组播IGMP-snooping原理
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动态学习到的路由端口： switch(config)#sh igmp-snooping router-dynamic
Port VID Age Type e0/0/1 26 300 { QUERY } Total Record: 1 ➢ PC想离开某个组，发送离开报文，交换机收到离开报文后，该组对应的端口成员会被删除，
源自文库
❖ 主机“安静”退出组播组 ❖ 路由器发送定期查询 ❖ 路由器继续发送定期查询 ❖ 路由器在一定时间内收不到报告 ❖ 组播组超时
IGMP v2—退出组播组
H1
224.1.1.1 H2
224.1.1.1 H3
退出至 #1 224.0.0.2
报告至 224.1.1.1 #3
1.1.1.1
对 224.1.1.1的 特定组查询
❖ 临时地址，动态的分配与回收
全局范围：224.0.1.0-238.255.255.255-------公网 有限制的范围: 239.0.0.0-239.255.255.255—私网 组播地址是作为目的地址使用
组播地址映射
以太网的MAC地址01:00:5E:00:00:00到01:00:5E:7F:FF:FF用 于将三层IP组播地址映射为二层地址，即IP组播地址中的低 23位放入MAC地址的低23位。IP组播地址有28位地址空间， 但只有23位被映射到MAC地址，这样会有32个IP组播地址映 射到同一MAC地址上
❖ 组播组成员端口老化时间：当一个端口加入组播组中的时候 会同时启动该端口的老化定时器。如果在此定时器超时的时 候没有收到IGMP报告报文，则老化该组播成员端口
IGMP Snooping的工作原理
➢ 组播路由器向下面周期性的发送通用查询报文，交换机收到查询报文的端口会被学习为路 由端口，并把收到的查询报文会向其它的端口转发
组播流就不会再往PC所在的端口转发。
IGMP Snooping的工作原理
PC收到查询报文后，想加入某个组，发送IGMP report报文，report报文经过交换机交换机对
这个报文进行监听，并根据report报文的内容形成一张组播表，即组成员和端口的对应关
系 。该report报文只会向路由端口转发。
–查询 •查询者将 IGMP 查询信息发送到 224.0.0.1 ， TTL = 1 •局域网上的一个组播路由器被选中发送上述查询 •查询间隔 60–120 秒
IGMP V2报文格式
0
78
15 16
8位
IGMP
最大响应时间
报文类型
32位组地址
16位校验和
31 8byte
IGMPv2
❖ 增加离开报文
IGMPv2
#2
❖ H2 退出组;发送退出 消息到224.0.0.2
❖ 路由器发送 特定组查询到224.1.1.1
❖ 保留的主机成员发送报告
❖ 组播组仍然活动
❖ 降低退出延迟，节约网络带宽和主机CPU占用
IGMP Snooping(IGMP监听)
➢ 为什么引入IGMP Snooping(IGMP监听) ？
• IGMP组播成员管理机制是针对第三层设计的 • 组播报文经过一些第二层交换设备时， 就会转发
给第二层交换设备的所有端口 • IGMPSnooping功能用于改善二层交换机对组播
流转发机制
没有igmpsnooping时，组播数据流在二层交换机被 广播发送
有了igmp-snooping，组播数据流只会向特定的组 播用户发送，避免了组播数据流泛滥。
❖ IP组地址 组播地址
D类地址（224.0.0.0） 范围；224.0.0.0--239.255.255.255
❖ 已被IANA分配的地址
预留地址；224.0.0.1--224.0.0.255
❖ 224.0.0.1---子网上所有的组播系统 ❖ 224.0.0.2---子网上所有的IGMP路由器 ❖ 224.0.0.22---子网上所有的IGMPv3路由器
----主机退出组播组时，如果它是该组的最后一个成员，则发送 退出消息（同v1相比，降低了退出延迟）
❖ 增加特定组查询报文
----路由器在停止向某一子网发送数据之前要发送与该组相关的 查询来确认该子网已无该组播组成员
IGMPv3
❖ 增加的主要功能是成员可以指定接收或 指定不接收某些组播源的报文
IGMP—加入组播组
H1
H2
224.1.1.1 H3
报告
1.1.1.1
❖成员在加入(组播组224.1.1.1)时，立即 向224.1.1.1发送报告报文
IGMP —通用查询
H1
H2
H3
向 224.0.0.1 的通用查询
❖ 定期向224.0.0.1发送成员资格查询
IGMP v1—退出组播组
H1
H2
H3
IGMPv1
向 224.0.0.1查询
组播表
switch(config)#sh ow multicast
show multicast table information
Time interval of multicast proxy is 10s MAC Address : 01:00:5e:00:02:02 组mac地址
IGMP V1报文格式
0 34 78 4位 4位
IGMP版 IGMP 本(1) 类型(1-2)
15 16 未用
16位校验和
31 8byte
32位组地址（D类IP地址，查询报文中该域为0）
IGMP报文格式
IGMPv1
➢IGMP v1
–报告 •一个主机想加入某个组，或响应查询报文时，发送 IGMP 报告
组播与igmp-snoooping
组播简介 组播协议 IGMP snooping 测试技巧
组播简介
➢为什么采用组播？
•向多位收件人发送相同的信息 •一对多，多对多 •只在需要时进行包复制 •提高带宽利用率 •成员可以动态加入或退出
➢应用
•资源发现/服务广告 •视频/语音会议，股票分发
单播和组播的比较
IGMP snooping基本概念
❖ 路由端口：设备端口中收到IGMP查询报文的端口称之为组 播路由端口。
❖ 路由端口老化时间：路由端口老化定时器设置时间。如果在 此定时器超时的时候还没收到查询报文，则老化此路由端口。
❖ 响应查询最晚时间：当以太网交换机收到特定组查询报文时， 会在收到IGMP Leave报文的端口上启动一个响应查询定时 器。如果在响应查询最晚时间内没有收到报告报文，就把该 端口从组播组端口成员中删除。
Port VID Age Type e0/0/1 26 300 { QUERY } Total Record: 1 ➢ PC想离开某个组，发送离开报文，交换机收到离开报文后，该组对应的端口成员会被删除，
源自文库
❖ 主机“安静”退出组播组 ❖ 路由器发送定期查询 ❖ 路由器继续发送定期查询 ❖ 路由器在一定时间内收不到报告 ❖ 组播组超时
IGMP v2—退出组播组
H1
224.1.1.1 H2
224.1.1.1 H3
退出至 #1 224.0.0.2
报告至 224.1.1.1 #3
1.1.1.1
对 224.1.1.1的 特定组查询
❖ 临时地址，动态的分配与回收
全局范围：224.0.1.0-238.255.255.255-------公网 有限制的范围: 239.0.0.0-239.255.255.255—私网 组播地址是作为目的地址使用
组播地址映射
以太网的MAC地址01:00:5E:00:00:00到01:00:5E:7F:FF:FF用 于将三层IP组播地址映射为二层地址，即IP组播地址中的低 23位放入MAC地址的低23位。IP组播地址有28位地址空间， 但只有23位被映射到MAC地址，这样会有32个IP组播地址映 射到同一MAC地址上
❖ 组播组成员端口老化时间：当一个端口加入组播组中的时候 会同时启动该端口的老化定时器。如果在此定时器超时的时 候没有收到IGMP报告报文，则老化该组播成员端口
IGMP Snooping的工作原理
➢ 组播路由器向下面周期性的发送通用查询报文，交换机收到查询报文的端口会被学习为路 由端口，并把收到的查询报文会向其它的端口转发
组播流就不会再往PC所在的端口转发。
IGMP Snooping的工作原理
PC收到查询报文后，想加入某个组，发送IGMP report报文，report报文经过交换机交换机对
这个报文进行监听，并根据report报文的内容形成一张组播表，即组成员和端口的对应关
系 。该report报文只会向路由端口转发。
–查询 •查询者将 IGMP 查询信息发送到 224.0.0.1 ， TTL = 1 •局域网上的一个组播路由器被选中发送上述查询 •查询间隔 60–120 秒
IGMP V2报文格式
0
78
15 16
8位
IGMP
最大响应时间
报文类型
32位组地址
16位校验和
31 8byte
IGMPv2
❖ 增加离开报文
IGMPv2
#2
❖ H2 退出组;发送退出 消息到224.0.0.2
❖ 路由器发送 特定组查询到224.1.1.1
❖ 保留的主机成员发送报告
❖ 组播组仍然活动
❖ 降低退出延迟，节约网络带宽和主机CPU占用
IGMP Snooping(IGMP监听)
➢ 为什么引入IGMP Snooping(IGMP监听) ？
• IGMP组播成员管理机制是针对第三层设计的 • 组播报文经过一些第二层交换设备时， 就会转发
给第二层交换设备的所有端口 • IGMPSnooping功能用于改善二层交换机对组播
流转发机制
没有igmpsnooping时，组播数据流在二层交换机被 广播发送
有了igmp-snooping，组播数据流只会向特定的组 播用户发送，避免了组播数据流泛滥。
❖ IP组地址 组播地址
D类地址（224.0.0.0） 范围；224.0.0.0--239.255.255.255
❖ 已被IANA分配的地址
预留地址；224.0.0.1--224.0.0.255
❖ 224.0.0.1---子网上所有的组播系统 ❖ 224.0.0.2---子网上所有的IGMP路由器 ❖ 224.0.0.22---子网上所有的IGMPv3路由器
----主机退出组播组时，如果它是该组的最后一个成员，则发送 退出消息（同v1相比，降低了退出延迟）
❖ 增加特定组查询报文
----路由器在停止向某一子网发送数据之前要发送与该组相关的 查询来确认该子网已无该组播组成员
IGMPv3
❖ 增加的主要功能是成员可以指定接收或 指定不接收某些组播源的报文
IGMP—加入组播组
H1
H2
224.1.1.1 H3
报告
1.1.1.1
❖成员在加入(组播组224.1.1.1)时，立即 向224.1.1.1发送报告报文
IGMP —通用查询
H1
H2
H3
向 224.0.0.1 的通用查询
❖ 定期向224.0.0.1发送成员资格查询
IGMP v1—退出组播组
H1
H2
H3
IGMPv1
向 224.0.0.1查询
组播表
switch(config)#sh ow multicast
show multicast table information
Time interval of multicast proxy is 10s MAC Address : 01:00:5e:00:02:02 组mac地址
IGMP V1报文格式
0 34 78 4位 4位
IGMP版 IGMP 本(1) 类型(1-2)
15 16 未用
16位校验和
31 8byte
32位组地址（D类IP地址，查询报文中该域为0）
IGMP报文格式
IGMPv1
➢IGMP v1
–报告 •一个主机想加入某个组，或响应查询报文时，发送 IGMP 报告
组播与igmp-snoooping
组播简介 组播协议 IGMP snooping 测试技巧
组播简介
➢为什么采用组播？
•向多位收件人发送相同的信息 •一对多，多对多 •只在需要时进行包复制 •提高带宽利用率 •成员可以动态加入或退出
➢应用
•资源发现/服务广告 •视频/语音会议，股票分发
单播和组播的比较
IGMP snooping基本概念
❖ 路由端口：设备端口中收到IGMP查询报文的端口称之为组 播路由端口。
❖ 路由端口老化时间：路由端口老化定时器设置时间。如果在 此定时器超时的时候还没收到查询报文，则老化此路由端口。
❖ 响应查询最晚时间：当以太网交换机收到特定组查询报文时， 会在收到IGMP Leave报文的端口上启动一个响应查询定时 器。如果在响应查询最晚时间内没有收到报告报文，就把该 端口从组播组端口成员中删除。