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Internet group management protocol
OSI-Modell

7: Anwendungsschicht
6: Präsentationsfolie
5: Sitzungsebene
4: Transportschicht
3: Netzwerkschicht
2: Datenübertragungsebene
1: Physikalische Schicht

Es Internet-Gruppenverwaltungsprotokoll (IGMP) ist ein Netzwerkprotokoll die mit verwendet wird Multicasting. Multicast-Streams verwenden Klasse-D-IP-Adressen und IGMP verwaltet, welche 'Follower' es pro Multicast-IP-Adresse gibt. IGMP macht es möglich für Router um die Multicast-Streams effizient zu verarbeiten.

IGMP wird auf der Netzwerkschicht von dem OSI-Modell und wird nur verwendet auf IPv4 Vernetzung.

Versionen

Derzeit gibt es drei Versionen von IGMP. Diese sind jeweils in a . beschrieben Anfrage für Kommentare (RFC) Dokument der Internettechnik-Arbeitsgruppe (IETF).

  • IGMPv1 ist beschrieben in RFC 1112.[1]
  • IGMPv2 ist beschrieben in RFC 2236.[2]
    • Bei dieser Version wurde implementiert, dass wenn ein Gruppenmitglied seine Gruppe verlässt, dies sofort an das Routingprotokoll gemeldet wird. Dies ist bei Multicast-Gruppen mit hoher Bandbreite und/oder Subnetzen mit sich schnell ändernden Gruppengrößen viel effizienter.
  • IGMPv3 wurde erstmals beschrieben in RFC 3376[3], wird aber jetzt zusammen mit MLDv2 in . beschrieben RFC 4604.[4]
    • Mit dieser Version wurde die Unterstützung für "Quellfilterung" eingeführt. Dadurch kann ein Host angeben, ob Pakete von bestimmten Adressen innerhalb der Multicast-Gruppe empfangen oder gefiltert werden sollen.

Biene IPv6 Netzwerke werden genutzt Multicast-Listener-Erkennung (MLD). Das funktioniert mit ICMPv6 Nachrichten anstelle von IGMP-Nachrichten.

Multicast vs. Unicast und Broadcast

IGMP ist von Natur aus mit Multicast verbunden. Multicast-Datenströme verwenden 'Zieladressen' in Klasse D. Diese sind IP-Adressen in Reichweite von 224.0.0.0 bis um 239.255.255.255, wie 224.2.25.69. Biene Unicast Stattdessen kommuniziert es mit einer IP-Adresse eines gültigen Hosts im Netzwerk. Biene Übertragung sei präzise Broadcast-Adressen verwendet, z. B. 192.168.0.255.

Betrieb IGMP

Ein Benutzer abonniert einen Multicast-Stream, indem er eine IGMP-Nachricht mit dem IP Adresse des Multicast-Streams, dem er folgen möchte. Der Multicast-Datenstrom ist jedoch eine Einbahnstraße, die bei einem Videoserver beginnt und bei einem Client endet. Der Multicast-Stream wird über das Netzwerk an den nächstgelegenen Router gesendet. Dann entscheidet der Router basierend auf den Followern des Streams, ob die Pakete weitergeleitet oder verworfen werden sollen. Dazu prüft der Router zunächst, ob die Multicast-Gruppe bereits existiert. Wenn die Gruppe existiert, leitet der Router die Pakete an die Hosts dieser Gruppe weiter. Wenn die Gruppe nicht vorhanden ist, wird die Gruppe erstellt. Wenn es jedoch keine Hosts gibt, die den Router auffordern, Pakete von dieser Gruppe zu empfangen, verwirft er die Pakete.

Beispiel

Unten sehen Sie ein Beispiel für ein Netzwerk, das IGMP-Multicasting verwendet.

Beispiel für eine Multicast-Netzwerkarchitektur

Der Video-Client sendet zunächst eine dedizierte Multicast-IP-Adresse an alle Router in seinem Subnetz. Diese IP-Adresse ist eine Nachricht, die besagt, dass der Client einer Multicast-Gruppe beitreten möchte. Wenn der Router im Subnetz die Gruppe erkennt, leitet er den Datenstrom vom Videoserver an den Videoclient weiter. Wenn der Router das Subnetz nicht erkennt, sendet er Nachrichten an andere Router, um die Gruppe zu finden. Die Kommunikation zwischen den Routern erfolgt über an IGMP angepasste Routing-Protokolle, wie z Protokollunabhängiges Multicast (PIM) und Multicast Open Shortest Path First (MOSPF). Diese sorgen auch dafür, dass der Datenstrom vom Router an den Multicast-Router und damit an mehrere Multicast-Clients weitergegeben werden kann. Wenn die Multicast-Gruppe von einem anderen Router gefunden wird, soll dieser Router angeblich als Videoserver dienen und den Datenstrom weiterleiten oder duplizieren und dann weiterleiten.

Schalter die sind ausgestattet mit IGMP-Snooping werden die IGMP-Gespräche zwischen Hosts und Routern belauschen. Dadurch kann der Switch eine Karte verwalten, die zeigt, welche Verbindung welchen IP-Multicast-Datenstrom benötigt. Dadurch wird sichergestellt, dass Multicast-Datenströme aus den Verbindungen herausgefiltert werden können, die sie nicht benötigen und somit überprüft werden kann, welche Ports bestimmten Multicast-Verkehr empfangen.

Anwendungen

Die Hauptanwendungen, die IGMP verwenden, sind:

Beide Anwendungen müssen über lange Zeit viele gleiche Daten an mehrere Benutzer senden, was den Einsatz von Multicasting über IGMP im Vergleich zu einem Unicast-Verfahren deutlich effizienter macht.

Gefahren

IGMP ist anfällig für einige Netzwerkangriffe, wie z Spoofing und Denial of Service angreifen.[5][6]

DOS Angriffe können verhindert werden, wenn das Netzwerk über Switches verfügt, die mit IGMP-Snooping ausgestattet sind. Dadurch wird sichergestellt, dass Hosts keinen Datenverkehr von einer Multicast-Gruppe empfangen können, der sie nicht explizit beigetreten sind.

Der beste Weg um Spoofing entgegenzuwirken ist mit a Firewall.

Wird im Netzwerk kein IGMP oder MLD verwendet, besteht die Möglichkeit, den Netzwerkverkehr durch die Firewall blockieren zu lassen.