02 二层的IP组播.pdf

Chapter 2 IP Multicasting at Layer 2 （first half ） 第二单元 第二层的 IP 组播（上） 如果你不知道什么是第二层的话，那么请停下来去看看 OSI 的七层模型。（不太可能吧？） 如果你疑惑第三层里的组播怎么会跟第二层扯上关系，那么读完本单元你会得到答案。 Layer 2 Multicast Addressing 第二层组播编址 这里我们要讲一讲在以太网和 FDDI 网络中三层组播地址与二层组播地址间映射的问题。 这个图简单了点，不过还是很清楚的。 三层组播地址前四个二进制位固定为 1110，所以后面共有28 位可变。 MAC 地址一共 48 位，分 6 节，前面三节为 01-00-5E 的专门用于与三层多播地址建立映射。 且第四节的首位固定为 0，所以MAC 地址中有 23 位可变。 我们就是把组播地址的后 23 位映射到 MAC 地址的后 23 位上。 没错，映射时漏掉了 28 位可变组播地址的前 5 位。 为什么呢？这可不是设计者的原意，说起来是个笑话了。 [历史故事]Steve 博士在最初研究组播技术时认为需要 16 个 OUI 地址才能映射所有的 28 位 组播地址到 MAC 地址。不幸的是，在当时 IEEE 为厂商分配一个 OUI 要 1000 美元。更不 幸的是，当初研究经费紧张。顾问团只同意买一个 OUI，还要留一半用于别的研究项目，可 怜的 Steve 博士 ！他一定没有想到组播发展到现在会得以如此广泛的应用，不然他肯定就算 靠 pass the hat around （原文是这样写的，是募捐的意思吧？）也要搞到这笔钱吧。☺ 于是，就出现了今天的 32 ：1 的地址重叠。 当然了，重叠并不可怕，只要不让会引起重叠的组播地址同时应用就可以了，这样可用的组 播地址至少还有 223 这么多个。如果你了解组播地址在令牌环网中的映射，你就觉得这 32 ： 1 的重叠简直是微不足道了。 在令牌环网中，三层组播地址被简单映射为功能地址 C0-00-00-04-00-00 （在令牌环网中因 为二进制位是反序的，实际是 03-00-00-20-00-00 ）或全 1 地址 FF-FF-FF-FF-FF-FF 。缺省使 用全 1 地址，可以用接口命令 ip multicast use-functional 更改为使用功能地址。 哈哈，228 个组播地址映射到一个 MAC 地址上面，Faint! 所以，在令牌环网上跑多播是不可能了，正在使用令牌环网的用户，要么放弃组播，要么放 弃令牌环网。在以太网与令牌环网一争高下的过程中，以太网又一次胜出了。 Introduction to IGMP （IGMP 简介） IGMP （Internet Group Management Protocol ）主要用于主机向路由器通知其加入某个多播组 的行为，以便路由器向其转发到达特定多播组的数据包。 IGMP 目前共有三个版本，版本 1 在 RFC 1112 中阐述，版本 2 在 RFC 2236 中阐述，版本 3 目前仍在开发之中。 IGMP Version 1 （IGMP 版本 1） 版本 1 采用路由器查询和主机报告两种方法维护组成员关系。 路由器向 224.0.0.1 （all hosts ）地址发送TTL=1 的查询包，这种查询每 60-120s 发生一次， 如果在一个 LAN 上面存在多台路由器，则只有其中的一台作为 Designated/Elected 的路由器 发送查询信息。 主机可以向路由器发送 TTL=1 的组成员关系报告，在主机想要加入某个多播组或是收到来 自路由器的组成员关系查询消息时发出。因为同一网段上的主机只要有一台想要接收到达某 个多播组的消息，路由器就会将到达这一多播组的消息发至该网段，所以主机的报告采用压 制的方式，对某一个组信息的接收请求只需有一台主机报告即可。 上图是版本 1 的消息包格式，Ver= 1，Type= 1 表示主机成员关系查询，Type=2 表示主机成员 关系报告。Group Address 表示 Report 消息中主机要加入的多播组。 当一个主机要加入多播组时，它可以立即向路由器发送成员关系报告，不必等待查询，这样 就减少了端系统最初加入一个多播时的延时。 路由器也会定期的发出组成员关系查询，同一网段中只需一台欲接收组播信息的主机响应查 询即可。其它同属于该组的主机的响应被压制。（Response Suppression ：每台主机在响应发 自路由器的查询之前