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MLD协议

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MLD协议 ICMPv6协议

MLD（Multicast Listener Discovery，多播监听发现协议）是 IPv6 版本的 IGMP。

🧭 一、MLD 是什么？

  • 全称：Multicast Listener Discovery
  • 工作层次：网络层（在 ICMPv6 上实现）
  • 主要作用：
    让本地链路上的路由器知道，哪些主机对哪些多播组感兴趣。 📌 对应关系：
IPv4IPv6
IGMP（Internet Group Management Protocol）MLD（Multicast Listener Discovery）

🧩 二、为什么需要 MLD？

在 IPv6 中，多播取代广播：

  • IPv4 有广播（255.255.255.255）
  • IPv6 没有广播，全靠多播地址（ff00::/8） 因此必须有机制让：
  • 主机告诉路由器：我想听某个多播地址；
  • 路由器根据订阅情况，转发或停止某些组播流量。 👉 这就是 MLD 的作用。

🧱 三、MLD 的协议层位置

MLD 是基于 ICMPv6 的扩展：

IPv6 Header (Next Header = 58)
      ↓
ICMPv6 Header (Type = 130~132)
      ↓
MLD 消息体

MLD 使用的多播地址：

  • 所有 MLD 消息都发往 ff02::1（所有节点）或 ff02::16（所有 MLD 路由器）。

📦 四、MLD 报文类型（MLDv1）

ICMPv6 Type名称发送者作用
130Multicast Listener Query路由器询问有哪些组在使用
131Multicast Listener Report主机报告自己加入的组
132Multicast Listener Done主机告诉路由器自己退出组

🔄 五、MLD 工作流程（MLDv1）

以一个多播组为例，比如：ff15::1234

  1. 主机加入组播
    • 主机 A 向该多播组发送 ICMPv6 Report (Type 131)；
    • 路由器收到后记录：“A 想接收 ff15::1234”。
  2. 路由器定期查询
    • 路由器定期发送 Query (Type 130)；
    • 所有主机收到后会延迟一段随机时间再响应；
    • 若多个主机都在听，只有第一个响应的会发送，避免重复。
  3. 主机离开组播
    • 主机 A 发送 Done (Type 132)；
    • 路由器再发 Group-Specific Query 确认是否还有其他主机在听；
    • 若没人响应，停止转发该组数据。

📘 小结：

MLDv1 = “谁在听哪个组” + “还在听吗” 的问答机制。

⚙️ 六、MLDv2（增强版本）

RFC 3810 定义了 MLDv2，对应 IPv4 的 IGMPv3。

MLDv2 的核心概念：源过滤模式

MLDv2 的最大进步是——
主机不仅能声明“我要收某个组”，还能指定“我想/不想收哪个源发的内容”。

模式含义举例
INCLUDE 模式只接收来自指定源的流量“只听 2001:db8::1 发来的 ff15::abcd”
EXCLUDE 模式接收除指定源外的所有流量“听所有源发到 ff15::abcd，但不听 2001:db8::2”
这让 MLD 能支持：
  • ASM (Any Source Multicast)：传统任意源；
  • SSM (Source Specific Multicast)：单源精确匹配。

MLDv2 报文类型

MLDv2 只有两种报文：

ICMPv6 Type名称方向说明
130Multicast Listener Query路由器 → 主机询问某组或源是否还有监听者
143Multicast Listener Report主机 → 路由器主机通告自己监听哪些组及哪些源

MLDv2 的工作流程

  • 主机加入某组（带源过滤）
    • 发送 Report (Type 143)；
    • 指定 INCLUDE 或 EXCLUDE 模式；
    • 路由器记录状态。
  • 路由器定期发送 Query
    • 可以是普通（General）、组特定（Group-specific）、或源特定（Group-and-source-specific）；
    • 主机在延迟时间内响应。
  • 主机更新源列表
    • 当用户改变接收源或退出某组时，发送“CHANGE_TO_…” 或 “BLOCK_OLD_SOURCES” 报文。
  • 超时删除
    • 路由器根据定时器清理不活跃的成员。

兼容性机制（MLDv2 ↔ MLDv1）

MLDv2 明确要求支持兼容模式：

  • 若路由器检测到 MLDv1 报文，则：
    • 降级为 MLDv1 模式（对该链路）；
    • 不再使用源过滤；
    • 仅使用组成员信息。

📘 即：同一链路内，若存在旧主机，MLDv2 路由器会自动回退。

MLD 在实际网络中的应用

场景使用 MLDv2 的原因
IPv6 IPTV / 视频流精确订阅特定源，节省带宽
数据中心多播按源过滤，提高安全性
PIM-SSM (Protocol Independent Multicast - SSM)依赖 MLDv2 报告 (S,G) 关系
MLD Snooping二层交换机基于 MLDv2 做更细粒度转发

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