IGMP là một giao thức lớp mạng, cho phép các thiết bị trong nhóm Multicasting có thể nhận và gửi các thông điệp. Giao thức này có thể được sử dụng trong các công cụ truyền phát video, chơi game hoặc hội nghị trên web. 

IGMP là gì?

IGMP là viết tắt của Internet Group Management Protocol, là một giao thức mạng được sử dụng trong mạng IP để quản lý và điều khiển các nhóm đa phương tiện trên mạng. 

IGMP cho phép các thiết bị mạng như máy tính hoặc điều khiển mạng thông báo với nhau để xác định các nhóm đa phương tiện mà chúng muốn tham gia và nhận dữ liệu từ đó. Giao thức này giúp đảm bảo việc truyền dữ liệu đa phương tiện hiệu quả và giảm tải cho mạng.

Multicasting là gì?

Multicasting là một phương pháp truyền dữ liệu trên mạng máy tính, trong đó một gói dữ liệu được gửi từ nguồn duy nhất và đồng thời được nhận bởi nhiều thiết bị đích. 

Điểm khác biệt của Multicasting so với Unicasting và Broadcasting: 

• Multicasting chỉ gửi một bản sao duy nhất của gói dữ liệu, trong khi Broadcasting gửi gói dữ liệu đến tất cả các thiết bị trong mạng và Unicasting gửi gói dữ liệu từ nguồn tới một thiết bị đích duy nhất. 
• Multicasting thường được sử dụng trong các ứng dụng như video streaming, IPTV và conference calls, nơi một luồng dữ liệu phải được gửi đồng thời đến nhiều người dùng.

Multicasting khác như thế nào trong IPv4 and IPv6?

Multicasting trong IPv4 và IPv6 có một số khác biệt quan trọng:

• Địa chỉ multicast: Trong IPv4, địa chỉ multicast được đặt trong phạm vi từ 224.0.0.0 đến 239.255.255.255. Trong IPv6, địa chỉ multicast bắt đầu bằng tiền tố FF và sau đó có một phạm vi các giá trị từ 0 đến FFFF.
• Số lượng địa chỉ multicast: Trong IPv4, có khoảng 240 triệu địa chỉ multicast khả dụng. Trong IPv6, có hơn 18 trường địa chỉ multicast khả dụng, cho phép số lượng địa chỉ multicast lớn hơn nhiều so với IPv4.
• Cơ chế routing: Trong IPv4, multicast sử dụng giao thức PIM (Protocol Independent Multicast) để thực hiện routing multicast. Trong IPv6, multicast sử dụng giao thức MLD (Multicast Listener Discovery) và giao thức PIM để thực hiện routing multicast.
• Quản lý địa chỉ multicast: Trong IPv4, quản lý địa chỉ multicast thuộc về IANA (Internet Assigned Numbers Authority) và được chia thành các phạm vi địa chỉ cụ thể. Trong IPv6, quản lý địa chỉ multicast được giao cho IANA và các tổ chức quốc gia tương ứng.

Các loại thông điệp IGMP

Dưới đây là một số loại thông điệp IGMP chính được sử dụng trong quá trình quản lý và điều khiển truyền thông đa hướng trong mạng IP:

• IGMP Membership Query (Yêu cầu tham gia IGMP): Được gửi bởi router hoặc switch để tìm kiếm các nhóm địa chỉ IP đa hướng nào đang được sử dụng trong mạng. Các thiết bị nhận thông điệp này sẽ trả lời bằng thông điệp IGMP Membership Report nếu họ đang hoạt động trong một nhóm địa chỉ IP đa hướng cụ thể.
• IGMP Membership Report (Báo cáo tham gia IGMP): Được gửi bởi các thiết bị nhóm địa chỉ IP đa hướng để thông báo rằng họ đang hoạt động trong một nhóm địa chỉ IP đa hướng cụ thể. Thông điệp này được sử dụng để thông báo cho router và các thiết bị khác trong mạng ý định tham gia multicast group hoặc để phản hồi thông báo Truy vấn thành viên (MQ) do router gửi.
• IGMP Group-specific Multicast Query (MQ) messages: Được gửi đến một địa chỉ multicast group cụ thể làm địa chỉ IPv4 đích. Các thông báo này được sử dụng để xác định các thành viên của một multicast group cụ thể.
• IGMP Leave Group (LG) messages: Được gửi bởi multicast client đến các local router multicast để thông báo rằng nó không còn quan tâm đến lưu lượng truy cập từ một group cụ thể.

Cách hoạt động của IGMP

Giao thức IGMP (Internet Group Management Protocol) được sử dụng trong mạng để quản lý và điều khiển việc truyền thông đa điểm (multicast). IGMP cho phép các thiết bị mạng như máy tính hoặc router tham gia vào một nhóm đa điểm và nhận các gói tin multicast.

Cách hoạt động của giao thức IGMP gồm các bước sau:

• Bước 1: Router gửi các gói tin IGMP Query (yêu cầu) tới mạng local để xác định các thiết bị mạng nào đang quan tâm đến việc nhận multicast.
• Bước 2: Các thiết bị mạng như máy tính hoặc các thiết bị đầu cuối nhận các gói tin IGMP Query từ router. Khi nhận được gói tin này, các thiết bị sẽ trả lời bằng cách gửi gói tin IGMP Report (báo cáo) cho router, cho biết rằng chúng muốn tham gia vào một nhóm đa điểm cụ thể.
• Bước 3: Router nhận các gói tin IGMP Report từ các thiết bị mạng và sẽ biết được danh sách các thiết bị tham gia vào các nhóm đa điểm.
• Bước 4: Router tiếp tục gửi các gói tin IGMP Query theo định kỳ để kiểm tra tính hợp lệ của các thành viên trong nhóm đa điểm.

Tất cả các máy chủ muốn ở lại trong nhóm phải trả lời các truy vấn này. Nếu các máy chủ trong nhóm không trả lời trong khoảng thời gian đã được chỉ định, switch sẽ xóa các port đó khỏi bảng nhóm. Khi tất cả các thành viên đã rời khỏi nhóm multicast, switch sẽ xóa địa chỉ phát đa hướng khỏi bảng của nó.

6. IGMP snooping là gì?

IGMP snooping là một tính năng được sử dụng trong mạng Ethernet để giám sát và quản lý giao thức IGMP (Internet Group Management Protocol). IGMP là giao thức được sử dụng trong mạng IP multicast để quản lý việc truyền thông multicast giữa một nhóm các thiết bị.

IGMP snooping cho phép switch hoặc router trong mạng lắng nghe và phân tích các gói tin IGMP để biết được thông tin về các nhóm multicast đang hoạt động trong mạng. Khi switch biết được thông tin này, nó có thể thông báo cho những port cần thiết để chỉ truyền dữ liệu multicast đến các thiết bị đích thích hợp, giảm tối đa lưu lượng mạng không cần thiết.

IGMP snooping giúp cải thiện hiệu suất mạng và giảm tải băng thông trong mạng Ethernet, đặc biệt là trong mạng có sử dụng multicast.

Trên đây là những thông tin quan trọng xoay quanh IGMP bao gồm khái niệm và cách thức hoạt động của giao thức này. Ngoài ra còn có những thông tin ứng dụng và các loại thông điệp IGMP. Hãy tiếp tục đón đọc các bài viết mới nhất để cập nhật thêm nhiều kiến thức bổ ích về công nghệ thông tin nhé!

Bộ môn Công nghệ thông tin
Trường Cao đẳng FPT Mạng cá cược bóng đá cơ sở Hà Nội