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Protocolo de gestión de grupos de Internet

El Protocolo de Gestión de Grupos de Internet ( IGMP ) es un protocolo de comunicación utilizado por los hosts y los enrutadores adyacentes en redes IPv4 para establecer la pert...

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El Protocolo de Gestión de Grupos de Internet ( IGMP ) es un protocolo de comunicación utilizado por los hosts y los enrutadores adyacentes en redes IPv4 para establecer la pertenencia a grupos de multidifusión. IGMP es una parte integral de la multidifusión IP y permite que la red dirija las transmisiones de multidifusión únicamente a los hosts que las hayan solicitado.

IGMP se puede utilizar para aplicaciones de red de uno a muchos, como la transmisión de vídeo en línea y los juegos , y permite un uso más eficiente de los recursos al dar soporte a este tipo de aplicaciones.

IGMP se utiliza en redes IPv4 . La gestión de multidifusión en redes IPv6 se realiza mediante Multicast Listener Discovery (MLD), que forma parte de ICMPv6 , a diferencia de la encapsulación IP directa de IGMP.

Arquitectura

Una red diseñada para ofrecer un servicio de multidifusión mediante IGMP podría utilizar esta arquitectura básica:

IGMP opera entre un host y un enrutador de multidifusión local. Los conmutadores con IGMP snooping también obtienen información útil al observar estas transacciones IGMP. Posteriormente, se utiliza el protocolo de multidifusión independiente (PIM) entre los enrutadores de multidifusión locales y remotos para dirigir el tráfico de multidifusión desde los hosts que envían multidifusiones a los hosts que se han registrado mediante IGMP para recibirlas.

IGMP opera en la capa de red (capa 3), al igual que otros protocolos de administración de red como ICMP . [ 1 ]

El protocolo IGMP se implementa en hosts y en enrutadores . Un host solicita la pertenencia a un grupo a través de su enrutador local, mientras que un enrutador escucha estas solicitudes y envía consultas de suscripción periódicamente. Se elige un único enrutador por subred para realizar esta función de consulta. Algunos conmutadores multicapa incluyen la capacidad de consulta IGMP para permitir que sus funciones de IGMP snooping funcionen incluso en ausencia de un enrutador compatible con IGMP en la red de capa 2.

IGMP es vulnerable a algunos ataques, [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] y los firewalls suelen permitir al usuario deshabilitarlo si no es necesario.

Versiones

Hay tres versiones de IGMP. [ 6 ] IGMPv1 se definió en 1989. [ 7 ] IGMPv2, definido en 1997, [ 8 ] mejora IGMPv1 al agregar la capacidad de que un host señale su deseo de abandonar un grupo de multidifusión.

En 2002, IGMPv3 mejoró IGMPv2 al admitir la multidifusión específica de la fuente [ 9 ] e introdujo la agregación de informes de membresía. [ 10 ] La compatibilidad con la multidifusión específica de la fuente se mejoró en 2006. [ 11 ]

Las tres versiones de IGMP son retrocompatibles. Un enrutador que admite IGMPv3 puede admitir clientes que ejecutan IGMPv1, IGMPv2 e IGMPv3. IGMPv1 utiliza un modelo de consulta-respuesta. Las consultas se envían a 224.0.0.1 . Los informes de membresía se envían a la dirección de multidifusión del grupo. IGMPv2 acelera el proceso de abandonar un grupo y ajusta otros tiempos de espera. Los mensajes de abandono de grupo se envían a 224.0.0.2 . Se introduce una consulta específica del grupo. Las consultas específicas del grupo se envían a la dirección de multidifusión del grupo. Se introduce un medio para que los enrutadores seleccionen un consultor IGMP para la red. IGMPv3 introduce la capacidad de multidifusión específica de origen . Los informes de membresía se envían a 224.0.0.22 .

Mensajes

Existen varios tipos de mensajes IGMP:

Consultas generales sobre la membresía
Enviados por enrutadores de multidifusión para determinar qué direcciones de multidifusión son de interés para los sistemas conectados a la(s) red(es) a la(s) que sirven, con el fin de actualizar el estado de pertenencia al grupo para todos los sistemas en su red.
Consultas de membresía específicas del grupo
Se utiliza para determinar el estado de recepción de una dirección de multidifusión específica.
Consultas específicas por grupo y fuente
Permitir que el enrutador determine si algún sistema desea recibir mensajes enviados a un grupo de multidifusión desde una dirección de origen especificada en una lista de direcciones de unidifusión.
Informes de membresía
Enviado por receptores de multidifusión en respuesta a una consulta de membresía o de forma asíncrona al registrarse por primera vez en un grupo de multidifusión.
Dejar mensajes de grupo
Enviado por receptores de multidifusión cuando las transmisiones de multidifusión especificadas ya no son necesarias en el receptor.

Los mensajes IGMP se transportan en paquetes IP desnudos con el número de protocolo IP 2. [ 10 ] : §4 De forma similar al Protocolo de mensajes de control de Internet , no se utiliza una capa de transporte con la mensajería IGMP.

Mensajes IGMPv2

Tipo : 8 bits
Indica el tipo de mensaje de la siguiente manera:
Tiempo máximo de respuesta : 8 bits
Especifica la capacidad de respuesta requerida para las respuestas a una consulta de membresía (0x11). Este campo solo tiene sentido en las consultas de membresía; en otros mensajes, se establece en 0 y el receptor lo ignora. El campo especifica el tiempo en unidades de 0,1 segundos (un valor de campo de 10 especifica 1 segundo). Los valores mayores reducen la variabilidad del tráfico IGMP y los valores menores mejoran la capacidad de respuesta del protocolo cuando el último host abandona un grupo. [ 8 ] : §2.2
Suma de verificación : 16 bits
Este es el complemento a uno de 16 bits de la suma en complemento a uno del mensaje IGMP completo. Se calcula antes del envío, con este campo establecido en cero. Al recalcularse al recibir el paquete, se incluye este campo y el resultado debe ser cero.
Dirección de grupo : 32 bits
Esta es la dirección de multidifusión que se consulta al enviar una consulta específica de grupo o una consulta específica de grupo y origen. El campo se inicializa a cero al enviar una consulta general.
El mensaje se envía a las siguientes direcciones IP de multidifusión : [ 8 ] : §9

Consulta de membresía IGMPv3

Tipo : 8 bits
Indica el tipo de paquete. Un valor de 0x11 indica una consulta de pertenencia a IGMPv3 .
Código de respuesta máximo : 8 bits
Este campo se utiliza para calcular el tiempo máximo de respuesta (en incrementos de 1/10 de segundo) permitido antes de enviar un informe de respuesta. Si el número es inferior a 128, el valor se utiliza directamente. Si el valor es igual o superior a 128, se interpreta como un exponente y una mantisa.
Suma de verificación : 16 bits
Este es el complemento a uno de 16 bits de la suma en complemento a uno del mensaje IGMP completo. Se calcula antes del envío, con este campo establecido en cero. Al recalcularse al recibir el paquete, se incluye este campo y el resultado debe ser cero.
Dirección de grupo : 32 bits
Esta es la dirección de multidifusión que se consulta al enviar una consulta específica de grupo o una consulta específica de grupo y origen. El campo se inicializa a cero al enviar una consulta general.
Reservado : 4 bits
Este campo está reservado. Debe rellenarse con ceros al enviarlo e ignorarse al recibirlo.
Suprimir el procesamiento del lado del enrutador  (S) : 1 bit
Cuando se activa este indicador, se les indica a los enrutadores receptores que deben suprimir las actualizaciones normales del temporizador.
Variable de robustez del consultor  (QRV) : 3 bits
Si este valor no es cero, contiene el valor de la variable de robustez utilizada por el remitente de la consulta. Los enrutadores deben actualizar su variable de robustez para que coincida con la consulta recibida más recientemente, a menos que el valor sea cero. QRV establece la tolerancia a la pérdida de paquetes, permitiendo hasta QRV - 1 paquetes perdidos. Cero no es válido, uno no es recomendable; el valor predeterminado es 2.
Código de intervalo de consulta del consultor  (QQIC) : 8 bits
Este código se utiliza para especificar el valor del intervalo de consulta (en segundos) que utiliza el consultor. Si el número es inferior a 128, se utiliza directamente. Si el valor es igual o superior a 128, se interpreta como un exponente y una mantisa.
Número de fuentes  (N) : 16 bits
Este campo especifica la cantidad de direcciones de origen presentes en la consulta. Para consultas generales y específicas de grupo, este valor es cero. Para consultas específicas de grupo y origen, este valor es distinto de cero, pero está limitado por la MTU de la red.
Dirección de origen [ i ] : 32 bits
Los campos Dirección de origen [ i ] son ​​un vector de n direcciones IP unicast, donde n es el valor en el campo Número de fuentes (N).

Implementaciones

FreeBSD , [ nota 1 ] Linux [ nota 2 ] y Windows admiten IGMP en el lado del host.

Véase también

Notas

  1. ↑ IGMPv3 se añadió a FreeBSD en la versión 8.0.
  2. ↑ IGMPv3 se añadió en la serie de kernels Linux 2.5.

Referencias

  1. ↑ Forouzan, Behrouz A. (2012). Comunicaciones de datos y redes (5.ª  ed.). Nueva York, NY: McGraw-Hill. pág.  658. ISBN 978-0073376226.
  2. ↑ Vulnerabilidad de denegación de servicio mediante informe IGMP falsificado
  3. ↑ "Un paquete IGMP fragmentado puede facilitar un ataque de denegación de servicio" . 20 de diciembre de 2004. Archivado del original el 13 de febrero de 2005.
  4. ↑ Declaración del problema de seguridad y requisitos de IGMP Archivados el 13/10/2006 en Wayback Machine .
  5. ↑ "Vulnerabilidad en TCP/IP podría permitir un ataque de denegación de servicio (MS06-007, 913446)" . Microsoft . 14 de febrero de 2006. Archivado del original el 5 de febrero de 2007.
  6. ↑ Guía de configuración de enrutamiento multicast IP , Cisco , págs. 25–28 , consultado el 27 de mayo de 2017. 
  7. ↑ S. Deering (agosto de 1989). Extensiones de host para multidifusión IP . Grupo de trabajo de redes. doi : 10.17487/RFC1112 . STD 5. RFC 1112 .Estándar de Internet 5. Deja obsoletos los RFC 988 y 1054. Actualizado por el RFC 2236 .  
  8. 1 2 3 4 W. Fenner (noviembre de 1997). Protocolo de gestión de grupos de Internet, versión 2. Grupo de trabajo de redes. doi : 10.17487/RFC2236 . RFC 2236 .Estándar propuesto. Actualiza RFC 1112. Actualizado por RFC 3376 y 9776 .  
  9. ↑ "Descripción general del protocolo de administración de grupos de Internet" . Javvin. Archivado del original el 10 de noviembre de 2010. Consultado el 18 de noviembre de 2010 .
  10. 1 2 3 B. Cain; S. Deering ; I. Kouvelas; B. Fenner; A. Thyagarajan (octubre de 2002). Protocolo de gestión de grupos de Internet, versión 3. Grupo de trabajo de redes. doi : 10.17487/RFC3376 . RFC 3376 .Obsoleto. Obsoleto por RFC 9776. Actualizado por RFC 2236. Actualizado por RFC 4604 .   
  11. ↑ H. Holbrook; B. Cain; B. Haberman (agosto de 2006). Uso del Protocolo de administración de grupos de Internet versión 3 (IGMPv3) y del Protocolo de descubrimiento de oyentes de multidifusión versión 2 (MLDv2) para multidifusión específica de origen . Grupo de trabajo de redes. doi : 10.17487/RFC4604 . RFC 4604 .Norma propuesta. Actualiza los RFC 3376 y 3810 .