IP多播基本概念-计算机网络技术

2023-10-19 理论教育版权反馈

【摘要】：在互联网上进行多播称为IP 多播。如图7.16所示为视频服务器利用多播方式向属于同一个分组的30 个成员传送节目的情况。由于D 类IP 地址的前四位是1110，因此D 类IP 地址的范围是224.0.0.0 ～239.255.255.255。这些地址的使用方式为：224.0.0.0基地址（保留）；224.0.0.1在本子网上的所有参加多播的主机和路由器；224.0.0.2在本子网上的所有参加多播的路由器；224.0.0.3未分配；224.0.0.4DVMRP 路由器；…224.0.1.0 ～238.255.255.255全球范围均可使用的多播地址；239.0.0.0 ～239.255.255.255限制在一个组织的范围。

在互联网中，有许多应用需要由一个源点通过一次发送操作将同样的分组副本发送到许多个终点，这种操作即为多播。多播是一对多的通信，互联网的许多应用（如实时信息的交付、交互式会议等）均属于此种类型的通信。与单播相比，多播需要增加更多智能才能提供服务。现在，随着互联网用户数的剧增和多媒体通信的发展，多播已成为互联网的一个热门课题。在互联网中，也将会有更多的通信业务需要多播的支持。

在互联网上进行多播称为IP 多播。多播是通过路由器来实现的，这些路由器需增加一些能够识别多播IP 数据报的软件。能运行多播协议的路由器称为多播路由器。当然，多播路由器也能转发普通的单播IP 数据报。与单播相比，多播可以节约网络资源，降低网络通信的负担。

如图7.16所示为视频服务器利用多播方式向属于同一个分组的30 个成员传送节目的情况。此时，视频服务器只要将视频分组作为多播数据报来发送，且只需发送一次。路由器R1在转发此分组时，将其复制2 份分别送往路由器R2、R3。当分组到达目的局域网时，由于局域网具有硬件多播功能，就不需要再复制分组，局域网上的多播组成员都能收到这个视频分组；反之，若通过单播方式向30 个成员传送视频分组，则需要制作30 个视频分组副本，通过30 次单播才能完成任务，网络通信负担较大。当多播组的主机数很大时，采用多播方式就可以很明显地减轻网络中各种资源的消耗。

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图7.16　视频服务器利用多播方式来传送视频节目

在互联网上实现多播要比单播复杂得多，面对的问题有多播组的标识、IP 多播地址到局域网多播地址的转换、多播组成员的动态管理及多播路由器的路由选择等。

由于属于同一多播组的成员可能有许多台主机，而多播数据报首部中却只有一个目的地址，因此，在多播数据报首部目的地址字段中填写的是多播组标识符，这个多播组标识符就是前面介绍的D 类IP 地址。由于D 类IP 地址的前四位是1110，因此D 类IP 地址的范围是224.0.0.0 ～239.255.255.255。如用每一个D 类地址表示一个多播组，那么就可标识228个多播组。需要指出的是，有些D 类地址已被互联网号码指派管理局IANA 指派为永久组地址，不能随便使用。这些地址的使用方式为：

224.0.0.0　基地址（保留）；

224.0.0.1　在本子网上的所有参加多播的主机和路由器；(www.chuimin.cn)

224.0.0.2　在本子网上的所有参加多播的路由器；

224.0.0.3　未分配；

224.0.0.4　DVMRP 路由器；

…

224.0.1.0 ～238.255.255.255　全球范围均可使用的多播地址；

239.0.0.0 ～239.255.255.255　限制在一个组织的范围。

多播组数据报也是“尽最大努力交付”，不保证一定能交付给多播组内的所有成员。因此，多播数据报与一般IP 数据报的区别就在于，它使用了D 类IP 地址作为目的地址，并且首部中的协议字段值是“2”，表示使用的是IGMP 协议。另外，多播数据报在传送过程中，如出现差错，不会产生ICMP 差错报文。

IP 多播有局域网上的硬件多播和互联网范围内的多播两种。由于目前大部分主机都是通过局域网接入互联网的，因此局域网上的硬件多播最为简单实用。互联网范围内的IP 多播最终还是需要局域网用硬件多播交付给多播组的所有成员。