【网络互联技术教程】广播与组播.pptVIP

第三部分TCP/IP网络互连 第10章 广播与组播 本章要点：广播的概念广播的类型组播的概念IGMP的概述 10.1 广播的概念 10.2 广播的类型 10.3 组播的概念 10.4 群组管理协议（IGMP）10.5 组播应用实例 10.1 广播的概念 在计算机技术领域中，广播有两种含义：通信技术概念上的广播和网络层概念上的广播。 通信技术概念上的广播对应OSI模型的物理层。在同一段电缆上，信号可以到达电缆所连接的所有设备，所有的主机都会收到信号，但只有地址符合的主机才接收该信号，其他主机则简单地丢弃该信号。 在网络层中，广播是另一种概念。在网络中，每—台主机在发送和接收消息时都有—个地址，网络上的消息可以到达每一台主机，但是，只有地址符合的主机才会接收该消息，其他主机则会把该消息丢弃。但是，如果希望在网络上发送公共消息，需要网络上的全部或部分主机收到该消息，就需要在网络层支持广播技术。 10.2 广播的类型 10.2.1 有限广播 有限广播地址（limited broadcast address）：它使用地址255.255.255.255(IP地址的所有部分全部为1)。它指本地子网上的所有主机，这种类型的地址可以被所有主机认识。主机不需要任何IP配置信息。路由器不转发这种报文。 10.2.2 网络直接广播 网络广播地址(network-directed broadcast address)：在一个没有子网的环境中使用。网络号是一个有效的网络号，而主机号全为1(例如，128.2.255.255)。这个地址指特定网络上的所有主机，路由器应当转发这些广播消息。在没有子网的网络上的ARP请求使用这种类型的地址。 10.2.3 子网直接广播 子网直接广播地址(subnet-directed broadcast address)：如果网络号是一个有效的编号，子网号是一个有效的子网号并且主机号全为1，那么这种地址指特定子网上的所有主机。因为发送方的子网和目的子网可以有不同的子网掩码，所以发送方必须设法找出目的所使用的子网掩码。实际上，广播由路由器执行，由它接收数据报并发送到子网。 10.2.4 全子网广播 面向所有子网的广播地址（all-subnet-directed broadcast address）：如果网络号是一个有效的网络号，网络被划分为子网并且本地部分全为1(例如，128.2.255.255)，那么这种地址指特定网络中所有子网上的主机。 10.3 组播的概念 组播通信就是从单个的源端把分组发送到一组目的端。组播地址是D类地址。 10.3.1 以太网组播 以太网地址的半部分保留用于组播：使用高位八位组的低位比特来区别常规单播地址(置0)和组播地址(置1)。使用点分十六进制表示法(dotted hexadecimal notation)来描述组播地址就是：01.00.00.00.00.0016 10.3.2 IP组播 IP组播(IP multicasting)是对硬件组播的互联网抽象。它仍然允许到一系列计算机子集的传输，但更加一般化，允许该子集跨越互联网上任意物理网络。IP组播具有下列一般特征： （1） 群组地址 （2） 群组数 （3） 动态组播成员 （4） 硬件的使用 （5） 网络间转发 （6） 交付机制 （7） 成员和传输 10.3.3 IP组播地址 IP组播地址被划分为两类：永久分配的和可临时使用的。永久地址称为熟知的(well-known)，用于Internet上的主要服务以及基础结构维护。其他组播地址相应于瞬变组播群组(transient multicast group)，需要使用时则创建，群组成员为0时则丢弃。 IP组播使用了数据报的目的地址来规定数据报必须通过组播进行交付。IP保留了D类地址用于组播，其形式如图10-1所示。 地址的前4比特的内容是1110，指出这是一个组播地址。其余的28比特标识了特定的组播群组，其中不再有结构层次。而且，群组字段并未划分出哪些比特用来标识群组的来源或所有者，也没有包含管理信息。 10.3.4 组播地址机制 组播地址只可用作目的地址。因此，组播地址从不会出现在数据报的源地址字段，也不会出现在源路由或记录路由选项中。而且，不会生成关于组播数据报的ICMP差错报文(例如，目的不可达、源抑制、回送应答或超时)。因此，发往组播地址的ping得不到回答。 10.3.5 组播作用域 组播群组的作用域（scope）指的是群组成员的范围。如果所有成员都在同一个物理网络上，我们就认为该群组的作用域限制在一个网络内。类似地，如果群组的所有成员都在一个机构内，则认为该群组的作用域限制在一个机构内。 除了群组的作用域，每个组播数据