因特網組管理協議

網際網路組管理協定是用於管理網路協議--組成員的一種通訊協議。--主機和相鄰的路由器利用--來建立多播組的組成員。像--用於單播連線一樣，--也是--多播說明的一個完整部分。IGMP為網際網路協定的一種，屬於開放系統連結 模組的第三層協定，IP主機用它將主機的多點傳送成員人數報告給臨近的多點傳送路由器。版本0 ==RFC 966，16頁：.因特網組管理協議被用在IP主機和它們即時相鄰多播代理之間，用以支援臨時組地址的分配和組成員的新增刪除。RFC 988，1，2，3頁.IP多點廣播定義為一個去往主機群IP資料的傳輸，有零個或多個主機組成的主機群透過單個IP目的地址標識。一個多點播送資料報被投遞給它的目的主機群的所有成員，具有和常規單路傳送IP資料報同樣的“盡力”安全性，那就是說該資料報不保證達到目的地組的所有成員，或者不和其他資料報具有相同的順序。主機組的成員數是動態的；也就是說，主機隨時可以參加和離開組。 沒有對主機組中的成員的數目或地點加以限制，但是成員僅限於那些擁有專用的接入密碼的主機。一個主機可能同時是多個組的成員。一個主機即使不是一個組的成員也可以給它傳送資料報。主機組可能永久性或暫時性的。永久性組具有一個眾所周知的，官方分配的IP地址。它是地址，非該組的成員，也就是說永久性；任何時間，一個永久性組也許有許多成員，甚至可能有零個成員。 另一方面，臨時性的組，當有一個主機的請求建立時被動態地指派一個地址。當它的成員數降至零，臨時性的組要解散時，它的地址可以重新分配。臨時組的建立和組員身份資訊的維護是多播代理的職責。至少有一個多播代理直接與每個支援IP多點廣播的IP網路或子網相連。主機透過用鄰機代理交換報文來請求新建一個組、加入或離開現有組。多播代理還擔負多點播送IP資料報的互連網路運送工作。傳送一個多點播送IP資料報時，主機將它傳送到一個區域網多播地址那裡，哪些地址標識目的地主機組的所有鄰機成員。如果該組具有在其他網路的成員，多播代理成為本地多播的輔助接收器並且透過因特網網關係統中繼該資料報給其他網路上的代理。最後，另一個網路上的代理將資料報作為一個本地的多播傳送給他們自己目的組的鄰機成員。2級：充分支援IP多點廣播。.2級容許一個主機去建立、加入和離開主機組，以及給主機組傳送IP資料報。它要求在主機內部實現IGMP並且擴充套件IP和區域網服務介面。本備忘錄以下的所有部分可適用於實現2級。RFC 988，10頁：.IP模組內部，成員資格管理操作透過IGMP支援，這在附錄I.中規定。也使報文與每一上面規定的操作相對應，IGMP還規定一個“deadman timer”程式藉此主機定期用多播代理確認它們的組員資格。IP模組必須維護一個數據結構，該資料結構列出主機當前所屬的所有主機組的IP地址、以及每個組的回送策略、存取關鍵字和時間變數。 這個資料結構被用於IP多址通訊傳輸服務，瞭解哪些輸出資料報給回送，透過接收服務瞭解哪些入局資料報去接受。IGMP和管理介面操作的用途是維護這個資料結構。RFC 988，13頁：.IGMP被用在IP主機和它們的緊接的鄰機多點播送代理之間支援臨時組的生成，新增和刪除一個組的成員，定期證實組員身份。IGMP是一個不對稱協議而且這裡從一個主機觀點而非一個多播代理來加以說明。像--一樣，--是一個--的組成部分。它要求透過所有主機對應的2級--多點廣播規範完全地實現。--報文被壓縮在--資料報中，具有一個--協議號碼2。所有--報文具有以下格式：Type，8位，代表報文的型別：Code，8位，在一個建立組請求訊息中程式碼欄位指出新的主機組將是公共的或私有的：在一個回答資訊中，程式碼欄位規定要求的結果IGMP Checksum，16位，校驗和是從IGMP型別開始的IGMP報文中16位二進位制反碼和的16位二進位制反碼值。為了計算該校驗和，校驗和域應該為零。在資料包傳輸過程中，校驗和被計算出來並插入域中。當收到資料包的時候，校驗和再次被計算並相對於校驗和域進行驗證。當兩個校驗和不匹配時即發生錯誤。Identifier，32位，在一個確認組請求訊息中，識別符號欄位包含零。在所有其他的請求訊息中，識別符號域包含一個值以便將來自同一個主機的其他要求與該要求區別開來。在一個回答資訊中，識別符號域包含與在對應請求訊息中同樣的值。Group Address，32位Access Key，64位，在一個組建立請求報文中，存取關鍵字欄位包含零。在所有其他的請求訊息中，存取關鍵字域包含分配給主機組在組地址域識別的存取關鍵字或包含零。在所有其他的應答報文中，存取關鍵字域包含與在對應要求中相同存取關鍵字。版本1 ==RFC1054，10-13頁.因特網組管理協議像ICMP一樣，IGMP是IP的一個整體部分。它要求透過所有主機對應的2級IP多點廣播規範完全地實現。IGMP報文被壓縮在IP資料報中，具有一個IP協議號碼2。此備忘錄詳細說明了IGMP的版本1。非正式協議描述。多播路由器傳送主機成員關係查詢資訊，攜帶的IP生存時間是1。主機透過產生主機成員關係報告來響應一個查詢。報告各個主機組到它們所屬的收到查詢的使用者介面。為了避免併發報告產生“內爆”，同時也減少所傳輸的報告總數，採用了以下兩種技術:以上描述的還有兩個例外:首先，當收到一個查詢時，如果一個報告的延遲定時器已經開始計時，那個定時器不會被複位成一個新的隨機值，而是按其當前值繼續計時。第二，不會為全主機組中的一個主機成員關係設定報告延遲定時器，該成員關係不會被報告。如果一臺主機使用一個偽隨機數生成器來計算報告延遲，主機自己的一個專用IP地址應該被用作生成的一部分，以避免多個主機產生同樣延遲順序的機率。一臺主機應該確認一個收到的報告在其IP目的域和IGMP組地址域有同樣的IP主機組地址，以確保該主機自己的報告不會被一個錯誤接收的報告取消。主機應當放棄除了主機成員關係查詢之外任何形式的IGMP訊息。多播路由器定期傳送查詢以重新整理當前特定網路上的成員資訊。如果在一些查詢之後沒有收到一個特定組的報告，路由器就假定這個組沒有本地成員並且他們不需要為本地網路上的組正向遠端的多播。查詢通常不是被頻繁傳送的，以保持主機和網路上的IGMP額外開銷很低。儘管如此，當一個多播路由器啟動時，它也許會發出一些密集的查詢以便於快速建立其對於本地成員關係的資訊獲取。當一臺主機加入到一個新的組時，它應當立即對該組傳送一個報告，而不是等待一個查詢，以防它正好是網路上該組的第一個成員。為避免初始化報告丟失和損壞，建議此報告在短延時後重複1到2次。一個簡單的實現方法就是假設收到一個僅面向該組的查詢，設定該組的隨機報告延遲定時器。RFC 1054，16，17頁.主機組地址分配:組地址捆綁將IP主機組地址捆綁到物理主機上被認為和IP單播地址捆綁類似。一個IP單播地址被靜態捆綁到一個單IP網路上的單個本地網路介面。一個IP主機組地址是被動態捆綁到一個IP網路組上的本地網路組。理解IP主機組地址並非捆綁到一個IP單播地址組非常重要。多播路由器不需要維持各個主機組獨立成員的列表。例如，一個連線到Ethernet的多播路由器僅需把一個Ethernet多播地址和各個有本地成員的主機組聯絡起來，而不是一個獨立IP成員或Ethernet地址的列表。RFC 1112，第3頁.主機組地址主機組由D類IP地址標記，即高四位為“1110”的那些IP地址。E類IP地址，即那些高四位為“1111”的IP地址，是為了將來的編址方式而保留的。在Internet標準的點分十進位制表示中，主機組地址的範圍是從224.0.0.0到239.255.255.255。地址224.0.0.0被保證不分配給任何組，224.0.0.1被分配所有IP主機的永久組文件中公佈。RFC 1112，11頁：.Internet組管理協議像ICMP一樣，IGMP是IP的一個組成部分。要在所有符合IP多播規範的2級主機上實現。IGMP報文封裝在IP資料報中，資料報的IP協議欄位為2。RFC 1122，47頁：.IGMP[RFC 1112]是一個用於在單個網路上特定多播組中主機和閘道器間建立主機成員關係的協議。閘道器在連線一個多播路由協義時使用此資訊以支援透過Internet的IP多播。此刻，IGMP的實現是可選的，沒有IGMP，一臺主機仍然能參與它所在網路的本地多播。RFC 1122，67，68頁：.主機應當支援全連線網路上的本地IP多播，為此宣告從D類IP地址到鏈路層的地址對映。對本地IP多播的支援包括髮送多播資料報、加入多播組、接收多播資料報和離開多播組。這必須支援RFC 1112中除了IGMP協議自身之外的所有，這也是可選的。IGMP提供容許帶有資訊需求的多播路由的閘道器，以支援複合網路上的IP多播。此時，多播路由閘道器處於試驗性階段並沒有廣泛應用。因為主機沒有透過多播路由閘道器連線到網路上，或者不需要接收來自其他網路的多播資料報，IGMP服務沒有目的性，因此目前IGMP是任選的。儘管如此，RFC 1112的其他部分在當前被建議作為一個更好的本地廣播地址的選擇用於提供IP層接入的本地網路多播地址。希望當多播路由閘道器廣泛使用的時候，在將來的資料中建議使用IGMP。如果IGMP無法實現，主機應當在IP層被初始化且啟用時只有一個成員時仍然加入全主機。加入全主機組將嚴格支援多播的本地使用，例如閘道器探測協議，甚至在IGMP無法實現的時候也是這樣。當前為如下型別的網路做了D類IP地址到本地網路對映的說明：其他型別網路的對映會在將來說明。主機應當為高層協議或應用提供一種決定哪種主機連線網路支援IP多播編址的方法。RFC 1812，84頁：.IGMP是一種用於在單個物理網路上主機和多播路由器之間建立特定多播組內主機成員關係的協議。多播路由器在透過多播路由協議連線時使用此資訊，以支援Internet上的正向IP多播。路由器應當實現IGMP的多播路由器部分。版本2 ==RFC 2236，1，2頁：.IGMPv2允許組成員關係的終止被迅速報告給路由協議，這一點在高頻寬多播組以及易失性組成員關係的子網中很重要。像ICMP一樣，IGMP是IP的一個完整部分。它要求在所有希望接收IP多播的主機上實現。IGMP訊息封裝在IP資料報中，其IP的協議號為2。所有在該文件中說明了的IGMP訊息均會用TTL為1進行傳遞，並在IP頭中包括了IP路由檢測選項。RFC 2113，第2頁：.路由器警告選項語義是“路由器應該更仔細地檢查這個包”。透過在其協議訊息的IP頭裡包含路由器警告選項，RSVP能在對普通資料包的推進有少量或沒有效能損失的情況下來擷取訊息。RFC 2236，4，5頁：.多播路由器使用IGMP設定延遲計時器，該組就是收到查詢的介面的一個成員。當路由器接收到了報告，它就會把該組報告加入到一個組播組成員列表中，並且會為其成員關係設一個值為組成員生存週期的計時器。當一個主機加入了一個組播組，則應該立即傳送一個非請求的版本2的成員關係報告給組，以防它是網路上該組的第一個成員。當一主機離開一個組播組，如果它是最後一個主機，除它外沒有其他的機器來報告成員關係了，則它應該傳送一條離開組的訊息給所有路由器，地址為組播組。版本3 ==RFC 3376