IGMP协议简介

组播通信中，组播网络需要将组播数据发送给特定的组播组成员，因此组播网络需要知道组成员的位置与组成员所加的组播组。通过**IGMP（Internet Group Management Protocol，因特网组管理协议）**，组成员可以将加组消息发送给组播网络，从而让组播网络感知到组成员的位置和所加组播组。

## 一、IGMP协议的概述
IP组播通信的特点是报文从一个源发出，被转发到一组特定的组播组成员。在组播通信模型中，组播源不关注接收者的位置信息，组播数据转发需要依赖组播网络才能将数据发送至组播组成员。组播数据在进行传递时，组播网络为了将组播数据转发至组播组成员，需要知道组播组成员的位置与所加组播组。

![组播数据转发](/media/202407/2024-07-08_112333_5785370.5648028237174312.png)

组播源不关心组播组成员位置，只要发送组播报文到特定的组播网络就行了，因此需要组播网络自行感知组播组成员进行转发。

### 1.1 感知组播组成员
组播网络感知组播组成员有两种方法：
- 手工静态配置：在组播路由器上静态指定连接组播组成员的接口，静态配置组成员加组信息。手工静态方式灵活性差，配置工作量大，但相对比较稳定，对于新上线的组成员能够快速建立组播转发通路。
- 动态感知：通过IGMP协议通知组播网络，组播网络根据IGMP消息感知组播组成员所在接口，以及组成员加组信息。动态感知方式较为灵活，且配置简单，现网一般使用动态感知方式。

![感知组播组成员](/media/202407/2024-07-08_112349_3954390.12268188751325437.png)

### 1.2 IGMP协议
IGMP协议，即因特网组管理协议（Internet Group Management Protocol），是TCP/IP协议簇中的一种，主要负责在IP网络中管理主机的组播成员身份。它允许主机向本地路由器报告其希望接收的组播数据，同时也允许主机离开组播组。

IGMP通过在组播组成员和组播路由器之间交互IGMP报文实现组成员管理功能，IGMP报文封装在IP报文中。到目前为止，IGMP有三个版本：
- IGMPv1
- IGMPv2
- IGMPv3

组播路由器与组成员间交互报文后会生成**IGMP路由表项**与**IGMP组表项**。IGMP路由表项与IGMP组表项将帮助设备生成组播路由表项。

![IGMP协议与报文](/media/202407/2024-07-08_112405_1587330.4853771606417868.png)

### 1.3 IGMP组表项与路由表项
IGMP协议会生成IGMP路由表项与IGMP组表项，组播路由表项需要基于IGMP路由表项与IGMP组表项的信息生成。

**IGMP组表项**是由用户主机发送的IGMP加入报文触发创建的，用于维护组加入信息并通知组播路由协议（通常所说的为PIM协议）创建相应(*,G)表项。IGMP组表项如下：

![IGMP组表项](/media/202407/2024-07-08_112437_3609540.30035444007106327.png)

**IGMP路由表项**的作用主要是用来扩展组播路由表项的出接口。IGMP路由表项如下：

![IGMP路由表项](/media/202407/2024-07-08_112450_2345770.04370376420680333.png)

示例：
![IGMP协议与报文](/media/202407/2024-07-08_112412_8417820.9860924371198379.png)

组播组成员1会发送想要加入的组播组G1，组播组成员2会发送想要加入的组播组G2，然后IGMP路由器从IF1接口通过交互IGMP报文得到两个表项，一个是组播组：G1、G2，以及G1组对应的接口IF1，G2组对应的也是IF1，这样就生成了两个表项。

### 1.4 IGMP表项与组播路由表项
在最后一跳组播路由器（组播叶子路由器）上，组播路由表可以基于IGMP路由表项，IGMP组表项与组播协议路由表（PIM路由表）汇总后形成。

IGMP路由表项与IGMP组表项能为组播协议路由表提供组播组地址信息与出接口信息。

![IGMP表项与组播路由表项](/media/202407/2024-07-08_112508_1192490.3864672419580327.png)

简单说就是通过IGMP生成的**IGMP组表项**结合**PIM协议表项**以及**IGMP路由表项**组合成为**组播路由表项**。

总结：今天学习了IGMP协议的基础概念，IGMP是组播组成员与组播路由器交互IGMP的协议，用于组播组成员发现，会生成IGMP组表项和IGMP路由表项，IGMP表项结合PIM协议表项组成了组播路由表项。

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