Giao thức IGMP là gì? Đặc điểm và cách thức hoạt động

Giao thức IGMP được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực CNTT với khả năng quản lý các thiết bị được kết nối Internet. Vậy cụ thể giao thức này là gì? Có những thông điệp IGMP phổ biến nào? Hãy cùng BKHOST theo dõi bài viết dưới đây để tìm ra câu trả lời.

Giao thức IGMP là gì?

IGMP – Internet Group Management Protocol là giao thức quản lý nhóm Internet cho phép các thiết bị có thể nhận cùng một dữ liệu bằng cách chia sẻ một địa chỉ IP. Đồng thời, nó còn là một giao thức lớp mạng hỗ trợ thiết lập Multicasting trên các mạng sử dụng IPv4. Do đó, các thiết bị có thể tham gia vào Multicasting dựa trên giao thức IGMP.

Multicasting là gì?

Multicasting là kỹ thuật cho phép một nhóm thiết bị nhận đồng thời các thông điệp hoặc Packets cùng một lúc bằng cách chia sẻ địa chỉ IP giữa nhiều thiết bị. Bất kỳ lưu lượng mạng nào điều hướng đến địa chỉ IP sẽ được truyền đến tất cả các thiết bị trong cùng một nhóm.

IGMP hoạt động như thế nào?

Để tham gia vào nhóm Multicasting, các thiết bị sẽ được kết nối với mạng có giao thức IGMP. Ngoài ra, để có thể phân biệt được các thiết bị thuộc nhóm Multicasting nào thì Router sẽ hỗ trợ IGMP lắng nghe đường truyền IGMP từ các thiết bị đó.

IGMP sử dụng các địa chỉ IP có sẵn để phát Multicasting. Trong đó, địa chỉ IP Multicasting nằm trong khoảng từ 224.0.0.0 đến 239.255.255.255 và mỗi một nhóm Multicasting sẽ chia sẻ một trong các địa chỉ IP đó.

Khi Router nhận được một loạt các gói được điều hướng đến địa chỉ IP chỉ định chia sẻ. Nó sẽ tiến hành nhân bản các gói thành nhiều bản sao, sau đó gửi đến các thiết bị khác trong nhóm Multicasting.

Nhóm Multicasting của IGMP có thể thay đổi linh hoạt cho phép một thiết bị có thể gửi thông điệp IGMP như tham gia nhóm hoặc rời khỏi nhóm. Mỗi gói IGMP hoạt động dựa trên IP nên nó sẽ bao gồm cả tiêu đề IGMP và tiêu đề IP. Ngoài ra, IGMP không sử dụng các giao thức TCP/UDP.

Một số thông điệp IGMP phổ biến

Các loại thông điệp IGMP phổ biến bao gồm:

• Membership reports báo cáo tư cách thành viên đến Multicasting Router để tham gia vào nhóm Multicasting.
• Leave group là thông điệp đi từ thiết bị đến Router được sử dụng để cho phép các thiết bị đó rời khỏi Multicasting.
• General membership queries sử dụng bộ multicast-capable router cho phép gửi các thông điệp đến toàn bộ mạng được kết nối bởi các thiết bị để cập nhật thành viên của Multicasting.
• Group-specific membership queries sử dụng Router để gửi các thông điệp đến một nhóm Multicasting cụ thể.

IGMP snooping là gì?

IGMP là một giao thức lớp mạng cho phép các thiết bị trong nhóm Multicasting có thể nhận và gửi các thông điệp. Router hoạt động ở lớp mạng nhưng Switch chỉ có thể nhận biết được L2 là lớp liên kết dữ liệu. Vì thế, Switch sẽ không thể nhận biết được thiết bị mạng nào là một phần của Multicasting. Tuy nhiên, nó có thể kết thúc quá trình chuyển tiếp lưu lượng Multicasting đến các thiết bị không có nhu cầu sử dụng làm tăng dung lượng băng thông mạng, đồng thời hiệu suất xử lý của thiết bị và mạng diễn ra chậm hơn.

Để khắc phục vấn đề này, IGMP snooping sẽ tiến hành bật các nút chuyển sang snoop trên các thông điệp IGMP. Một công tắc L2 không có khả năng nhận biết các thông điệp IGMP nhưng nó có thể nghe thông qua IGMP snooping. Điều này giúp xác định vị trí các thông điệp Multicasting được chuyển tiếp và những thiết bị chính xác mới nhận được lưu lượng Multicasting đó.

Multicasting IPv4 và Multicasting IPv6

IPv4 và IPv6 là hai phiên bản khác nhau của IP. Trong đó, phiên bản IPv4 được sử dụng rộng rãi còn phiên bản IPv6 hiện đại hơn khi sở hữu giao thức MLD thay vì giao thức IGMP.

Multicasting, Anycast và Unicast

Multicasting, Anycast và Unicast là ba giao thức phổ biến đều có các tính năng hiện đại cho phép các thiết bị chia sẻ nhiều địa chỉ IP. Tuy nhiên, chúng vẫn có những đặc điểm riêng biệt như sau:

Multicasting và Anycast

Tương tự như Multicast, Anycast là một công nghệ cho phép các giao tiếp mạng hỗ trợ các máy chủ cùng một nhóm có thể chia sẻ nhiều địa chỉ IP. Tuy nhiên, các máy chủ sẽ không đồng thời nhận lưu lượng truy cập đến địa chỉ IP mà mạng sẽ gửi các lưu lượng đó đến máy chủ đã được xác định trước.

Anycast có khả năng hỗ trợ nhiều địa chỉ IP hơn Multicast. Chẳng hạn như mạng Cloudflare sử dụng giao thức Anycast để định tuyến tất cả lưu lượng người dùng đến trung tâm dữ liệu gần nhất.

Multicast và Unicast

Unicast được sử dụng để mô tả cách Internet hoạt động. Do đó, hầu hết các thiết bị được kết nối trong mạng Unicast đều có chung một địa chỉ IP. Các thông điệp điều hướng đến địa chỉ IP sẽ được gửi đến các thiết bị đó mà không phải nhiều thiết bị như trong Multicast của giao thức IGMP.

Tổng kết về IGMP

Giao thức IGMP hỗ trợ các thiết bị tham gia vào Multicast một cách linh hoạt. Hy vọng qua đây bạn đã hiểu thêm về cách thức hoạt động và một số loại thông điệp IMP phổ biến.

Nếu bạn có thắc mắc về IGMP hoặc muốn tìm hiểu thêm một số giao thức khác, hãy để lại ở bên bình luận bên dưới, BKHOST sẽ trả lời bạn trong thời gian sớm nhất.

P/s: Bạn cũng có thể truy cập vào Blog của BKHOST để đọc thêm các bài viết chia sẻ kiến thức về lập trình, quản trị mạng, website, domain, hosting, vps, server, email,… Chúc bạn thành công.