IGMP Snooping
6.6.1.1 组播概述

    当信息(包括数据、语音和视频)传送的目的地是网络中的少数用户时,可以采用多种传送方式。可以采用单播(unicast)的方式,即为每个用户单独建立一条数据传送通路;或者采用广播(broadcast)的方式,把信息传送给网络中的所有用户,不管他们是否需要,都会接收到广播来的信息。例如,在一个网络上有200个用户需要接收相同的信息时,传统的解决方案是用单播方式把这一信息分别发送200次,以便确保需要数据的用户能够得到所需的数据;或者采用广播的方式,在整个网络范围内传送数据,需要这些数据的用户可直接在网络上获取。这两种方式都浪费了大量宝贵的带宽资源,而且广播方式也不利于信息的安全和保密。

    ip组播技术的出现及时解决了这个问题。组播源仅发送一次信息,组播路由协议为组播数据包建立树型路由,被传递的信息在尽可能远的分叉路口才开始复制和分发(参见下图),因此,信息能够被准确高效地传送到每个需要它的用户。

   

    需要注意的是,组播源不一定属于组播组,它向组播组发送数据,自己不一定是接收者。可以同时有多个源向一个组播组发送报文。网络中可能有不支持组播的路由器,组播路由器可以使用隧道方式将组播包封装在单播ip包中传送给相邻的组播路由器,相邻的组播路由器再将单播ip头剥掉,然后继续进行组播传输。从而避免对网络的结构进行较大的改动。

    组播的优势:

    1、提高效率:降低网络流量,减轻服务器和cpu负荷;

    2、优化性能:减少冗余流量;

    分布式应用:使多点应用成为可能。

    6.6.1.2 igmp snooping 原理

    igmp snooping(internet group management protocol snooping)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。

    igmp snooping运行在链路层。当二层以太网交换机收到主机和路由器之间传递的igmp报文时,igmp snooping分析igmp报文所带的信息。当监听到主机发出的igmp主机报告报文(igmp host report message)时,交换机就将与该主机加入到相应的组播表中;当监听到主机发出的igmp离开报文(igm pleave message)时,交换机就将删除与该主机对应的组播表项。通过不断地监控igmp报文,交换机就可以在二层建立和维护mac组播地址表。之后,交换机就可以根据mac组播地址表进行转发从路由器下发的组播报文。

    没有运行igmp snooping时,组播报文将在二层广播。如下图所示:

   

    运行igmp snooping后,报文将不再在二层广播,而是进行二层组播。如下图所示:

   

    6.6.1.3 igmp snooping 的实现二层组播

    以太网交换机通过运行igmp snooping实现对igmp报文的侦测,并为主机及其对应端口与相应的组播组地址建立映射关系。为实现igmp snooping,二层以太网交换机对各种igmp报文的处理过程如下:

   

    1、igmp通用查询报文:igmp通用查询报文是组播路由器向组播组成员发送的报文,用于查询哪些组播组存在成员。当收到igmp通用查询报文时,如果收到通用查询报文的端口原来就是路由器端口,以太网交换机就重置该路由器端口的老化定时器;如果收到通用查询报文的端口原来不是路由器端口,则交换机通知组播路由器有成员需要加入某个组播组,同时启动对该路由器端口的老化定时器。

    2、igmp特定组查询报文:igmp特定组查询报文是组播路由器向组播组成员发送的报文,用于查询特定组播组是否存在成员。当以太网交换机收到igmp特定组查询报文时,只向被查询的ip组播组发特定组查询。

    3、igmp报告报文:igmp报告报文是主机向组播路由器发送的报告报文,用于申请加入某个组播组或者应答igmp查询报文。当以太网交换机收到igmp报告报文时,首先判断该报文要加入的ip组播组对应的mac组播组是否已经存在。如果对应的mac组播组不存在,只是通知路由器有成员加入某个组播组,则会新建mac组播组,将接收报告报文的端口加入该mac组播组中,并启动该端口的老化定时器,然后将该端口所属vlan下存在的所有路由器端口加入到此mac组播转发表中,同时新建ip组播组,并将接收报告报文的端口加入到ip组播组中;如果该报文对应的mac组播组已经存在,但是接收报告报文的端口不在该mac组播组中,则将接收报告报文的端口加入mac组播组中并启动该端口的老化定时器,然后判断此报文对应的ip组播组是否存在:如果不存在,则新建ip组播组并把接收报告报文的端口加入到ip组播组中,如果存在则将接收报告报文的端口加入到ip组播组中;如果该报文对应的mac组播组已存在,并且接收报告报文的端口也已经存在于该mac组播组,则仅重置接收报告报文的端口上的老化定时器。

    6.6.1.4 netcore 6124nsm二层交换机igmp snooping的设置方法

    具体操作:在“状态设置中”的“igmp snooping状态”框选中“enable”,点击“确定”,如图所示。

   

   
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