IP 多播、多播IP地址、硬件多播、多播数据报

目录

1 IP 多播

1.1 多播 IP 地址

1.2 多播数据报

1.3 在局域网上进行硬件多播

1.4 IP 多播需要两种协议

(1)网际组管理协议 IGMP (Internet Group Management Protocol)

(2)多播路由选择协议


1 IP 多播

·1988 年,Steve Deering 首次提出 IP 多播的概念。

·多播 (multicast):以前曾译为组播

·目的:更好地支持一对多通信。

·一对多通信:一个源点发送到许多个终点。

·优点:多播可大大节约网络资源。

        例如:

        ·采用单播方式, 向 90 台主机传送 同样的视频节目 需要发送 90 个单播;

        ·采用多播方式, 只需发送一次到多播组。 路由器复制分组。 局域网具有硬件多播功能,不需要复制分组。

IP 多播、多播IP地址、硬件多播、多播数据报_第1张图片

当多播组的主机数很大时(如成千上万个),采用多播方式就可明显地减轻网络中各种资源的消耗。

·在互联网上进行多播就叫做 IP 多播

·互联网范围的多播要靠路由器来实现。

·能够运行多播协议的路由器称为多播路由器 (multicast router)。

·多播路由器也可以转发普通的单播 IP 数据报。

·从 1992 年起,在互联网上开始试验虚拟的多播主干网 MBONE (Multicast Backbone On the InterNEt)。

1.1 多播 IP 地址

·在 IP 多播数据报的目的地址需要写入多播组标识符

·多播组的标识符就是 IP 地址中的 D 类地址(多播地址)。     

        地址范围:224.0.0.0 ~ 239.255.255.255

·每一个 D 类地址标志一个多播组。

多播地址只能用于目的地址,不能用于源地址。

1.2 多播数据报

·多播数据报和一般的 IP 数据报的区别

        目的地址:使用 D 类 IP 地址。

        协议字段 = 2,表明使用网际组管理协议 IGMP。

·尽最大努力交付,不保证一定能够交付多播组内的所有成员。

·对多播数据报不产生 ICMP 差错报文。在 PING 命令后面键入多播地址,将永远不会收到响应。

1.3 在局域网上进行硬件多播

·IANA 拥有的以太网地址块的高 24 位为 00-00-5E。

·TCP/IP 协议使用的以太网地址块的范围是     

从   00-00-5E-00-00-00     

到   00-00-5E-FF-FF-FF

·IANA 只拿出 01-00-5E-00-00-00 01-00-5E-7F-FF-FF (223 个地址)作为以太网多播地址。或者说,在 48 位的多播地址中,前 25 位都固定不变,只有后 23 位可用作多播

1.4 IP 多播需要两种协议

(1)网际组管理协议 IGMP (Internet Group Management Protocol)

        -使多播路由器知道多播组成员信息(有无成员)。

IP 多播、多播IP地址、硬件多播、多播数据报_第2张图片

        IGMP 协议是让连接在本地局域网上的多播路由器知道本局域网上是否有主机参加或退出了某个多播组。IGMP 不知道 IP 多播组包含的成员数,也不知道这些成员都分布在哪些网络上。 

(2)多播路由选择协议

        -使多播路由器协同工作,把多播数据报用最小代价传送给多播组的所有成员。

        -多播路由选择协议更为复杂:

        ·多播转发必须动态地适应多播组成员的变化(这时网络拓扑并未发生变化),因为每一台主机可以随时加入或离开一个多播组。

        ·多播路由器在转发多播数据报时,不能仅仅根据多播数据报中的目的地址,还要考虑这个多播数据报从什么地方来和要到什么地方去

        ·多播数据报可以由没有加入多播组的主机发出,也可以通过没有组成员的接入网络。

IP 多播、多播IP地址、硬件多播、多播数据报_第3张图片

路由器 R 不应当向网络 N3 转发多播组 M1 的分组,因为网络 N3 上没有多播组 M1 的成员。

欢迎一起学习~

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