组播协议概述.doc

组播协议概述
IGMP v2协议概述
协议介绍
IGMP是一个运行在路由器/三层交换机(以下简称路由器)与直连的主机之间的协议,该协议被主机用来向直连的路由器报告主机所属的多点广播组的隶属关系。该协议分为主机侧和路由器侧两部分(协议栈只提供了主机侧的源码),本模块注重于路由器侧的实现。
与ICMP一样,IGMP被封装在IP数据报内,IP的协议数为2。并且,由于IGMP是在主机和直连路由器之间传输的,因此封装IGMP的IP报文的TTL被设定为1。同时为了保证路由器能够及时处理该IGMP报文,在封装IGMP的IP报文中应加上“IP Router Alert option”,以下是IGMP v2的数据报格式信息。
包格式
图一 IGMP包格式
说明:
Type域:
0x11 = 隶属关系查询消息(Membership Query)
该类型包含两种消息:
General Query,路由器发往主机,查询网络上有多少多点广播组存在。
Group-Specific Query,路由器发往主机,查询特定的多点广播组是否有成员
存在。
0x16 = 版本2隶属关系报告(Version 2 Membership Report),主机发往路由器。
0x17 = 离开组(Leave Group),主机发往路由器。
0x12 = 版本1隶属关系报告(Version 1 Membership Report),主机发往路由器,
本消息向后兼容。

其它未说明的消息类型应该被丢弃。
Max Response Time域:
Max Response Time 域仅在“Membership Query”消息中有效,它以1/10秒为单位,
说明了主机在回应路由器的“Membership Query”消息前的延迟时间。在所有的其
它消息中,该域被消息发送者置为0,并被消息接收者忽略。
该域的设计有助于减少主机“Membership Report”包的数量。

Checksum域:
整个IP净荷的checksum。
Group Address域:
在“Membership Query”消息中,如果发送的是“General Query”消息,则该域被
置为0,如果发送的是“Group-Specific Query”,该域被置为需要查询的组播地址。
在“Membership Report”或“Leave Group”消息中,该域被置为需要报告或或离开` 的组播地址。
其它域:
注意,IGMP消息可以超出8字节的限制,特别是为以后的版本扩充考虑。在检验IGMP包的合法性时,只要Type域是合法的,实现者必须忽略超出8字节以外的包的内容。同时注意,IGMP校验和(checksum)总是以整个IP包净荷为计算内容的,而不仅仅是前8个字节。
协议描述
运行组播软件的路由器通过IGMP协议得知在它所连接的各个物理网络上有哪些组播组有成员存在。该组播路由器保持一个组播组隶属关系表,并为每一个组播组保持一个定时器。一个“组播组隶属关系”意味着在该路由器的某个直连网络上,某个组播组至少存在一个成员(成员主机),因此该组播路由器保存的是“组播组隶属关系”的列表,而不是该组播组内所有成员的列表。在路由器的每一个可运行IGMP协议的接口上,该路由器必须成为查询者(Querier)或非查询者(Non-Querier)。在一个网络中,通常只有一个查询者(Querier)。所有的组播路由器在初始启动的过程中是作为查询者的面目出现的,直到该路由器通过侦听查询消息(General Query message)得知有另一个具有更低IP地址的组播路由器出现在同一个网络中,则该路由器将自身(该路由器的对应接口)状态转换成非查询者。当组播路由器成为非查询者后,如果在[Other Querier Present Interval]时间内,该组播路由器没有收到其它的具有更低IP地址的组播路由器发出的查询消息(General Query message),该组播路由器重新变成查询者(Querier)。

组播路由器在它是Querier的接口上每个[Query Interval]时间定时发送General Query message,用来向主机查询组播组“隶属关系”。为了加快组播路由器发现“隶属关系”的速度,在路由器启动时,它应该发送[Startup Query Count]个General Query message,这些消息的间隔时间为[Startup Query Interval]。General Query (所有主机组播地址),IGMP包内的组播地址域被