IGMP v1/v2/v3的區別

一、IGMP概述

IGMP（Internet Group Management Protocol）是一種主機與組播路由器之間進行通信的協議，它用於管理組播組。IGMP是一個位於IP協議和組播路由協議之間的協議，通過檢測主機在一個組播組中的成員身份來動態更新組播路由表。

二、IGMP v1和IGMP v2的區別

IGMP v1廣泛應用於局域網和廣域網中，主要分為4種狀態：未加入組播組、加入狀態、即將離開狀態和離開狀態。當主機加入一個組播組的時候，它需要向組播路由器發送一個IGMP報文，表示它已經成為該組的成員。然後組播路由器會向所有主機的端口轉發組播數據。

IGMP v2是對IGMP v1的改進，它增加了3種新的報文：查詢報文、報告報文和離開報文。查詢報文能夠從組播路由器那裡獲得更多的信息，比如組播地址範圍和主機的身份。報告報文讓主機能夠選擇加入一個組播組，而不只是成為該組的成員。離開報文是通知組播路由器某個主機將要離開組播組。

在IGMP v2中，查詢報文中可以包含“允許源”和“禁止源”的字段，這些字段可用於控制源主機發送的組播數據是否被接收方接受。這種控制對於IP多媒體應用非常重要。

三、IGMP v3的新特性

IGMP v3相對於IGMP v2增加了一些新的特性，有助於更好地支持多媒體應用。

• 支持源特定的組播，允許接收特定源主機發送的組播數據。
• 提供更好的查詢機制和報表機制，使組播路由器能夠更精確地了解組播組和所涉及的主機信息。
• 支持組播組嵌套，允許組播組成為其他組播組的成員。
• 支持S、G和SG模式，允許單個源或多個源通過不同的組地址進行分組。

四、代碼示例

/*
 * IGMP v2報文格式
 */
struct igmp_v2 {
    __be32 igmp_v2i_address; // 組播組地址
};
 
/*
 * IGMP v3報文格式
 */
struct igmp_v3 {
    __be16 igmp_v3i_type; // 報文類型
    __be16 igmp_v3i_rsv1; // 保留字段
    __be16 igmp_v3i_cksum; // 報文校驗和
    __be16 igmp_v3i_rsv2; // 保留字段
    __be16 igmp_v3i_nsrcs; // 源地址個數
    __be16 igmp_v3i_mrc; // 最大響應時間
    __be32 igmp_v3i_address; // 組播組地址
    __be32 igmp_v3i_sources[1]; // 源地址列表
};

五、總結

IGMP v1/v2/v3都是管理組播組的協議，在不同的版本中有其各自的特性。IGMP v2較IGMP v1增加了一些報文，使其更適合IP多媒體應用；IGMP v3則更進一步，引入了更多新的特性以支持更複雜的網絡環境。在進行網絡設計和配置時，需要根據實際情況來選擇適合的IGMP版本來管理組播組。