IGMP (Internet Group Management Protocol) Nedir? | Nasıl Çalışır?

IGMP (Internet Group Management Protocol – İnternet Grup Yönetimi Protokolü), bilgisayarlar ve yönlendiriciler arasında yerel çok noktaya yayın (multicast) sağlar.

Yönlendirici daha sonra belirli bir çok noktaya yayın grubuna yönlendirilen iletimleri bir bilgisayara gönderir. Ek olarak, bu, ağ içinde verimli veri dağıtımını kolaylaştırır.

Çok Noktaya Yayın (Multicast) İletişiminde IGMP Protokolünün Rolü Nedir?

Stanford Üniversitesi’nde geliştirilen IGMP standardı, TCP/IP ağlarında çok noktaya yayını etkinleştirdi. 1989’da, RFC 1112 ilk olarak çok noktaya yayın kullanımını tanımladı. Ayrıca, standart ağ iletişimi için gerekli olmaya devam etmektedir. Bu belge, yayın yapan IP bilgisayarlarını destekleyen bilgisayar ya da adres uzantılarını içerir.

Ayrıca, önemli multicast yetenekleri sağlayan IGMP sürüm 1’i içerir. Ayrıca, cihazlar arasında etkili iletişim sağlar.

RFC 2236, IGMP sürüm 2’yi tanımlar. Her iki sürüm de çok noktaya yayın gruplarında bilgi alışverişi veya güncelleme üyeliği sağlar. Ek olarak, bu işlevler ağ verimliliğini artırır.

IGMP sürüm 2, gruba özel istek mesajları için yeni çok noktaya yayın işlevselliği sunar. Ayrıca, bu yöntem yayın istekleri için seçim sürecini geliştirir.

IGMP, gruptaki cihazların yönlendiricilerle bilgi paylaşmasına yardımcı olur. Multicast iletişime izin veren ağlarda paylaşımı kolaylaştırır.

Bilgisayar ağlarında, bilgisayarlar grup üyelik bilgilerini paylaşırlar. Yönlendiriciler düzenli şekilde üyeliğin durumunu kontrol eder. Bunun sağlanması, tüm cihazların doğru verileri almasını ve sürdürmesini garanti eder. Böylece cihazlar arasında kesintisiz ve güncel veri dağıtımını kolaylaştırır.

RFC 3376 & RFC 4604, IGMP sürüm 3’ü tanımlar. Ayrıca, IGMPv3, sürüm 1 & 2 ile otomatik olarak geriye dönük uyumluluğu korur. Her sürüm her zaman geriye dönük uyumludur ve sorunsuz yükseltmelere olanak tanır.

IPv4 için IGMP, IPv6 ağları için MLD (Multicast Listener Discovery) kullanılır. Bu protokoller benzer işlevleri yerine getirir ancak farklı IP sürümlerine hitap eder.

Bu protokol, IP çok noktaya yayın veri trafiği için dinamik grupları yönetir. Fakat, yayın trafiği, tümleşik yönlendiriciler aracılığıyla gerçekleşir. Daha sonra alıcı cihazlar yayın gruplarına katılır. IGMP mesajlarını entegre yönlendiricilere ileterek kesintisiz iletişim sağlarlar.

Gönderen cihaz, ulaşılan hedef cihazların sayısı hakkında geri bildirimde bulunmuyor. Dolayısıyla paketin dağılımının bilinmesi gerekir.

IGMP Protokolü Nasıl Çalışır?

IGMP grupları yönetir; paket gönderenlerin  sorumluluğu üstlenmesi gerekir. Bunun yerine, yalnızca veri paketlerini iletmeye odaklanırlar.

Yönlendiriciler, multicast gruplarına katılma isteklerini işler. Ardından bilgisayarları veri akışları hakkında bilgilendirir. Dolayısıyla, verimli iletişimi kolaylaştırmada çok önemli bir rol oynarlar.

Yönlendiriciler, veri akışlarını verimli bir şekilde almak için cihaz arayüzlerini kaydeder. Sonuç olarak, ilgili veri alımını derhal bildirirler. Multicast gruplarına veri trafiği, 224.0.0.x aralığındaki özel IP adreslerini kullanır.

IGMP Sürümleri nedir?

1. IGMPv1

IGMPv1, TCP ağlarındaki iletişim protokolünün ilk sürümüdür. Ancak, belirli sınırlamalara sahiptir, daha sonra iyileştirmeler yapılmıştır.

Bu sürüm, genel sorgular için grup adresi 0.0.0.0 & 224.0.0.1’i tanımlar. Ayrıca, adresler IGMPv1’de temel işlevlere hizmet eder.

Yönlendirici tarafından oluşturulan istekler her 60 saniyede bir gerçekleşir. Bilgisayarların multicast gruplarına katılmasını sağlar. Böylece ilgili çoklu yayın adreslerine üyelik istekleri gönderirler.

IGMPv1, zaman sınırlarını aşarak bağımsız bilgisayar grubu çıkışlarına izin vermez. Sonuçta, bilgisayarları erişilen gruplardan otomatik olarak kaldırmaz.

IGMP başlık uzunluğu 64 bittir ve ilk 8 sürüm ayrıca mesaj tipini belirtir. Ayrıca, bitler mesaj hakkında temel bilgileri iletir.

IGMPv1 paket başlığı aşağıdaki gibidir:

2. IGMPv2

RFC 2236, ilk sürümünden sonra IGMPv2’yi tanımlar. Ayrıca, sürüm protokole önemli iyileştirmeler getirdi.

IGMPv2, grup (0.0.0.0) ve hedef (224.0.0.1) adreslerini tutar. Ancak aralık süresi 125 saniyeye çıkarak daha fazla esneklik sağladı. Sürüm 2’deki ana yenilik, oturum kapatma süresi sınırını değiştiriyor. Böylece, cihazlar oturum kapatma işlemini başlatarak sistemi hızlandırır.

Bir cihazın multicast mesajları alıp almadığını kontrol etmenin yeni bir yolu, gruba özgü mesajları kullanmaktır. Bu yöntem, iletişimin ne kadar verimli ve doğru bir şekilde gerçekleştiğini geliştirir.

Sürüm 2, 224.0.0.2’yi hedef adres olarak tanımlar. Ayrıca IGMPv2, protokol numarası 2’yi kullanarak basit IP paketleriyle mesajlar gönderir.

IGMPv2 sürümü, en düşük IP adresine sahip yönlendiriciyi kullanır. Yönlendirici, alt ağdaki multicast sorgularını işler.

IGMPv2 paket içeriği:

3. IGMPv1

RFC 3376 ve RFC 4604, 2002’de IGMPv3 sürümünü tanımladı. Sürüm 2, 0.0.0.0 ve 224.0.0.1’i grup adresleri olarak kabul eder. Ayrıca, aralık süresi sürüm 2’deki ile aynı kalır.

Yeni özellik, seçici yayın akışlarına izin vererek ağ taleplerini azaltır. Bu nedenle, bilinmeyen veya rastgele kaynaklardan kaçınarak güvenliği artırır.

İlk iki 32 bitlik dizi, IGMPv2 başlığıyla aynıdır. Bu yüzden, maksimum yanıt süresini, sağlama toplamını ve grup adreslerini içerirler.

IGMPv3 paket içeriği ise:

Paket Yapısı Tanımları

Max Response Code

Rapor gönderilmeden önce izin verilen maksimum süreyi belirtir. Değer 128’in altındaysa direk kullanır; 128’in üzerinde ise üs ve mantis olarak tanımlar. Sonuçta, bu esnek temsil, çeşitli zaman aralıklarını barındırır.

Checksum

Sağlama toplamı değeri, tüm IGMP mesajlarının toplamıdır. Özellikle, 16 bitlik alan değerini temsil eder.

Group Address

Grup adresi değeri, sorgular için multicast adresidir. Dolayısıyla, tam belirli bir grubu veya kaynağı ifade eder.

Resv

Resv alanı saklıdır ve alındığında sıfırlanmalı veya yok sayılmalıdır.

S (Suppress Router-Side Processing) Flag

S değeri belirtilirken, yönlendiricilerin alım için düzenli zamanlayıcı güncellemelerine ihtiyacı vardır.

QRV (Querier’s Robustness Variable)

QRV değeri sıfır değilse sorgulama cihazı tarafından gönderilen Sağlamlık Değişkenini tutar. Değer, sorgunun sağlamlığını belirler.

Yönlendiriciler, Sağlamlık Değişkenini sıfır olmadığı sürece son kullanılan sorguyla eşleştirir. Bu süreç, IGMP sürümleri için verimli çalışmayı sağlar.

QQIC (Querier’s Query Interval Code)

QQIC değeri, Sorgu Aralığını doğrudan veya bir üs olarak belirtir. Böylece, grup sorgularının sıklığını belirlemeye yardımcı olur.

Number of Sources (N)

Sorgulardaki N alanı, dahil edilen kaynak adresleri hakkında bilgi verir. Sonuç olarak, sıfır olduğunda, soru genel veya belirli bir grup içindir.

Source Address

Kaynak adres alanı, iletişimde kullanılan bir tür tek noktaya yayın adresidir.

Sonuç

IGMP protokolünü özetlemem gerekirse, PC ağlarında çok noktaya yayın yapıyorlar. Farklı türleriyle kesintisiz veri iletişiminde rol oynuyorlar. Yani kısacası, bu protokol veri trafiği için dinamik grup yönetimini destekler.

Ayrıca veri dağıtımında ciddi iş yapan IGMP, modern iletişimde hala aktiftir. Kısacası, ağ performansı ve de güvenlik açısından hala günümüzün kullanıyoruz.