Protocolos de Grupos

De uma maneira geral os GMPs(Group Membership Protocols) são empregados  entre hosts e seus imediatos  roteadores multicast para conhecimento sobre a presença de grupos multicast ligados diretamente em suas subredes. Mecanismos  desta categoria de protocolo devem permitir que hosts transmitam mensagens ao roteador multicast local indicando, por exemplo, que este deseja receber pacotes endereçados ao(s) grupo(s) multicast.

A figura abaixo exibe o fluxo de cominicação dos GMPs .

Internet Group Management Protocol (IGMP)

IGMP, descrito na RFC 1112,  é baseado nos conceitos de endereçamento do IP Multicast, o qual utiliza endereços IP Classe D para a criação de grupos e registro dinâmico de hosts em um ambiente  multicast. Tais mensagens(formato IGMP) fluem, como já descrito,entre hosts e os roteadores ligados a mesma subrede.  Estes permanecem aguardando mensagens IGMP e periodicamente enviando consultas para descobrir quais grupos estão ativos e inativos em uma subnet particular. Tais mensagens são endereçadas a todos grupos de hosts (224.0.0.1) com IP TTL = 1, ou seja, não são repassadas a outros roteadores multicast. A figura abaixo exibe um esquema de rede com roteador solicitando informações a hosts para manuntenção de grupos.

Baseados nas informações obtidas através de respostas IGMPs dos hosts envolvidos em um detrminado grupo, os roteadores são capazes de determinar o tráfego multicast necessário para o transporte de pacotes da aplicação para suas subredes. Roteadores multicast utilizam essa informação, em conjunto com protocolos de roteamento multicast,para o suporte ao multicasting em um determinado ambiente de rede.

Abaixo, são descritos os fluxos de mensagens entre roteadores  e hosts imersos no ambiente :

• LOOP periódico de mensagens IGMPs de consulta a hosts membros de grupos em uma determinada subrede;
• Os hosts repondem em quais grupos estão inscritos. Através de mecanismos de timers, é possível evitar a sobrecarga de mensagens de respostas redundantes enviadas pelos hosts imersos em um ou mais grupos.
• Se o roteador não receber resposta após um determinado número de consultas, este assumirá que não existe mais membros do grupo presentes e então removerá o grupo em questão de sua lista de grupos em subredes diretamente atachadas a ele.
• A entrada de  um determinado host a um grupo envolve a configuração da interface de rede para receber pacotes endereçados ao grupo em questão. Esse host envia inicialmente para um determinado endereço de grupo, mensagem IGMP de desejo de recebimento de pacotes endereçadas ao grupo, que é capturada pelos hosts participantes do grupo e o(s) roteadores envolvidos.
•  A operação de saida de hosts, na versão 1 do IGMP envolvia somente o processo de desconexão da interface de rede local no recebimento de pacotes endereçados ao grupo.  Isso acarretava desperdício de banda pois na saída de um host, sendo este o último do grupo, faria com que o roteador multicast continuasse enviando mensagens de consulta a procura de hosts de um determinado grupo que não eram recebidas. No IGMPv2 além deste processo, é também disparada uma  mensagem de indicação de saída de grupo ao roteador, o que evitava os loops de mensagens de consultas que consumiam banda.