GMRP协议

gmrp（garp multicast registration protocol，garp组播注册协议）是基于garp的一个组播注册协议，用于维护交换机中的组播注册信息。所有支持gmrp的交换机都能够接收来自其他交换机的组播注册信息，并动态更新本地的组播注册信息，同时也能将本地的组播注册信息向其他交换机传播。这种信息交换机制，确保了同一交换网内所有支持gmrp的设备维护的组播信息的一致性。
    当一台主机想要加入某个组播组时，它将发出gmrp加入消息。交换机将接到gmrp加入消息的端口加入到该组播组中，并在接收端口所在的vlan中广播该gmrp加入消息，vlan中的组播源就可以知晓组播成员的存在。当组播源向组播组发送组播报文时，交换机就只把组播报文转发给与该组播组成员相连的端口，从而实现了在vlan内的二层组播。

交换机会周期性发送 GMRP 查询，如果主机想留在组播组中，它就会响应 GMRP 查询，在该情况下，交换机没有任何操作；如果主机不想留在组播组中，它既可以发送一个 leave 信息也可以不响应周期性 GMRP 查询。一旦交换机在计时器（leave all timer）设定期间收到主机 leave 信息或没有收到响应信息，它便从组播组中删除该主机。

IEEE 802.1p是流量优先权控制标准，工作在媒体访问控制（MAC）子层。它使得二层交换机能够提供流量优先级和动态组播过滤服务。IEEE 802.1p标准也提供了组播流量过滤功能，以确保该流量不超出第二层交换网络范围。

IEEE 802.1p协议头包括一个3位优先级字段，该字段支持将数据包分组为各种流量种类。IEEE 极力推荐网络管理员实施这些流量种类，但它并不要求强制使用。流量种类也可以定义为第二层服务质量（QoS）或服务类（CoS），并且在网络适配器和交换机上实现，而不需要任何预留设置。IEEE 802.1p流量被简单分类并发送至目的地，而没有带宽预留机制。

IEEE 802.1p是IEEE 802.1q（VLAN标签协议）标准的扩充协议，它们协同工作。IEEE 802.1q标准定义了为以太网MAC帧添加的标签。VLAN 标签有两部分：VLAN ID（12比特）和优先级（3比特）。IEEE 802.1q VLAN标准中没有定义和使用优先级字段，而IEEE 802.1p中则定义了该字段。

IEEE 802.1p中定义的优先级有8种。最高优先级为7，应用于关键性网络流量，如路由选择信息协议（RIP）和开放最短路径优先（OSPF）协议的路由表更新；优先级6和5主要用于延迟敏感（delay-sensitive）应用程序，如交互式视频和语音；优先级4到1主要用于受控负载（controlled-load）应用程序，如流式多媒体（streaming multimedia）和关键性业务流量（business-critical traffic）；优先级0是默认值，并在没有设置其他优先级值的情况下自动启用。

IEEE 802.1p协议还定义了GARP（Generic Attribute Registration Protocol，通用属性注册协议）。这里的Attribute是指组播MAC地址、端口过滤模式和VLAN等属性。GARP协议实际上可以定义很多交换机应该具有的特性，如GMRP（GARP Multicast Registration Protocol，组播注册协议）和GVRP（GARP VLAN Registration Protocol，虚拟局域网注册协议）两个协议，以后会根据网络发展的需要定义其他的特性。GARP定义了以太网交换机之间交换这些特性信息的方法，如何发送数据包，接收的数据包如何处理，等等。

GMRP协议是一个动态二层组播注册协议，它的很多方面跟IGMP（Interent组管理协议，属三层组播协议）类似。对于IP地址来说，D类IP地址是组播地址。实际上，对于每一个IP组播地址，都有一个组播MAC地址跟它对应，IEEE 802.1p协议就是根据组播MAC地址来在以太网交换机上注册和取消组播成员身份的，而IGMP是根据组播IP来管理的。当然，如果以太网交换机没有实现GMRP协议，那么就只能通过静态配置来实现组播了。

那么为什么需要二层组播协议呢？与IGMP协议一样，如果我们在自己的局域网内成立一个组播组，可能我们的局域网包含了很多交换机。如果这些交换机没有实现二层组播协议的话，那么某个组员给其他组员发送数据包时，交换机就会将该数据包向所有的端口广播。因为交换机不知道哪个端口有人加入了该组播组，唯一的解决办法就是管理员配置交换机，只有这样才能将这种广播转发数据包的发送方式限制住。而组播本身是动态的，所以通过这种靠管理员的配置来实现组播的方式是不现实的。因此，就需要有一个二层组播协议来动态管理组员。这就是为什么需要二层组播协议的原因，目前，许多高档的交换机都把实现IEEE 802.1p和IEEE 802.1q协议（本节后面将具体介绍）作为一个主要的性能指标。

GVRP是VLAN协议，由于它与GMRP都是基于GARP之上的，所以它们之间的关系很紧密，它们都要对交换机的数据库进行操作，这个协议的具体定义在下面将要介绍的IEEE 802.1q协议中。