制不同，但其基本工作机制大体如下：

① 接收者主机向所在的共享网络报告组成员关系；

② 查询器周期性地向该共享网段发送组成员查询消息；

③ 接收者主机接收到查询消息后进行响应以报告组成员关系；

④ 网段中的组播路由器依据接收到的响应来刷新组成员的存在关系。

（三）IGMPv1、v2、v3的区别

IGMP的新版本较老一版本会增加一定的主要功能，列表如下：

IGMP协议	各版本协议的区别（新版本增加的功能）
IGMPv1	定义了基本的组成员查询和报告机制
IGMPv2	添加了查询者选举和组成员
IGMPv3	成员可以指定接收或不接收来自某些源的报文

IGMP各版本的功能比较如下：

三、IGMPv1

（一）报文格式

IGMPv1报文包括普遍组查询报文（成员关系查询报文）和成员报告（成员关系报告）报文，其格式如下：

Version（IGMP版本）：

在IGMPv1中，该值为1；

Type（报文类型）：

0x11表示普遍组查询报文；0x12表示成员报告报文；

Checksum（IGMP报文校验和）：

是对IGMP报文长度（IP报文的整个有效负载）的16位检测；

Group Adress（组播组地址）：

在0x1中，该字段为0且被忽略；在0x2中，该字段为成员加入的组播组地址。

（二）组成员加入

组成员加入过程示意如下：

① 主机加入组播组时，会向该组播组中发送成员关系报告报文，表示该主机希望加入组播组。

② 当IGMP查询器接收到来自PC的成员关系报告报文后，了解到本地出现了组播组的新成员，则生成相应的转发表项，当有向该组的组播数据时，则根据该表项转发。

（三）查询与响应、响应抑制

查询与相应、相应抑制机制的过程示意如下：

① IGMP向普遍查询组的IP地址（224.0.0.1）周期性地发送普遍组查询报文；

② 收到普遍组查询报文的主机会开启定时器，定时器首先超时的主机会向普遍查询组的IP地址（224.0.0.1）发送成员关系报告。

（水平线以上是查询与响应机制）

（水平线以下是响应抑制机制）

③ 对该普遍查询组的IP地址（224.0.0.1）进行监听的其他主机收到已经由其他主机发送的成员关系报告后，抑制自身的成员关系报告发送。

（四）组成员离开

IGMPv1中组成员离开的过程示意如下：

① IGMPv1中，主机离开不会发送任何报告，直接离开；

② 当IGMP查询器连续三个查询周期没有收到离开的主机发送的成员关系报告时，则认为该主机不存在，删除该组播成员。