IGMP+ - IGMP Snooping Router-Port Forwarding Daemon

简介

IGMP+ 是一个 Linux 应用层守护进程，用于补齐硬件 offload 网桥的 IGMP Report/Leave 转发功能。

在开启 IGMP snooping 的网桥系统中，硬件 offload 路径能够：

• 广播 IGMP General Query
• 生成 multicast router port
• 从网桥从属接口接收 IGMP Report/Join/Leave
• 将这些报文上送到网桥层处理

但是不会按协议转发到 router port。IGMP+ 通过用户态 raw socket 补齐这一转发行为，确保上游组播路由器能够完整感知下游主机成员关系变化。

功能特性

• ✅ 支持 IGMPv2/v3（Membership Report、Leave Group）
• ✅ 自动发现 bridge ports 和 router ports
• ✅ 5 秒刷新周期适配拓扑变化
• ✅ 支持 VLAN-tagged 以太网帧（802.1Q/802.1ad）
• ✅ 不转发 IGMP Query，避免回灌
• ✅ 不转发回接收端口，避免环路
• ✅ 支持 daemon 模式和前台调试模式
• ✅ 目标平台：arm64 Linux

使用方法

命令行

igmp+ [-v] -b <bridge-name>

选项：

• -b <bridge-name>：指定网桥名称（必需）
• -v：verbose 模式，前台运行并打印调试信息

运行模式：

• 带 -v：前台运行，输出调试信息到终端
• 不带 -v：自动以 daemon 模式在后台运行

示例：

# 前台运行，带调试输出
igmp+ -v -b br-lan

# daemon 模式运行（无输出）
igmp+ -b br-lan

# 停止 daemon
pkill igmp+

构建

原生编译：

make
sudo make install PREFIX=/usr/local

arm64 交叉编译：

make CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-

显式指定编译器和 sysroot：

make CC=aarch64-linux-gnu-gcc CFLAGS="--sysroot=/path/to/sysroot -O2 -Wall -Wextra -std=c11"

工作原理

数据面

1. 创建 AF_PACKET/SOCK_RAW socket，协议为 ETH_P_ALL
2. 接收从网桥从属端口进入的二层帧
3. 解析以太网头、VLAN 标签、IPv4 头
4. 识别 IGMP 报文类型（0x12、0x16、0x17、0x22）
5. 从非 router port 收到的 IGMP Report/Leave 转发到所有 router port
6. 跳过接收端口，避免环路

控制面

1. 通过 rtnetlink RTM_GETLINK 获取网桥从属端口列表
2. 通过 rtnetlink RTM_GETMDB 获取 router port 列表
3. 每 5 秒刷新一次状态

技术要求

• Linux 系统 API（netlink、AF_PACKET socket）
• 需要 root 权限或 CAP_NET_RAW、CAP_NET_ADMIN
• 目标架构：arm64（aarch64）
• 不依赖外部命令（ip、bridge、brctl 等）

验证建议

1. 在带 IGMP snooping 的网桥上启动程序
2. 下游主机加入/离开组播组
3. 在 router port 对端抓包，确认 IGMPv2/v3 Report/Leave 被转发
4. 确认 General Query 不被应用回灌
5. 动态切换 multicast router port，确认刷新周期后转发目标变化

许可证

MIT License — 详见 LICENSE 文件。

相关文档

详细需求和技术设计文档请参阅 docs/requirements.md