El protocolo de redIGMP se utiliza para intercambiar información acerca del estado de pertenencia entre enrutadores IP que admiten la multidifusión y miembros de grupos de multidifusión. Los hosts miembros individuales informan acerca de la pertenencia de hosts al grupo de multidifusión y los enrutadores de multidifusión sondean periódicamente el estado de la pertenencia.
La última versión disponible de este protocolo es la IGMPv3 descrita en el [RFC 3376]
Todos los mensajes IGMP se transmiten en datagramas IP y tienen el formato mostrado en la figura adjunta. Los campos son los siguientes:
El snooping de Internet Group Management Protocol (IGMP) es una actividad realizada
por conmutadores para realizar el seguimiento del intercambio de paquetes
relacionados con las comunicaciones IGMP y adaptarse al filtrado de paquetes de
multidifusión.
Objetivo
El objetivo que tiene es describir las principales funcionalidades de gestión de grupos en Internet, así como el formato de sus mensajes. Es usado principalmente para optimizar el rendimiento de la red y en los que sea necesaria las transmisiones de multidifusión en redes IPv4.
No se tiene como objetivo servir a cada cliente de forma individual, ya que esto supondría conducir a una sobrecarga del servidor de origen y de los nodos de red que estén implicados
Función de IGMP en redes multicast
IGMP permite a los hosts comunicar de forma dinámica su interés en pertenecer a grupos multicast. Cuando un equipo quiere empezar a recibir tráfico dirigido a un grupo multicast, envía mensajes IGMP informándolo a los routers de la red.
Los routers multicast utilizan esta información para construir árboles de distribución multicast, de forma que el tráfico solo se envía a las redes donde realmente hay hosts interesados. Esto permite optimizar el uso del ancho de banda y evitar el envío innecesario de paquetes.
Arquitectura de IGMP
+ Diseño de una red LAN con el uso del protocolo IGMP
La imagen muestra como se crea la arquitectura del protocolo IGMP
Encapsulación de IGMP en IP
Los mensajes IGMP no se envían de forma independiente, sino que van encapsulados dentro de datagramas IPv4. Utilizan el número de protocolo IP 2 y se transmiten con un valor de TTL igual a 1, lo que limita su alcance al segmento de red local.
Además, los paquetes IGMP emplean la opción IP Router Alert en la cabecera IP, que permite a los routers identificar estos mensajes y procesarlos adecuadamente al tratarse de tráfico de control multicast.
Versiones de IGMP
IGMPv1 (RFC1112):
Primera versión del protocolo, de la que se caracteriza por tener funciones básicas.
Los Host pueden unirse a grupos de Multicast. No hay mensajes de abandono del grupo. Los routers procesan las bajas del grupo usando el mecanismo Time-out para descubrir los host que ya no están interesados en ser miembros.
IGMPv2 (RFC2236):
Aparece en 1997, siendo la primera modificación desde su creación.Añade la capacidad de abandonar un grupo al protocolo, permitiendo a los miembros del grupo abandonar activamente un grupo Multicast. Esto permite grupos Multicast de gran ancho de banda.
Tipos de mensajes en IGMPv2: IGMPv2 introduce distintos tipos de mensajes de consulta utilizados por los routers para conocer el estado de los grupos multicast en la red. Entre ellos destacan: * General Query: se envía a todos los hosts para conocer qué grupos multicast tienen miembros activos. * Group-Specific Query: se dirige a un grupo concreto para comprobar si sigue teniendo hosts interesados. Además, IGMPv2 incorpora el mensaje Leave Group, que permite a un host notificar explícitamente que abandona un grupo multicast, mejorando así la eficiencia del protocolo al evitar tráfico innecesario.
Tiempo máximo de respuesta: Otra mejora introducida en IGMPv2 es el campo Max Response Time presente en los mensajes Membership Query. Este valor indica el tiempo máximo que un host puede esperar antes de responder a una consulta del router. Gracias a este mecanismo se puede controlar la latencia de las respuestas y evitar que muchos hosts respondan simultáneamente, lo que ayuda a mejorar la escalabilidad del protocolo.
IGMPv3 (RFC3376):
Aparece en 2002 e introduce la seguridad gracias a las fuentes de multidifusión seleccionables.
Una revisión mayor del protocolo, que permite a los host especificar el origen deseado de tráfico Multicast.
El tráfico que viene de otros host es bloqueado. Esto permite a los host bloquear paquetes que viene desde fuentes que envían tráfico indeseado.
Mejoras introducidas por IGMPv3: IGMPv3 amplía las capacidades del protocolo introduciendo soporte para multidifusión específica por fuente (Source-Specific Multicast). Esto permite que un host no solo indique el grupo multicast al que desea unirse, sino también las fuentes concretas de las que quiere recibir tráfico. De esta forma se consigue un mayor control sobre los flujos multicast. Además, IGMPv3 incorpora nuevos campos y parámetros como el número de fuentes, vectores de direcciones fuente o el intervalo de envío de consultas, lo que mejora la gestión y eficiencia del tráfico multicast.
Tipo
Hay tres tipos establecidos, y se detallan a continuación:
Consulta de asociación: enviada por un encaminador de multidifusión. Hay dos subtipos: una consulta general, utilizada para aprender qué grupos tienen miembros en una red conectada; y una consulta específica de grupo, utilizada para aprender si un grupo particular tiene algún miembro en una red conectada.
Informes de asociación: enviado por un host para declarar sus miembros asociados a un grupo.
Abandono de grupo: enviado por un host para declarar que abandona el grupo.
Estructura del Protocolo
Hay 5 tipos de mensajes básicos que deben ser implementados para IGMPv3 para funcionar de manera correcta y ser compatible con las versiones anteriores:
0x11: ser miembro
0x22: reportar la versión 3 de la membresía
0x12: reportar la versión 1 de la membresía
0x16: reportar la versión 2 de la membresía
0x17: dejar el grupo de la versión 2
Tiempo máximo de respuesta
Solamente significativo en un mensaje de consulta de asociación, y especifica el máximo tiempo permitido antes de enviar un informe de respuesta en unidades de 1/10 segundos.
Suma de comprobación
Un código de detección de errores, calculado como el complemento a 1 de 16 bits más cuatro palabras de 16 bits del mensaje. Para propósitos de computación, el campo "Suma de Comprobación" se inicia a valor 0.
Dirección de grupo
Cero en un mensaje de respuesta, y una dirección de grupo multidifusión IP válida en un informe de asociación o en un mensaje de abandono.
Resv
Este campo está a 0 en la transmisión e ignorado en la recepción.
12Javvin (2004). «Multicasting Protocols, IGMP: Internet Group Management Protocol». Network Protocol HandBook(en inglés) (2da edición edición). Javvin Technologies, Inc. p.81.
Bibliografía
Stallings, W. Redes e Internet de Alta Velocidad, Rendimiento y Calidad de Servicio. PEARSON PRENTINCE HALL, 2004.
Javvin (2004). «Multicasting Protocols, IGMP: Internet Group Management Protocol». Network Protocol HandBook(en inglés) (2da edición edición). Javvin Technologies, Inc. p.81.
