文章目錄

• 一、IP 數據報傳輸方式
• 二、組播 IP 地址
• 三、組播 MAC 地址
• 四、IGMP 協議
• 五、組播路由選擇協議

一、IP 數據報傳輸方式

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IP 數據報傳輸方式 :

① 單播 : 發送數據到 單個目的主機 , 每個 單播報文 都有一個 單播 IP 地址 作為目的地址 ;

• 傳輸方式 : 是 點對點 傳輸方式 ;
• 弊端 : 發送者 與 每個接收者 之間都要 建立單獨的數據信道 ;

② 廣播 : 發送數據到 同一廣播域 或 子網內所有主機 ;

• 傳輸方式 : 是 點對多點 傳輸方式 ;
• 弊端 : 最后在 子網中 , 會給無關主機發送不需要的數據 ;

③ 組播 : 網絡中 某些用戶 需要特定數據 , 發送者 只需要 發送一次 組播數據 , 通過 組播協議 , 為 組播數據包 , 建立 組播分發樹 , 被傳遞的數據到達距離用戶最近的路由器后 , 開始 復制 分發 ;

• 傳輸方式 : 是 點對多點 傳輸方式 ;
• 優勢 : 提高 了 數據傳送效率 ; 減少了 主干網 擁塞 的可能性 ;
• 組播組 主機 :
  • 相同物理網絡 : 組播組 中的主機 , 可以在 相同的物理網絡 中 ( 默認狀態 ) ;
  • 不同物理網絡 : 組播組 主機 也可以在 不同的物理網絡 中 , 前提是 有 組播路由器 支持 ;
• 組播路由器 : 運行組播協議的路由器 ;

二、組播 IP 地址

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組播 IP 地址簡介 :

① 作用 : IP 組播地址 , 可以讓 源主機 發送數據分組 給 一組目的主機 ;

② 組播組 IP 地址 : 屬于 多播組 中的主機 , 被分配 組播組 IP 地址 ;

③ 組播地址范圍 : $224.0.0.0$ ~ $239.255.255.255$ , 這是 $D$ 類地址 , 每個 $D$ 類地址表示一個組播組 ;

④ 目的地址 : 組播地址 只能當做 目的地址使用 ; 源地址 只能是 單播地址 ;

組播 特點 :

① 不可靠交付 : 組合數據報 使用 UDP 協議傳輸 , 提供 不可靠數據傳輸服務 ;

② 無差錯報文 : 組播數據報 不產生 ICMP 差錯報文 ;

③ 組播地址特例 : 不是所有的 $D$ 類地址 , 都可以作為組播地址 ;

組播分類 :

• 因特網組播 : 路由器之間的組播 ; 涉及到 IGMP 協議 和 組播路由選擇協議 ;
• 硬件組播 : 子網內的組播 ;

三、組播 MAC 地址

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組播 MAC 地址 : 組播 IP 地址 需要 使用 相應的 組播 MAC 地址 , 在本地網絡中傳輸實際的數據幀 ;

① MAC 地址 : 由 $6$ 個字節組成 ;

② 組播 MAC 地址 組成 : “01-00-5E” 十六進制數 ( 3 字節 ) + “0” + IP 組播地址后 $23$ 位

③ 組播 MAC 地址范圍 : 01-00-5E-00-00-00 ~ 01-00-5E-7F-FF-FF ;

④ 數據報過濾 : 主機收到 多播 數據報后 , 在 使用軟件對 IP 進行過濾 , 將不屬于本主機的數據報丟棄 ;

四、IGMP 協議

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IGMP 協議 :

全稱 : 網際組管理協議 ;

作用 : IGMP 協議 讓 路由器 知道 本局域網 內的主機 , 是否 參加 / 退出 了 某個組播組 ; 如 : 小王 進入了 某主播直播間 , 那么小王的手機參加了組播組 ;

IGMP 協議在 TCP / IP 協議棧中的位置 : 處于 網絡層 上層 , ICMP 與 IGMP 都使用 IP 數據報 傳遞報文 ;

IGMP 工作流程 :

① 第一階段 : 加入組播組 ;

• 加入組播組 : 主機 向 組播組 的 組播地址 發送 IGMP 報文 , 聲明自己成為該組的成員 ;

• 組播路由器更新數據 : 本地組播路由器 收到 IGMP 報文后 , 利用 組播路由選擇協議 , 將組播組 成員關系發送給 因特網上的 其它組播路由器 ;

② 第二階段 : 定期輪詢組播組成員 ;

• 周期詢問 : 本地組播路由器 每隔一段時間 , 詢問 本地局域網的 組播組 $1$ 的主機 $A$ , 詢問該 主機 $A$ 是否是 組播組 $1$ 成員 ;
• 如果 主機 $A$ 是組播組 $1$ 成員 : 如果有主機 $A$ 對 組播組 $1$ 相應 , 組播路由器 認為 該組播組 $1$ 是 活躍的 ;
• 如果 主機 $A$ 不是組播組 $1$ 成員 : 如果沒有主機響應 , 組播路由器 認為 本網絡上沒有 組播組 $1$ 的成員 , 不再將本組的 $A$ 主機當做組播組 $1$ 的成員 發送給其它組播路由器 ;

五、組播路由選擇協議

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組播路由選擇協議 :

① 目的 : 找出 以 源主機 為 根節點 的 組播轉發樹 ;

② 樹型結構作用 : 可以避免 組播數據報 在網絡上兜圈子 ;

③ 不同多播組 : 不同的多播組對應 不同的 多播轉發樹 ;

④ 相同多播組 : 相同的多播組 , 源點 ( 組播數據報發送站點 ) 不同 , 其多播轉發樹也不同 ;

常用的 組播組路由選擇協議 算法 :

① 基于鏈路狀態的路由選擇

② 基于 距離-向量 的路由選擇

③ 協議無關的組播

• 稀疏
• 密集

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總結

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