IGMP - Internet Group Management Protocol

Das Internet Group Management Protocol (IGMP) ist eine Erweiterung des Internet Protocols (IPv4). Mit IGMP ist IP-Multicasting (Gruppenkommunikation) im Internet möglich. IP-Multicasting ist die Verteilung von IP-Paketen mit einer Ziel-IP-Adresse an mehrere Stationen gleichzeitig. Das Gegenstück von IGMP von IPv4 ist bei IPv6 MLD (Multicast Listener Discovery).

Funktionsweise von IGMP

Um die Datenmenge auf das notwendigste zu reduzieren, bietet IGMP die Möglichkeit dynamisch Gruppen zu verwalten. Die Verwaltung findet nicht in der Sende-Station statt, sondern in den Routern auf dem Weg zum Empfänger. Dazu merkt sich der Router, an welcher ausgehenden Schnittstelle sich eine Station befindet, die bestimmte Multicast-IP-Pakete erhalten wollen. IGMP bietet Funktionen, mit denen sich Router untereinander verständigen und über die eine Station einem Router mitteilt, dass sie Multicast-IP-Pakete empfangen will. Der Sender von Multicast-IP-Paketen weiß dabei nicht, welche und wie viele Stationen seine Pakete empfangen. Denn er verschickt nur ein einziges Datenpaket an seinen übergeordneten Router. Der dupliziert das IP-Paket bei Bedarf, wenn er mehrere ausgehende Schnittstellen mit Empfängern hat. Damit Multicast-IP funktioniert, müssen auf dem Weg zwischen Sender und Empfänger alle Netzknoten IGMP unterstützen.

Aufbau des IGMP-Headers (IPv4)

Aufbau des IGMP-Headers

IGMP verwendet den Standard-IP-Header zur Übertragung von IGMP-Meldungen. Der IP-Header wird nur um ein paar Zusatzinformationen für IGMP erweitert.
Das IP-Header-Feld Type-of-Service wird auf den Wert "0000" gesetzt. Das IP-Header-Feld Protokoll wird auf den Wert "0002" (=IGMP) gesetzt. IGP-Meldungen werden nur zwischen direkt miteinander verbundenen Netzwerk-Stationen ausgetauscht. Deshalb wird der TTL-Wert fest auf 1 gesetzt. Damit wird sichergestellt, dass Router ohne IGMP die IGMP-Pakete nicht weiterleiten. Im Option-Feld des IP-Headers wird dem Router mitgeteilt, dass er dieses Paket auswerten muss. Der Daten-Bereich des IP-Headers wird zum IGMP-Bereich, in dem sich die Felder IGMP-Typ (Meldungstyp), Max. Response Time (maximale Antwortzeit), die IGMP-Check-Summe und das Feld für die Multicast-IP-Adresse (Gruppenadresse) befinden.

Anwendung von IGMP

Das Internet mit der Protokoll-Familie TCP/IP setzt bei der Adressierung einen Sender und Empfänger pro Verbindung voraus. Für Verbindungen mit einem Sender und mehreren Empfängern, wie sie bei Fernseh- und Rundfunkübertragungen bekannt sind, ist bei IP nur mit IGMP möglich.

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