Межсетевой протокол управления группами (IGMP)

Краткие итоги

• Групповая передача — посылка одного и того же сообщения более чем в один приемник одновременно.
• Протокол управления группами Интернета помогает маршрутизаторам групповой рассылки создавать и модифицировать список лояльных членов, имеющих отношение к интерфейсам маршрутизатора.
• Три типа сообщения IGMP – это сообщение запроса, отчет о членстве и сообщение о выходе из группы.
• IGMP работает локально.
• Хост или маршрутизатор могут иметь членство в группе.
• Хост обслуживает список процессов, которые имеют членство в группе.
• Маршрутизатор обслуживает список groupids, который показывает членство в группе для каждого интерфейса.
• Маршрутизатор или хост посылают отчет о членстве для присоединения к группе.
• Маршрутизатор или хост посылают сообщение о выходе из группы.
• Маршрутизатор посылает общее сообщение запроса, чтобы контролировать членство группы.
• Отсроченная стратегия ответа предотвращает ненужный трафик на ЛВС.
• Сообщение IGMP инкапсулируется в дейтаграмме IP.
• Большинство ЛВС, включая локальную сеть на основе протокола CSMA-CD, поддерживает физическую адресацию групповой рассылки.
• Сети широкого назначения (WANs), которые не поддерживают физическую адресацию групповой рассылки, могут использовать процесс, называемый "туннелирование", чтобы посылать пакеты групповой рассылки.
• Организация IGMP может содержать таблицу группы хоста, набор таймеров и четыре программных модуля — модуль ввода, модуль вывода, модуль объединения группы и модуль выхода из группы.
• Таблица группы содержит информацию о каждой группе групповой рассылки, членом которой является хост.
• Таймеры управляют посылкой отчетов от хоста к маршрутизаторам групповой рассылки.
• Модуль объединения группы добавляет и модифицирует входы в таблице группы.
• Модуль выхода из группы удаляет и модифицирует входы в таблице группы.
• Входной модуль обрабатывает поступающие сообщения IGMP.
• Модуль вывода создает отчеты IGMP.

Задачи и упражнения

1. Почему сообщению не требуется IGMP (Межсетевой протокол управления группами), чтобы перемещаться вне его собственной сети?
2. Список маршрутизатора групповой рассылки содержит четыре группы (W, X, Y и Z). Есть три хоста на LAN. Хост A имеет трех лояльных членов, принадлежащих группе W, и одного лояльного члена, принадлежащего группе X. Хост B имеет двух лояльных членов, принадлежащих группе W, и одного лояльного члена, принадлежащего группе Y. Хост C не имеет процессов, принадлежащих какой-либо группе. Покажите сообщения IGMP, которые применяются для отслеживания этих групп.
3. Адрес групповой рассылки для группы — 231.24.60.9. Каков его адрес локальной сети Ethernet на 48 бит для LAN, использующий TCP/IP?
4. Если маршрутизатор в своей групповой таблице имеет 20 входов, сколько периодических запросов он должен передать — 20 различных запросов или только один?
5. Если хост хочет продолжить членство в пяти группах, сколько IGMP-сообщений отчета о членстве он должен передать — пять или только один?
6. Маршрутизатор с адресом IP 202.45.33.21 и физическая локальная сеть Ethernet с адресом 234A4512ECD2 посылают общее сообщение запроса IGMP. Покажите сообщение.
7. Инкапсулируйте сообщение упражнения 6 в пакет IP. Заполните все поля.
8. Инкапсулируйте сообщение упражнения 7 в кадре локальной сети Ethernet. Заполните все поля.
9. Хост с адресом IP 124.15.13.1 и физическим адресом локальной сети Ethernet 4A224512E передает IGMP-сообщение извещения о членстве группы с групповым идентификатором (groupid) 228.45.23.11. Покажите сообщение.
10. Инкапсулируйте сообщение упражнения 26 в пакете IP. Заполните все поля.
11. Инкапсулируйте сообщение упражнения 27 в кадр локальной сети Ethernet. Заполните все поля.
12. Маршрутизатор на сети локальной сети Ethernet получил пакет IP групповой рассылки с групповым идентификатором 226.17.18.4. Когда хост проверяет свою групповую таблицу группы для групповой рассылки, он находит адрес. Покажите, как маршрутизатор передает этот пакет получателям, формируя IP-пакет в кадре локальной сети Ethernet. Покажите весь кадр локальной сети Ethernet. Исходящий адрес IP маршрутизатора — 185.23.5.6, и его исходящий физический адрес — 4A224512E1E2. Нуждается ли маршрутизатор в действиях по протоколу ARP?
13. Что, если маршрутизатор в упражнении 12 не может найти в своей таблице групповой идентификатор (groupid)?
14. Повторите упражнение 12 с физической сетью, которая не поддерживает физическую адресацию групповой рассылки.
15. Хост с адресом IP 114.45.7.9 получает запрос IGMP. Когда он проверяет его таблицу группы, он не находит ни одного входа. Какое действие должен предпринять хост? Должен ли он передать какие-либо сообщения? Если ДА, то покажите все поля пакета.
16. Хост с адресом IP 222.5.7.19 получает запрос IGMP. Когда он проверяет свою таблицу маршрутизации, он находит в своей таблице два входа: 227.4.3.7 и 229.45.6.23. Какие действия должен предпринять хост? Должен ли он передать какие-либо сообщения? Если ДА, то покажите все поля пакета.
17. Хост с адресом IP 186.4.77.9 получает запрос от процесса, чтобы присоединиться к группе с групповым идентификатором (groupid) 230.44.101.34. Когда хост проверяет его таблицу группы, он не находит вход для этого идентификатора (groupid). Какие действия должен предпринять хост? Должен ли он передать какие-либо сообщения? Если ДА, то покажите все поля пакета.
18. Повторить упражнение 17 с хостом, который нашел вход в его таблице.
19. Маршрутизатор с адресом IP 184.4.7.9 получает отчет от хоста, который хочет присоединиться к группе с групповым идентификатором (groupid) 232.54.10.34. Когда маршрутизатор проверяет свою групповую таблицу, он не находит вход для этого идентификатора (groupid). Какие действия должен предпринять маршрутизатор? Должен ли он передать какие-либо сообщения? Если ДА, то покажите все поля пакета.
20. Повторите упражнение 19 с маршрутизатором, нашедшим вход в его таблице.
21. Маршрутизатор передает запрос и получает только три отчета о групповом идентификаторе (groupids) — 225.4.6.7, 225.32.56.8 и 226.34.12.9. Когда проверяется его таблица маршрутизации, он находит пять входов: 225.4.6.7, 225.11.6.8, 226.34.12.9, 226.23.22.67 и 229.12.4.89. Какие действия он должен предпринять?
22. Содержание IGMP-сообщения в шестнадцатеричной системе обозначений:

    11 00 EEFF 00 00 00 00

    Дайте ответы на следующие вопросы:

    • Какой тип сообщения?
    • Чему равна контрольная сумма?
    • Чему равен групповой идентификатор (groupid)?
23. Содержание IGMP-сообщения в шестнадцатеричной системе обозначений:

    16 00 F9 CO E1-2A 13 14

    Дайте ответы на следующие вопросы:

    • Какой тип сообщения?
    • Чему равна контрольная сумма?
    • Чему равен групповой идентификатор (groupid)?
24. Есть ли ошибка в следующем шестнадцатеричном представлении IGMP сообщения:

    11 00 AO 11 E1-2A 13 14
25. Есть ли ошибка в следующем шестнадцатеричном представлении IGMP сообщения:

    7 00 AO 11 00 00 00 00
26. Сколько адресов групповых рассылок может быть поддержано для протокола IP в локальной сети Ethernet?
27. Сколько адресов групповой рассылки может быть поддержано в соответствии с протоколом IP?
28. Какой размер адресного пространства будет потерян, когда преобразуют адрес IP групповой рассылки к адресу групповой рассылки локальной сети Ethernet?
29. Заменить следующие IP-адреса групповой рассылки на адреса групповой рассылки локальной сети Ethernet. Сколько из них совпадает с адресом локальной сети Ethernet?
    • 224.18.72.8 ;
    • 235.18.72.8 ;
    • 237.18.6.88 ;
    • 224.88.12.8.
30. Изменить описание блок-схемы модулей IGMP, чтобы она была применима к маршрутизатору.

Дополнительный материал для прохождения тестирования к лекции, Вы можете скачать здесь.