广播与组播.docVIP

IP广播和IP多播 IP广播 1.定义：网络上的一个主机向网络上的所有其他主机发送数据。 2.广播地址：局域网都定义的一个特殊的用于广播的保留地址称为广播地址，当信息头中目的地址域的内容为广播地址时, 该帧被局域网上所有计算机接收 3.广播地址分类 （1）受限的广播：受限的广播地址是255.255.255.255。该地址用于主机配置过程中IP数据报的目的地址，此时，主机可能还不知道它所在网络的网络掩码，甚至连它的IP地址也不知道。在任何情况下，路由器都不转发目的地址为受限的广播地址的数据报，这样的数据报仅出现在本地网络中。 （2）指向网络的广播：指向网络的广播地址是主机号为全1的地址。A类网络广播地址为netid.255.255.255，其中netid为A类网络的网络号。一个路由器必须转发指向网络的广播，但它也必须有一个不进行转发的选择。 （3）指向子网的广播：指向子网的广播地址为主机号为全1且有特定子网号的地址。作为子网直接广播地址的IP地址需要了解子网的掩码。例如，如果路由器收到发往128.1.2.255的数据报，当B类网络128.1的子网掩码为255.255.255.0时，该地址就是指向子网的广播地址；但如果该子网的掩码为255.255.254.0，该地址就不是指向子网的广播地址。 （4）指向所有子网的广播：指向所有子网的广播也需要了解目的网络的子网掩码，以便与指向网络的广播地址区分开。指向所有子网的广播地址的子网号及主机号为全1。例如，如果目的子网掩码为255.255.255.0，那么IP地址128.1.255.255是一个指向所有子网的广播地址。然而，如果网络没有划分子网，这就是一个指向网络的广播。 4.广播注意事项 　（1）TCP/IP协议栈中, 传输层只有UDP可以广播. 　（2）只能对同一子网内部广播, 广播数据包不经过路由器. 　（3） UDP的广播地址为255.255.255.255 　（4） 在winsock实现中, 有一个选项对应是否允许广播，必须调用setsockopt打开该选项. 　（5）打开后, 用sendto向255.255.255.255发送的数据包全部广播. 广播的缺点：广播数据发给局域网内的所有主机，每个主机上不管这个主机是否对广播数据感兴趣，都要花时间处理，这样做就会造成了带宽的浪费和主机的资源浪费。 IP组播 1.定义：网络内的一台主机向网络上加入到多播组内的多台主机把224.0.0.0-239.255.255.255的D类地址作为多播地址，有一台源主机发出目的地址是以上范围组播地址的报文，在网络中，如果有其他主机对于这个组的报文有兴趣的，可以申请加入这个组，并可以接受这个组，而其他不是这个组的成员是无法接受到这个组的报文的。 3.组播的作用 （1）向多个目的地址传送数据。有许多向多个接收者传送信息的应用：例如交互式会议系 统和向多个接收者分发邮件或新闻。如果不采用多播，目前这些应用大多采用T C P来完成（向每个目的地址传送一个单独的数据复制）。然而，即使使用多播，某些应用可能继续采用TCP来保证它的可靠性。 （2）客户对服务器的请求。例如，无盘工作站需要确定启动引导服务器。目前，这项服务 是通过广播来提供的（正如第 16章的BOOTP），但是使用多播可降低不提供这项服务主机的负担。 4.组播和广播的区别？ 广播和多播仅应用于 UDP，它们对需将报文同时传往多个接收者的应用来说十分重要。 当有多台主机想要接收相同的报文，广播采用的方式是把报文传送到局域网内每个主机上，不管这个主机是否对报文感兴趣。这样做就会造成了带宽的浪费和主机的资源浪费。 而组播有一套对组员和组之间关系维护的机制，可以明确的知道在某个子网中，是否有主机对这类组播报文感兴趣，如果没有就不会把报文进行转发，并会通知上游路由器不要再转发这类报文到下游路由器上 图1.协议栈各层对收到帧的过滤过程 为了弄清广播和多播，需要了解主机对由信道传送过来帧的过滤过程。图 1说明了这一过程。 首先，网卡查看由信道传送过来的帧，确定是否接收该帧，若接收后就将它传往设备驱动程序。通常网卡仅接收那些目的地址为网卡物理地址或广播地址的帧。 设备驱动程序将进行另外的帧过滤，首先，帧类型中必须指定要使用的协议（I P、 ARP等等）。其次，进行多播过滤来检测该主机是否属于多播地址说明的多播组。设备驱动程序随后将数据帧传送给下一层。 当帧类型指定为IP数据报时，就传往 IP层。IP根据IP地址中的源地址和目的地址进行更多的过滤检测。如果正常，就将数据报传送给下一层（如TCP或UDP）。每次UDP收到由 IP 传送来的数据报，就根据目的端口号，有时还有源端口号进行数据报过滤。如果当前没有进程使用该目的端口号，就丢弃该数据报并产生一