IGMPv1的工作原理

概述介绍

IGMPv1 主要基于 Query 和 Report 机制完成组播组管理。在网络中，大致工作过程如下：
1）组播路由器被称为 IGMP Querier（Querier 查询器），向共享网络上所有主机和路由器发送的 Membership Query（普遍组查询报文）查询，用于查询哪些组播组存在成员。
2）主机向 IGMP Querier 发送的 Membership Report（成员关系报告报文）报文，用于申请加入某个组播组或者应答查询报文；

通过 Query 与 Report 报文，IGMP Querier 可以解到该网段内哪些组播组存在成员。
查询器和非查询器均能收到成员关系报告（目的地址 224.0.0.1），因此均能形成 IGMP Route Table 与 IGMP Group Table；

查询器选举机制

由于 Memebership Query 报文是组播报文，所以在多路访问网络中只需要一个 IGMP Querier 发送查询报文，即可查询所有组成员的加组信息。

IGMPv1 没有基于 IGMP 的查询器选举机制，所以需要依赖组播路由协议（PIM）进行 IGMP Querier 选举。IGMPv1将组播路由协议（PIM）选举出唯一的组播信息转发者（Assert Winner 或 DR，用于转发组播流量）作为 IGMPv1 的查询器，负责该网段的组成员关系查询。

组成员加组机制

在初始时，IGMPv1 组成员将主动发送 IGMPv1 Memebership Report 报文，来加组。

组成员探测机制

当网络稳定后，IGMP Querier 需要了解网络内是否有存活组播成员。

IGMPv1 组成员存活的基本流程如下：

IGMP Querier 发送目的地址为 224.0.0.1（表示同一网段内所有主机和路由器）的普遍组查询报文；普遍组查询报文是周期性发送的（默认每 60 秒发送，可通过命令配置）。

收到该 Query 报文的 Membership 启动定时器。该示例的 Membership-1 和 Membership-2 是 Multicast-Group-G1 的成员，则在本地启动定时器 Timer-G1（缺省情况下，定时器的范围为 0s～10s 间的随机值）。首个定时器超时的组成员，将发送针对该组的报告报文。

IGMP Querier 接收到 Membership-1 的报告报文后，了解到在本网段的 Multicast-Group-G1 中存在成员，则由生成 IGMP Group Table 与 IGMP Route Table（(*, G)，“*”代表任意组播源）。而后在网络中一旦有组播组 Multicast-Group-G1 的数据到达路由器，将向该网段转发。

抑制 Membership Report 报文（定时器）

1）Membership-1 和 Membership-2 是 Multicast-Group-G1 的成员，当收到 Membership Query 报文后，则分别在本地启动 Timer-G1 定时器。
2）假设 Membership-1 上的 Timer-G1 先超时，则 Membership-1 向该网段发送目的地址为 G1 的报告报文。
3）也想加入 Multicast-Group-G1 的 Membership-2 收到此报告报文，则停止 Timer-G1 定时器，不再发送针对 G1 的 Report 报文；

通过这种即使，这样 Report 报文被抑制，能够减少网段上的流量。

注意事项：实际场景，PC 的抑制机制不一定生效，取决于终端的实现方式；

组成员离组机制

IGMPv1 没有专门定义离开组消息，

1）当所有组播组成员离开组播组时，将不会存在响应 Query 报文的设备；
2）IGMP Querier 不会收到特定组成员的报告报文，则在一定时间（缺省值为130s，2 * 查询时间 + 10s）后，删除特定组所对应的组播转发表项。