数通面试私房菜之组播专题第二期： IGMPv2详解

Posted 2020-11-28

IGMPv2的变化
IGMPv2的工作机制与IGMPv1基本相同，最大的不同之处在于IGMPv2增加了离开组机制。成员主机离开组播组时，会主动发送成员离开报文通知IGMP查询器；IGMP查询器收到成员离开报文后，会连续发送特定组查询报文，询问该组播组是否还存在组成员。如果在一段时间内没有收到成员主机发送的报告报文，IGMP查询器将不再维护该组的组成员关系。IGMPv2可以使IGMP查询器及时了解到网段内哪些组播组已不存在成员，从而及时更新组成员关系，减少网络中冗余的组播流量。

IGMPv2报文

与IGMPv1相比，IGMPv2的变化如下：

除了普遍组查询报文和成员报告报文之外，IGMPv2新增了两种报文：

? 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，用于宣告自己离开了某个组播组。

? 特定组查询报文（Group-Specific Query）：查询器向共享网段内指定组播组发送的查询报文，用于查询该组播组是否存在成员。

IGMPv2的文格式如下所示：

查询器选举机制

IGMPv2使用独立的查询器选举机制，当共享网段上存在多个组播路由器时，IP地址最小的路由器成为查询器。

相对于IGMPv1，IGMPv2使用独立的查询器选举机制。

? 所有IGMPv2路由器在初始状态时都认为自己是查询器，向本地网段内的所有主机和路由器发送普遍组查询报文。其他路由器在收到该报文后，将报文的源IP地址与自己的接口地址作比较。IP地址最小的路由器将成为查询器，其他路由器成为非查询器。如图所示，RTA的接口IP地址小于RTB的接口IP地址，则RTA当选为查询器。IGMP的查询器和非查询器都会处理IGMP组加入信息，但是只有查询器负责发送查询报文。IGMP非查询器不处理IGMPv2离开报文。

? 所有非查询器上都会启动一个定时器。如果在该定时器超时前收到了来自查询器的查询报文，则重置该定时器；否则就认为原查询器失效并发起新的查询器选举。
离开组机制

如图所示，在IGMPv2中，Client B离开组播组G2的过程如下：

1) Client B向本地网段内的所有组播路由器（目的地址为224.0.0.2）发送针对组G2的离开报文。

2) 查询器收到离开报文，会发送针对G2的特定组查询报文，同时启动组成员关系定时器Timer-Membership=发送间隔x发送次数。缺省每隔1秒发送一次，一共发送两次，发送间隔和发送次数可以配置。

3) 如果网段内不存在其他组G2的成员，则路由器不会收到组G2的成员报告报文。在Timer-Membership超时后，删除组播转发表项中对应的下游接口。路由器将不再向该网段转发G2的组播数据。如果网段内还有G2的其他成员，则这些成员在收到特定组查询报文后，会在最大响应时间内发送G2的成员报告报文。路由器继续向该网段转发G2的组播数据。