【図解】IGMPの仕組みとバージョン比較(v1,v2,v3の違い)とシーケンス

IGMP とは

IGMP とは、『マルチキャストを受信するホスト (レシーバ)』がマルチキャスト受信を要求するためのプロトコルです。

正式名称は Internet Group Management Protocol です。

レシーバは『レシーバと同セグメントのマルチキャストルータ』に対して「マルチキャストを受信し始めたいよ」、「受信を継続したいよ」、「受信を止めたいよ」といったメッセージを IGMP に乗せて送ります。

一方、レシーバからの IGMP を受けたマルチキャストルータは、PIM を使って対象のグループアドレスの誘導を図りますが、それとは別に、定期的に「レシーバはまだいますか？いなかったら停止するよ」というメッセージや、「受信を止めたいと言ってる人がいますが他に聞いてる人いますか？いなかったら停止するよ」というメッセージを IGMP に乗せてレシーバたちに送ります。

例えば 10.1.1.1 の PC が 10.1.1.254 のマルチキャストルータに対して、『230.4.5.6 のグループアドレスを受信したい』と言う場合は、下図のようになります。

IGMP のシーケンス

IGMP のシーケンスは以下の通りです。

IGMP のバージョン比較

シーケンスの各フェーズにおける、IGMP のバージョンによる違いを下表に示します。

IGMP のフォーマット

IGMP のフォーマットを以下に示します。

IGMP のバージョンによる機能の違い

IGMP version 2 では以下 4 つの機能が追加されています。

1. クエリア選出 = ホストからの IGMP を受信できるルータが 2 台以上ある場合、クエリアと呼ばれる機能のルータを 1 台選出 (最小の IP アドレスを持つルータ)し、クエリアのみがホストとやり取りを行います。バージョン 1 では PIM DR (Designated Router) がこの役割を担っていました。
2. 最大応答時間の設定 = クエリアからのクエリーに対して何秒以内に応答 (レポート) しなければならないかを決めるパラメータです。バージョン 1 では 10 秒で固定でしたが、バージョン 2 では可変となりました。
3. Leave メッセージ=グループから離脱するときに使うメッセージタイプが増えました。バージョン 1 では次回レポートに対して 10 秒応答しないことで離脱としていました。
4. グループスペシフィッククエリー = Leave メッセージを受信した後、そのグループアドレスに対してのみ、他にメンバーがいないかを尋ねるメッセージです。

また、IGMP version 3 では以下 3 つの変更がありました。

1. ソースアドレス指定とモード = グループアドレスだけでなく、ソース IP アドレスも指定できるようになりました。指定の仕方 (モード) は 2 種類あり、ソース IP アドレスを指定する (INCLUDE モード) か、もしくは除外する (EXCLUDE モード) か、です。
2. Leave メッセージを Report に統合 = Version 2 で Leave メッセージが出来ましたが、これを Report メッセージに統合しました。
3. レポートの宛先 IP アドレスが 224.0.22 に変更

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