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IGMP SNOOPING是什么

IGMP SNOOPING是运行在二层设惫亓组播协议，通过侦听三层组播装备和用户主机间的协议报文来控制和转发处于数据链路层的组播数据流量，实现组播数据流量按需转发，从而有用阻止在VLAN内广播泛洪爆发的带宽铺张和网络信息清静问题，包管装备和网络的稳固性。

宣布时间：2022-11-14
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1 IGMP SNOOPING简介

IGMP SNOOPING（Internet Group Management Protocol Snooping，组播侦听者发明协议窥探）是运行在二层设惫亓组播协议，用于管理和控制组播组。该协议通过侦听三层组播装备和主机间的协议报文来管理和控制IP组播流在数据链路层的转发，实现二层组播功效。

通常情形下，组播报文转发必需经由二层交流装备，尤其是在局域网情形里。由于组播报文的目的地址为组播组地址，二层装备无法学习到这类MAC表项，因此组播报文就会在VLAN内举行广播，与该组播报文处在统一广播域内的组播成员和非组播成员都能收到组播报文。这样不但铺张了网络带宽，还影响了网络信息清静。

通过开启IGMP SNOOPING功效，二层交流机可以侦听用户主机和上游三层组播装备间的IGMP协议报文，从而建设二层组播表项，控制组播数据报文只往特定用户主机转发，避免组播数据在二层网络中广播。

2 IGMP SNOOPING事情原理

IGMP SNOOPING是二层组播的基本功效，可以实现组播数据在数据链路层的控制和转发。当用户终端和上游三层装备之间转达的IGMP协议报文通过二层组播装备时，IGMP SNOOPING剖析报文携带的信息，凭证这些信息建设和维护二层组播转揭晓，从而指导组播数据在数据链路层按需转发。

如图2-1所示，当组播数据从三层组播装备向下游转发，处于接入边沿的二层组播装备认真将组播数据转发给用户主机，使用户吸收到点播的节目。当二层组播装备没有运行IGMP SNOOPING时，组播数据在二层网络中被广播，吸收者A、吸收者B和非吸收者C都会收到组播数据；如图2-2所示，当二层组播装备运行了IGMP SNOOPING后，组播数据不会在二层广播，而是会被二层组播装备发送给指定的吸收者A和吸收者B，而非吸收者C将不再收到组播数据，从而实现组播数据的按需转发，阻止网络带宽铺张。

图2-1 未开启IGMP SNOOPING的组播传输历程

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图2-2 开启IGMP SNOOPING的组播传输历程

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3 IGMP SNOOPING实现机制

二层组播装备运行了IGMP SNOOPING后，对收到差别的IGMP协议报文会举行差别的处置惩罚，并在此历程中建设起二层组播转揭晓项。IGMP SNOOPING功效的实现主要涉及以下几种报文的数据处置惩罚：

●Membership Report（成员关系报告）报文

当用户主机首次加入到某个组播组时，会自动向该组播组发送Membership Report报文，请求加入该组播组。默认情形下，IGMP SNOOPING能够处置惩罚IGMPv1和IGMPv2报文，关于IGMPv3版本的Report报文，只处置惩罚组信息部分，不处置惩罚携带的源信息。若设置IGMP SNOOPING v3版本，则可以处置惩罚IGMPv1、IGMPv2以及IGMPv3报文的所有信息。运行IGMP SNOOPING的装备在收到Membership Report报文时，会在其所在的组网内执行如下行动：

○将Membership Report报文向所有路由毗连口转发。若装备开启了Membership Report报文抑制功效，则在一个IGMP盘问周期内，只会将每组收到的第一个Membership Report报文转发出去。

○若是收到Membership Report报文的端口为动态成员口，则重置该端口的老化准时器。若是准时器超时，则该端口将不再作为指定组的动态成员口。

○若是收到Membership Report报文的端口不是成员口，则将其作为动态成员口，并启动该端口的老化准时器。若是准时器超时，则该端口将不再作为指定组的动态成员口。

●Leave Group（脱离组）报文

当用户主机退出组播组时，会发送Leave Group报文通知子网内的所有组播组成员。发送的Leave Group报文包括有退出组的地址。与Membership Report报文差别的是，Leave Group报文是发向子网中的所有组播路由器地址224.0.0.2，并包括要退出的组播组的地址。运作IGMP SNOOPING的装备在收到Leave Group报文时，会在其所在组网内执行如下行动：

○将Leave Group报文从所有路由毗连口转发出去。

○若是收到Leave Group报文的端口是动态成员口，且设置了快速脱离功效，该端口将会连忙从指定组的IGMP SNOOPING转揭晓项中删除，该端口将不再作为指定组的动态成员口。

○若是收到Leave Group报文的端口是动态成员口，但未设置快速脱离功效，则该端口的状态将生涯稳固，老化时间超时后，端口会从指定组的IGMP SNOOPING转揭晓项中删除，此时该端口不再作为指定组的动态成员口。

●Query（盘问）报文

IGMP SNOOPING中的Query报文有两种：

○General Query（通用组盘问）报文

○Group-Specific Query（指定组盘问）报文。

当IGMP盘问者收到Group Leave报文时，会向该组播组发送Group-Specific Query报文，盘问该组播组内是否尚有其他组员保存。除此之外，IGMP盘问者会周期性地向与其毗连的所有子网发送General Query报文，举行轮询来发明是否有组员保存，默认3次盘问时间，没收到特定子网的Membership Report报文就宣布子网中没有组员，不再向该子网发送组播数据。运行IGMP SNOOPING装备在收到Query报文时，会在该组网内执行如下行动：

○将Query报文向所有端口（除该报文的吸收端口）转发出去。

○若是收到Query报文的端口是动态路由毗连口，则重置其老化准时器。若是准时器超时，该端口不再作为动态路由毗连口。

○若是收到Query报文的端口不是路由毗连口，则将其作为动态路由毗连口，并启动其老化准时器。若是准时器超时，则该端口不再作为动态路由毗连口。

○若是设置关闭动态学习路由毗连口功效，则IGMP SNOOPING不会学习动态路由毗连口。

4 IGMP SNOOPING的应用

IGMP SNOOPING的事情原理和事情机制决议了它能够实现信息的定向发送，阻止网络带宽资源铺张和不法报文攻击问题的爆发。因此，IGMP SNOOPING手艺适用于组播数据流量需求较大的网络中，如大型的流媒体服务网络、区域型线上聚会等，该类场景对数据的定向发送有严酷的要求，并且由于接入网络的装备较多，带宽的合理使用也是主要考量指标。需要注重的是，当网络中接入的装备较少，或者是该网络中无组播数据流量经由时，IGMP SNOOPING功效需要关闭，镌汰不须要的网络监听行为对CPU爆发负荷，影响性能。

别的，IGMP SNOOPING手艺能有用地杜绝不法的组播源，提高网络的清静性，多个装备厂商的主流装备都已集成磷泼手艺，包括97国际网络新推出的高性能、强清静、集成多营业的新一代以太网交流机——RG-S5750-H系列交流机。RG-S5750-H系列交流机集成磷苹厚的组播协议，好比IGMP SNOOPING、IGMP（Internet Group Management Protocol，互联网组管理协议）、MLD（Multicast Listener Discovery，组播侦听发明协议）、MSDP（Multicast Source Discovery Protocol，组播源发明协议）、PIM(Protocol Independent Multicasting，协议无关组播)等协议族，为IPv4网络、IPv6网络、IPv4和IPv6共存的网络提供了组播服务支持的同时也可以避免不法报文以广播的形式泛洪到整个组播网络，一定水平上起到有用提防和控制病毒撒播和黑客攻击，包管网络的稳固性。

图4-1 RG-S5750C-28GT4XS-H正面俯视图

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5 结论

综上所述，IGMP SNOOPING设置在二层组播装备上，通过侦听三层组播装备和用户主机间的协议报文来控制和转发处于数据链路层的组播数据流量，实现组播数据流量按需转发，从而有用阻止在VLAN内广播泛洪爆发的带宽铺张和网络信息清静问题，包管装备和网络的稳固性。

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