组播IGMP-snooping原理
13、 IGMP协议原理
3
低IP地址的路由 器成为查询器
Page17
IGMPv2组成员离开
PC1
PC2
主机向224.0.0.2 发送离开组消息
224.1.1.1
PC3
离开组报告 224.0.0.2
路由器向这个组 （224.1.1.1）发 送特定组查询
特定组查询 224.1.1.1
X2 RTA
在查询的最大响应时间内(默认 为1秒)没有收到该组的报告，再 次发送特定组查询
混合版本
PC1 IGMPv2
PC2 IGMPv1
PC3 IGMPv1
IGMPv1 RTA
IGMPv2 IGMPv1 RTB
Page21
IGMP基本配置
RTA
RTB
IGMPv2
PC
[RTA]multicast routing-enable [RTA]interface ethernet0/0 [RTA-Ethernet0/0]ip address 172.16.1.3 255.255.255.0 [RTA-Ethernet0/0]igmp enable [RTA-Ethernet0/0]igmp version 2
Page11
IGMPv1组成员离开
PC1
3次查询仍没有收 PC2
到响应，则路由 器认为没有组播 成员。
主机悄悄离开组 (不发送报告)。
PC3
成员关系查询
X3
RTA
路由器没有收到该组的IGMP报 告，则再发送成员关系信息 （共3次查询）
路由器发送成员 关系查询信息
Page12
IGMPv2报文格式
0
[RTB]multicast routing-enable [RTB]interface ethernet0/1 [RTB-Ethernet0/1]ip address 172.16.1.1 255.255.255.0 [RTB-Ethernet0/1]igmp enable [RTB-Ethernet0/1]igmp version 2
igmp snooping实现原理
igmp snooping实现原理一、引言Internet Group Management Protocol (IGMP)是一种用于在局域网（LAN）中报告主机（Host）是否仍然参与某个多播组的协议。
IGMP Snooping是一种在路由器或交换机上实现IGMP的机制，它有助于减少网络中的多播流量，提高网络性能和效率。
本篇文章将详细介绍IGMP Snooping的实现原理。
IGMP Snooping是一种在路由器或交换机上实现的IGMP机制，它通过在局域网中监视主机发送的IGMP报告，以确定哪些多播组在哪些子网上有效。
它使用一个本地组表来跟踪网络中哪些主机参与了哪些多播组，并与其他路由器交换这些信息，以避免重复发送多播流量。
1. IGMP主机发送报告给路由器或交换机，以表示它们是否仍然参与某个多播组。
2. IGMP Snooping路由器或交换机使用本地组表来跟踪网络中的主机和多播组关系。
3. 路由器或交换机监视局域网中的IGMP报告，并与其他路由器交换信息。
4. 当路由器发现某个多播组在某个子网上不再有效时，它会停止向该子网发送该多播流量。
5. 路由器使用一个过滤机制来仅向仍在参与该多播组的子网发送多播流量。
IGMP Snooping通过以下优点提高了网络性能和效率：1. 减少网络中的多播流量，从而降低了网络拥塞和延迟。
2. 通过减少路由器和交换机上的多播流量处理负载，提高了性能和效率。
3. 增强了网络的安全性，减少了网络攻击的风险。
五、总结IGMP Snooping是一种在路由器或交换机上实现的IGMP机制，它通过监视局域网中的IGMP报告，使用本地组表来跟踪网络中的主机和多播组关系，并与其他路由器交换信息，以避免重复发送多播流量。
IGMP Snooping通过减少网络中的多播流量、提高性能和效率、增强安全性等优点，已成为现代局域网中广泛使用的技术之一。
路由器使用技巧启用IGMPSnooping
路由器使用技巧启用IGMPSnooping 随着互联网的迅速发展，路由器在我们日常生活中扮演着越来越重要的角色。
而路由器使用技巧也愈加成为人们关注的话题。
其中，启用IGMPSnooping是路由器使用技巧中的重要组成部分。
本文将为您详细介绍什么是IGMPSnooping以及如何启用它，帮助您更好地使用路由器。
一、什么是IGMPSnoopingIGMPSnooping是一种网络技术，主要用于多播广播网络中，能通过交换机学习哪些主机加入了特定的多播组，然后将多播数据报转发到加入该组的主机。
简单来说，就是使得局域网内的多播流量只被到处需要的主机接收，而没有必要的主机不接收。
二、为什么启用IGMPSnooping启用IGMPSnooping能够有效避免一些不必要的多播流量对网络性能产生负面影响。
一方面，多播流量一旦产生，会在网络内的所有节点广播，浪费了网络带宽资源；另一方面，当有多个下载设备同时占用带宽时，可能会造成网络拥堵情况。
而启用IGMPSnooping后，交换机将知道哪些端口需要该多播流量，只进行必要的转发，避免了不必要的流量浪费。
三、如何启用IGMPSnooping在大多数路由器上，都有启用或关闭IGMPSnooping的选项，只需要简单地打开这个开关，就可以启用IGMPSnooping了。
下面以TP-Link路由器为例，为大家介绍启用IGMPSnooping的方法：1. 首先，在浏览器中输入路由器的管理界面的地址，并登录；2. 在左侧“高级设置”栏目中，找到“IGMP Snooping”并单击进入；3. 在“IGMP Snooping”界面中，选择需要启用IGMPSnooping的端口，并勾选“IGMP Snooping开关”；4. 点击“应用”按钮，保存设置并退出界面。
四、使用IGMPSnooping后需要注意的问题1. 如果IGMPSnooping开启后，出现无法使用的情况，可以尝试关闭IGMPSnooping，看看是否恢复正常；2. 启用IGMPSnooping前，需要确保路由器和交换机同时支持该功能；3. 在使用认证方式登录网络时，启用IGMPSnooping可能会导致认证失败等问题，需要谨慎使用。
IGMP snooping技术原理及实现
第２４卷第１期北京服装学院学报Ｖ０ｌ２４Ｎｏ１２００４年３月Ｊｏｕ皿ａＩｏｆ蹦ｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ０ｆｃｈｈｉｌｌｇＴｅｃｈｎ０１０９ｙＭａｒ．２００４ＩＧＭＰｓｎｏｏｐｉｎｇ技术原理及实现罗霄１，韩润萍１，郝建武２（１北京服装学院工业设计与信息工程系，北京１０００２９；２港湾网络有限公司．北京１０００８９）摘薹：随着网络技术的发展，目前常用的网络传输模式已不能满足实时信息交互的需求．为丁解奂网络瓶颈的问题，本文提出了将ＩＧＭＰｓｎ∞ｐｉｎｇ技术应用于网络中，阐明了ＩＧＭＰｓｎ∞ｐｉｎｇ的原理，井给出了具体的实施方案、主要数据结构以及ＩＧＭＰ报文处理方法．该实旌方案可靠性高，最优化程度好．随着用户需求的不断增加。
ＩＧＭＰ虮００ｐｉｎｇ技术将会应用于更多的领域．关■调：ＩＧＭＰｓｎｏｏｐｉｎｇ；网络传输；组播；实时交互中田分类号：ＴＰ３９３．１文献标识码：Ａ文章绾号：１００１—０５６４（２００４）０１—００３５０４组播技术可以形象地描述为：假设一个企业分布于各地的子公司（两个以上）之间需要通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ进行实时的交换信息（数据，声音，图像），他们的计算机可能不属于同一物理网络，甚至不属于同一自治系统，这种通信的特点是“多点”式的．子公司发出的数据希望其他子公司都能收到，而总部发出的指示全体子公司都应收到这种多点通信方式为组内广播，即组播技术．本文将结合以太网交换机来重点介绍ＩＧＭＰｓｎ００ｐｉｎｇ技术的原理及其在网络中的实现．１组播协议目前常用的组播协议主要包括组管理协议（ＩＧＭＰ）、组播路由协议即密集模式协议如ＤｖＭＲＰ，ＰＩＭ．ＤＭ等、稀疏模式协议如ＰＩＭ—ｓＭ、ＣＢＴ和链路状态协议（ＭＯＳＰＦ）．其中ＩＧＭＰ是ＩＰ协议组中的一部分，用来支持和管理主机与组播路由器之间的ＩＰ组播．ＩＧＭＰ使组播路由器能够跟踪与之物理相连的网络上每个组的成员．它在主机和直接邻接的组播路由器间运行，这个协议的机制允许主机通知本地路由器，并接收发往某个特定组播组的信息．因此，组播允许进行资源发现，使网络负载减到最小，在网上实现数据的有效传输［１］．而ＩＧＭＰｓｎｏｏｐｉｔｌｇ是用来监听主机与路由器之间的ＩＧＭＰ报文的，它完成的主要功能是接收处理ＩＧＭＰ报文、向主机发送成员查询报文、向多播路由器发送代理成员报告报文、管理和创建删除多播组、实现多播数据在交换机二层ｖＬＡＮ内的广播以及未知多播数据的过滤ｆ“．组网结构见图１．运行ＩＧＭＰ３ｎ００ｐｉｎｇ的交换机在收到成员关系报告时，首先检查此多播组是否已经存在，如果不存在则创建多播组．同时因为该成员用户是此多播组的第一个成员，所以要向多播路由器发送成员关系报告报文，然后把此端口加入到此多播组的转发列表，这样此端口就可以接收到多播路由器转发的组ＭＡｃ地址为该组的多播数据报文．同理，运行ＩＧＭＰｓｎｏｏｐｉ豫的交换收稿日期ｒ２００３一儿～１３作者筒介：罗ｔ（１９７７一）。
IGMPSnooping原理及应用
IGMPSnooping原理及应用IGMP Snooping 原理及应用目录第1章IGMP (1)1.1多播组地址 (1)1.2IP多播映射到以太网多播 (2)1.3IGMP协议 (2)1.3.1 IGMPv1 (3)1.3.1.1 IGMPv1查询响应过程 (4)1.3.1.2 IGMPv1加入过程 (5)1.3.1.3 IGMPv1离开过程 (5)1.3.2 IGMPv2 (6)1.3.2.1 IGMPv2查询响应过程 (7)1.3.2.2 IGMPv2离开过程 (7)1.3.3.3 查询选择过程 (8)1.3.3.4 小型拓扑图和包分析 (8)1.3.4 IGMPv3 (9)1.3.4.1 成员关系查询报文 (10)1.3.4.2 成员关系报告报文 (10)1.4多播转发和路由选择信息 (12)第2章IGMP SNOOPING (13)2.1IGMP S NOOPING协议 (13)2.2路由端口加入 (13)2.3组成员端口加入 (14)2.4组成员端口离开 (14)2.5IGMP S NOOPING模拟实验 (14)2.5.1 TL-SG3109 (15)2.5.2 DES-1228 (17)2.5.3 2款交换机比较 (19)第3章SNOOPING在视频多播的应用 (21)3.1流媒体基础知识 (21)3.1.1 流媒体概念 (21)3.1.2 点播与广播 (21)3.1.3 单播与多播 (22)3.2播视频服务器的搭建 (22)3.2.1 Windows Media Services服务器的安装 (22)3.2.2 建立多播组视频 (24)3.3S NOOPING视频多播应用实验 (28)3.3.1 同一网段视频点播和广播 (28)3.3.2 不同网段视频点播和广播 (30)第4章IGMP SNOOPING测试 (32)4.1静态分组测试 (32)4.2S NOOPING分组测试 (32)4.3S NOOPING时间参数测试 (33)参考文献 (35)附录IGMP SNOOPING功能测试 (36)第1章IGMP随着宽带多媒体网络的不断发展,各种宽带网络应用层出不穷。
[说明]IGMPSnooping（IGMP侦听）——二层交换上的组播约束机制
![[说明]IGMPSnooping（IGMP侦听）——二层交换上的组播约束机制](https://img.taocdn.com/s3/m/06058c2b82c4bb4cf7ec4afe04a1b0717fd5b395.png)
IGMP Snooping(IGMP侦听)——二层交换上的组播约束机制2.1 IGMP Snooping 简介IGMP Snooping（Internet Group Management Protocol Snooping，IGMP 侦听）是运行在二层以太网交换机上的组播约束机制，用于管理和控制组播组。
2.1.1 IGMP Snooping 原理运行IGMP Snooping 的二层设备通过对收到的IGMP报文进行分析，为端口和MAC组播地址建立起映射关系，并根据这样的映射关系转发组播数据。
如图2-1所示，当二层设备没有运行IGMP Snooping时，组播数据在二层被广播；当二层设备运行了IGMP Snooping后，已知组播组的组播数据不会在二层被广播，而在二层被组播给指定的接收者。
2.1.2 IGMP Snooping 基本概念1. IGMP Snooping 相关端口如图2-2所示，Router A连接组播源，在Switch A和Switch B上分别运行IGMPSnooping，Host A和Host C为接收者主机（即组播组成员）。
结合图2-2，介绍一下IGMP Snooping相关的端口概念：路由器端口（Router Port）：交换机上靠近三层组播设备（即DR 或IGMP 查询器）一侧的端口，如Switch A 和Switch B 各自的Ethernet1/0/1 端口。
交换机将本设备上的所有路由器端口都记录在路由器端口列表中。
成员端口（Member Port）：又称组播组成员端口，表示交换机上靠近组播组成员一侧的端口，如Switch A 的Ethernet1/0/2 和Ethernet1/0/3 端口，以及Switch B 的Ethernet1/0/2 端口。
交换机将本设备上的所有成员端口都记录在IGMP Snooping 转发表中。
2. IGMP Snooping 端口老化定时器表2-1 IGMP Snooping 端口老化定时器2.1.3 IGMP Snooping 工作机制运行了IGMP Snooping 的交换机对不同IGMP 动作的具体处理方式如下：1. 普遍组查询IGMP 查询器定期向本地网段内的所有主机与路由器发送IGMP 通用查询报文，以查询该网段有哪些组播组的成员。
igmp-snooping_querier的用法_概述说明
igmp-snooping querier的用法概述说明1. 引言1.1 概述本文旨在介绍和说明igmp-snooping querier的用法。
IGMP-Snooping 是一种多播组管理技术，它基于交换机或路由器的igmp-snooping 功能，并使用一个特定的代理来监测所连接网络中的IGMP 组播过程。
这种技术可以提高对组播数据包的处理效率，并减少网络中多播流量的传输范围以及降低网络负载。
本文将从igmp-snooping 的概念入手，详细介绍了igmp-snooping querier 的用法及配置方法。
1.2 文章结构本文分为以下几个部分：引言、igmp-snooping querier 的用法、实际应用案例分析、注意事项与常见问题解答以及结论与展望。
首先，在引言部分，将对igmp-snooping querier 这一主题进行概述，并简要介绍文章结构；接着，在第二部分，我们将详细阐述igmp-snooping 的背景知识和作用，以及igmp-snooping querier 的配置方法；随后，在第三部分，我们将通过实际应用案例来进一步说明igmp-snooping querier 在优化组播网络性能、解决多播数据包丢失问题和实现跨子网组播传输等方面的应用场景；然后，在第四部分，将介绍配置igmp-snooping querier 时需要注意的事项，并解答一些常见问题；最后，在第五部分，将总结本文的重点观点，并探讨未来对igmp-snooping querier 的研究方向和展望。
1.3 目的本文的目的是提供读者对于igmp-snooping querier 的全面理解。
通过了解该功能的作用和配置方法，读者将能够更好地在实际网络环境中应用和优化igmp-snooping querier，从而提升组播网络性能、减少多播数据包丢失，并实现跨子网组播传输等需求。
我们希望本文能够为读者提供有关igmp-snooping querier 的详尽指南，并为进一步研究和探索该技术提供参考。
IP组播，二层组播IGMPSnooping，组播代理，跨VLAN组播
IP组播，二层组播IGMPSnooping，组播代理，跨VLAN组播一、IP组播技术简介组播技术指的是单个发送者对应多个接收者的一种网络通信。
组播技术中,通过向多个接收方传送单信息流方式,可以减少具有多个接收方同时收听或查看相同资源情况下的网络通信流量。
传统的IP通信主要包括单播和广播有两种方式。
对于单播和广播来说,不仅会将信息发送给不需要的主机而浪费带宽,也可能由于路由回环引起严重的广播风暴,同时还会浪费大量带宽,增加了服务器的负载。
所以,传统的单播和广播通信方式不能有效地解决单点发送多点接收的问题。
IP组播是指在IP网络中将数据包发送到网络中的某个确定的组播组。
IP组播是指源主机只发送一份数据,数据中的目的地址为组播地址;组播组中的所有接收者都可接收到同样的数据拷贝,并且只有组播组内的主机可以接收该数据,网络中其它主机不能收到。
IP组播有效地解决了单点发送多点接收的问题,能够大量节约网络带宽、降低网络负载。
更重要的是,可以利用网络的组播特性方便地提供一些新的增值业务,包括远程医疗、网络电台、远程教育、在线直播、网络电视、视频会议等信息服务领域。
在IP多媒体业务日渐增多的情况下,随着互联网建设的迅猛发展和新业务的不断推出,IP组播有着巨大的市场潜力,组播业务也将逐渐得到推广和普及。
二、二层组播IGMP Snooping协议IGMP Snooping称为互联网组管理协议,它是运行在数据链路层设备上的组播约束机制,主要用于管理和控制组播组。
运行IGMP Snooping的设备通过对收到的IGMP报文进行分析,为端口和MAC组播地址建立起映射关系,并根据这样的映射关系转发组播数据。
当二层设备没有运行IGMP Snooping时,组播数据在二层被广播;当二层设备运行了IGMP Snooping后,已知组播组的组播数据不会在二层被广播,而在二层被组播给指定的接收者。
IGMP Snooping是通过监听IGMP协议包,提取相应的信息,形成组播成员关系表,然后对组播业务按照组成员关系进行转发,保证组成员收到正确的组播业务,而其余主机无法收到。
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❖ 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
❖ 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
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
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
–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
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。
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
Байду номын сангаас
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
❖ 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
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，
----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
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
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) ？
❖ 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。
• 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。