计算机网络-IP多播

多播（Muliticast），也称为组播，是实现了“一对多”通信技术。

IP多播地址和多播组

IP多播地址依赖于IP多播地址，D类地址，一般称呼为多播地址。

前面固定为：1110

范围是：224.0.0.0-239.255.255.255

局域网的硬件多播

局域网支持硬件多播：

实现：IPV4地址映射为硬件多播地址

但是多播MAC是25bit相同，而IPV4只有23bit，所以可能出现相同的

因特网上IP多播

IP多播在因特网上实现， 就需要经过多个路由器的转发。多播路由器必须按照IP多播地址转发到多播组的局域网下。

所以出现了IGMP来实现IP的路由多播

网际组管理协议IGMP

IGMP有三种报文类型：

• 成员报告报文
• 成员查询报文
• 离开组报文

工作原理

1.加入多播组

• IGMP成员报告报文中包含加入多播组的地址
• IP多播数据报的目的地址也是加入IP多播组的地址

在这个过程中，多播路由器通过维护多播组列表，记录该路由器已知道的直连的各个网络中多播组成员的多播组地址，多播路由器只关心自己网络的多播地址

2.监视多播组的成员变化

多播路由器默认125s发送查询IGMP成员查询报文

3.退出多播组

• 离开报文的内容包含主机要退出的多播组的地址
• IP多播数据报的目的地址是224.0.0.2，这是一个特殊的IP多播地址，在本网络中的所有多播路由器都会收到该多播数据

多播路由选择协议

主要核心：在多播路由器之间建立，每一个多播转发树

• 基于源树多播路由选择
• 基于共享树多播路由选择

基于源树的多播路由选择

经典算法：反向路径多播

主要是以下步骤实现

• 利用反向路径广播，建立一个广播转发树
• 利用剪枝算法，剪除广播转发树的中下游非成员路由器，获得一个多播转发树

建立广播转发树，可以使用泛洪法。就算源节点发送所有的广播副本，然后继续复制广播继续发送所有邻接节点

但是如果网络中存在环路，泛洪就会无止境的继续

所以出现了RPB:每一台路由器收到一个广播分组时候，先检查该广播分组是否从源路径经最短路径而来。如果是就除了这个接口，进行广播。

基于共享树的多播路由选择

基于核心的分布式生成树建立共享树。该方法在每一个多播组中指定一个核心路由器，以核心路由器为根，建立一颗所有成员的路由选择树。

因特网的多播路由选择协议

• 距离向量多播路由选择协议
• 开放最短路径优先多播协议
• 协议无关多播-稀疏方式
• 协议无关多播-密集方式
• 基于核心的转发树