IGMP协议基础，组播配置和过程解析（华为）

IGMP协议基础，组播配置和过程解析（华为）

预备知识：知道什么是组播。会配OSPF，会看Wireshark工具

新概念：

IGMP简介： 网路群组管理协议（Internet Group Management Protocol或简写IGMP)是用于管理网路协议多播组成员的一种通信协议
D类地址：（224.0.0.1~239.255.255.254）

  • 224.0.0.0～224.0.0.255 永久组地址（保留组地址）
    224.0.0.1：发给网段内所有主机，（可以说是组播里的广播）
  • 224.0.1.0～231.255.255.255
  • 233.0.0.0～238.255.255.255 ASM组播地址，全网范围内有效。
  • 232.0.0.0～232.255.255.255 缺省情况下的SSM组播地址，全网范围内有效。
  • 239.0.0.0～239.255.255.255 本地管理组地址，仅在本地管理域内有效。在不同的管理域内重复使用相同的本地管理组地址不会导致冲突。（类似C类地址的192.168.1.0，不上公网）

查询器： 负责发送查询报文，并接收主机反馈的加入报文和离开报文，通常是某个接口

IGMP报文格式:

  • 普遍组查询报文（General Query）:组播查询网络上所有主机，路由器，用于了解哪些组播组存在成员。
  • 成员报告报文（Report）：主机向查询器发送报告，申请加组或应答
  • 成员离开报文（Leave）：成员离开组播组时主动向查询器发送的报文，宣告自己离开了某个组播组。

IGMPv1:
在这里插入图片描述

IGMPv2:
在这里插入图片描述

  1. 从报文看到v2版本去掉的版本号。
  2. 添加了一个最大响应时间，即可以自定义最大响应时间，默认10秒，单位改为0.1秒。
  3. 添加了一条指定组查询，在查询时不用发给所有组。
  4. 添加一条离开组消息，成员离开组时主动发送。
  5. v2增加了查询器选举（v1最大响应时间10秒，单位1秒，查询器选举用的pim协议）

IGMPv3：

该版本添加了指定组播源和组播组的功能，由于v3版本出现不产品会出现不兼容问题。所以并并不广泛应用。主流还是v2版本

在这里插入图片描述

以v2版本介绍运行过程

加入组： 在该局域网中，路由器每60秒发送一次查询报文，其他PC收到查询报文后会触发抑制响应机制，然后发送报告到该组，路由器收到后就知道组里有成员，从组播源接收组播消息，下发。（PC可以主动申请加组）

抑制响应机制: 路由器（查询器）并不关心组内成员的数量，只要有成员就行。所以并不需要所有PC都发送报告。在每一个PC收到查询报文后会进行计时（时间是查询报文中的最大响应时间里取随机数），计时结束后发送报告到该组，其他PC收到报告后就不发送报告了查询器也就收了一份报告，省带宽

PC离组： PC主动发送离组报告，路由器（查询器）接收后会连续发送两个查询报文，确认是否还有PC在组内，这两个报文最大响应时间都是1秒，若没收到报告就关闭该组的组播发送（在思科的设备中是只发一个查询，时间2秒）

实验环节：

实验环境： windows10, eNSP 4.0.1 + VLC 3.0.18

命令：
multicast routing-enable	//开启组播功能(全局模式)
pim dm						//开启pim协议的dm模式（接口模式）
igmp enable					//开启igmp协议功能在这里插入代码片（接口模式）
igmp version 2				//选择版本（接口模式）

拓扑结构以下，PC，路由器，组播源均配置完ip，路由，全网可通（使用OSPF）
在这里插入图片描述

1. 组播源配置

打开设置把vlc.exe路径给上去，(没装VLC的话去官网下载安装https://www.videolan.org/vlc/)
在这里插入图片描述

配置组播源： 给个组播组地址，再给要播放的视频，运行后能弹出播放窗口并且播放就🆗啦
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2. 路由器端配置：（注意当前接口位置）

[R3]multicast routing-enable		//开启组播功能
[R3-GigabitEthernet0/0/3]pim dm		//开启pim协议的dm模式
[R3-GigabitEthernet0/0/3]igmp enable	//开启igmp协议功能
[R3-GigabitEthernet0/0/3]igmp version 2	//选择版本
[R3-GigabitEthernet0/0/3]int gi0/0/2
[R3-GigabitEthernet0/0/2]pim dm

[R2]multicast routing-enable
[R2-GigabitEthernet0/0/2]pim dm
[R2-GigabitEthernet0/0/1]pim dm

[R1]multicast routing-enable
[R1-GigabitEthernet0/0/1]pim dm
[R1-GigabitEthernet0/0/1]igmp enable
[R1-GigabitEthernet0/0/1]igmp version 2
[R1-GigabitEthernet0/0/2]pim dm
[R1-GigabitEthernet0/0/2]igmp enable
[R1-GigabitEthernet0/0/2]igmp version 2
[R1-GigabitEthernet0/0/3]pim dm
[R1-GigabitEthernet0/0/3]igmp enable
[R1-GigabitEthernet0/0/3]igmp version 2
[R1]interface Ethernet0/0/1
[R1-Ethernet0/0/1]pim dm

总的来说就是路由器开启组播功能，接口开启pim协议，又接到成员的接口还要开启IGMP并选择版本

3. PC端：

填写组播组ip，加入组后启动VLC，正常播放就ok啦（有几秒延迟是正常的）
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注意这里播放界面左上角地址和服务器端是不一样的
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接下来是拓展，查看其过程，探究各个版本区别。

display igmp interface
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display igmp group
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Last Reporter：记录者，就是给他发查询报告那个
Uptime：已启用时间
Expires：到期时间，最大时间为130秒，60秒发送一次查询，收到查询报告后时间刷新回130秒

拓展：发几个实验过程中抓的包，说明一下细节

R1的g0/0/2
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可以看到查询器（192.168.2.2）每60秒就有一个查询报文发到224.0.0.1

在这里插入图片描述

IGMP报文中组地址为全0

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这个是PC主动发起的查询报告（Report）

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PC主动发起的离组报文，

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上图看到PC2离组后查询器（192.168.2.2）每隔1秒发送一个查询报文到指定组239.1.1.1，最大响应时间为1秒，确定组内是否还有成员

在这里插入图片描述

PC端改版本1可以看到PC以v1版本发送报告，v1版本的PC可以接收v2版本的查询，因为两版本查询报文的类型字段相同（0x11）

在这里插入图片描述

v3版本

在这里插入图片描述

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拓展理论：有几个知识点由于篇幅没写，自行学习。
组播MAC地址： IPv4组播地址映射到链路层中的地址
查询器选举： 内容不多
Pim协议： 主要理解分发树啥的，明白pim dm模式和sm模式细节。内容有点多
IGMP Snooping： 二层交换机要用的，毕竟他不懂ipv4

总结: 理解IGMP报文格式，版本区别，运行机制，配置过程

文章表达不太清晰，如有疑问请大胆提出
文章为本人学习笔记及经验，如有表达不恰或者错误请谅解。欢迎各位路人甲反馈。