IGMP Snooping基本原理

IGMP Snooping基本原理

IGMP Snooping是二层组播的基本功能,可以实现组播数据在数据链路层的转发和控制。当主机和上游三层设备之间传递的IGMP协议报文通过二层组播设备时,IGMP Snooping分析报文携带的信息,根据这些信息建立和维护二层组播转发表,从而指导组播数据在数据链路层按需转发。
如图1所示,当组播数据从三层组播设备Router转发下来以后,处于接入边缘的二层组播设备Switch负责将组播数据转发给用户主机,使用户收看所点播的节目。当Switch没有运行IGMP Snooping时,组播数据在二层被广播;当Switch运行了IGMP Snooping后,组播数据不会在二层广播,而是会被Switch发送给指定的接收者。
使能IGMP Snooping功能后,Switch会侦听主机和上游三层设备之间交互的IGMP报文,通过分析报文中携带的信息(报文类型、组播组地址、接收报文的接口等),建立和维护二层组播转发表,从而指导组播数据在数据链路层按需转发。
图1 二层组播设备运行IGMP Snooping前后对比

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基本概念
如图2所示,三层设备Router从组播源接收数据并向下游转发,在二层组播设备SwitchA和SwitchB上分别运行IGMP Snooping,HostA、HostB和HostC为接收者主机(即组播组成员)。
图2 IGMP Snooping相关端口

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结合图2,介绍IGMP Snooping中相关端口的概念。
表1 IGMP Snooping中的端口角色

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路由器端口和成员端口,是二层组播转发表项中的一个重要信息:出接口。其中路由器端口相当于上游接口,成员端口相当于下游接口。通过协议报文学习到的端口,对应的为动态表项;而手工配置的端口,对应的为静态表项。
除了出接口外,每条表项还包括组播组地址和VLAN编号。  组播组地址,可以为组播IP地址,也可以为组播IP地址映射后的组播MAC地址。按照IP地址转发的模式可以避免MAC地址转发模式中的地址重复问题。
VLAN编号,指定了二层广播域范围。如果使用了组播VLAN功能,入VLAN编号为组播VLAN的编号,出VLAN编号为主机所在的用户VLAN编号。否则入VLAN编号和出VLAN编号均为主机所在VLAN的编号。

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作者: cjh


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