組播和IGMP協(xié)議

1、1第第2 2章章 互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)協(xié)議體系互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)協(xié)議體系2.1 ARP2.1 ARP協(xié)議和協(xié)議和RARPRARP協(xié)議協(xié)議2.2 ICMP2.2 ICMP協(xié)議協(xié)議2.3 2.3 多播和多播和IGMPIGMP協(xié)議協(xié)議2.4 2.4 因特網(wǎng)路由選擇協(xié)議因特網(wǎng)路由選擇協(xié)議2知識點(diǎn)知識點(diǎn) 單播、廣播、多播概念單播、廣播、多播概念 以太網(wǎng)多播實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)多播實(shí)現(xiàn) IP多播地址多播地址 IP和以太網(wǎng)多播地址的映射和以太網(wǎng)多播地址的映射 IP通過以太網(wǎng)的多播實(shí)現(xiàn)通過以太網(wǎng)的多播實(shí)現(xiàn) 多播組管理多播組管理IGMP協(xié)議，協(xié)議，IP多播基本工作多播基本工作原理原理 IP多播過程優(yōu)化處理多播過程優(yōu)化處理3要求要求 理解多

2、播概念和主要應(yīng)用理解多播概念和主要應(yīng)用 掌握以太網(wǎng)硬件多播實(shí)現(xiàn)方法掌握以太網(wǎng)硬件多播實(shí)現(xiàn)方法 掌握掌握IP多播地址分配多播地址分配 理解和掌握互聯(lián)網(wǎng)多播地址的映射理解和掌握互聯(lián)網(wǎng)多播地址的映射 理解理解IP多播通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的方法多播通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的方法 掌握多播組管理掌握多播組管理IGMP協(xié)議和工作原理協(xié)議和工作原理 了解了解IP多播基本工作原理多播基本工作原理 IP多播過程優(yōu)化處理和多播路由復(fù)雜性多播過程優(yōu)化處理和多播路由復(fù)雜性 4單播、廣播、多播單播、廣播、多播 單播單播（unicastunicast）: :一個(gè)主機(jī)向網(wǎng)上的單個(gè)目的主機(jī)發(fā)送幀。一個(gè)主機(jī)向網(wǎng)上的單個(gè)目的主機(jī)發(fā)送幀。 廣播（

3、廣播（broadcastbroadcast）: :一個(gè)主機(jī)向網(wǎng)上的所有其它主機(jī)發(fā)送幀。一個(gè)主機(jī)向網(wǎng)上的所有其它主機(jī)發(fā)送幀。 多播（多播（multicastmulticast）：介于單播和廣播之間，幀僅傳送給屬：介于單播和廣播之間，幀僅傳送給屬于多播組的多個(gè)主機(jī)。于多播組的多個(gè)主機(jī)。單播多播廣播51、單播的方法分別傳送、單播的方法分別傳送N次，當(dāng)次，當(dāng)N很大時(shí)的問題？很大時(shí)的問題？對一組計(jì)算機(jī)完成相同報(bào)傳送的方法對一組計(jì)算機(jī)完成相同報(bào)傳送的方法2、廣播的方法，分別傳送所有計(jì)算機(jī)，然后由應(yīng)用、廣播的方法，分別傳送所有計(jì)算機(jī)，然后由應(yīng)用端口確定丟棄，最后端口確定丟棄，最后 N臺接收。其問題是大量無用

4、臺接收。其問題是大量無用數(shù)據(jù)報(bào)經(jīng)過直至數(shù)據(jù)報(bào)經(jīng)過直至UDP端口的大量處理，才被丟棄，端口的大量處理，才被丟棄，產(chǎn)生大量資源浪費(fèi)，網(wǎng)絡(luò)垃圾。且通過路由器的大產(chǎn)生大量資源浪費(fèi)，網(wǎng)絡(luò)垃圾。且通過路由器的大范圍廣播實(shí)際不存在。范圍廣播實(shí)際不存在。3、采用多播方法，由、采用多播方法，由N臺計(jì)算機(jī)構(gòu)成多播組，一次臺計(jì)算機(jī)構(gòu)成多播組，一次只向只向N臺計(jì)算機(jī)傳送。所以，多播更具有實(shí)際應(yīng)用臺計(jì)算機(jī)傳送。所以，多播更具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值！價(jià)值！6XABCDR3R1R2R5R4R6復(fù)制復(fù)制多播組G多播組G多播組G主機(jī)X向多播組G的三個(gè)主機(jī)進(jìn)行多播。主機(jī)X在進(jìn)行多播時(shí)只發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)，只是到了路由器R2才進(jìn)行復(fù)制，然后到

5、了R6再復(fù)制一次。這就是說，多播的數(shù)據(jù)報(bào)僅在傳送路徑分岔時(shí)才將數(shù)據(jù)報(bào)復(fù)制后繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)。若不是多播，則源站在一開始就要發(fā)送3個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)，分別發(fā)給主機(jī)A,C和D。構(gòu)成多播組的主機(jī)數(shù)可以是很大的，如成千上萬個(gè)。因此，采用多播協(xié)議可明顯地減輕網(wǎng)絡(luò)中各種資源的消耗。能夠接收發(fā)往一個(gè)特定多播組地址數(shù)據(jù)的主機(jī)集合稱為能夠接收發(fā)往一個(gè)特定多播組地址數(shù)據(jù)的主機(jī)集合稱為多播組多播組7顯然，在因特網(wǎng)范圍的多播要靠路由器來實(shí)現(xiàn)的，因此這些路顯然，在因特網(wǎng)范圍的多播要靠路由器來實(shí)現(xiàn)的，因此這些路由器必須增加一些能夠識別多播的軟件。能夠運(yùn)行多播協(xié)議的由器必須增加一些能夠識別多播的軟件。能夠運(yùn)行多播協(xié)議的路由器稱為路由器稱為多

6、播路由器多播路由器（multicast router）。）。多播路由器可以是一個(gè)單獨(dú)的路由器，也可以是運(yùn)行多播軟件的多播路由器可以是一個(gè)單獨(dú)的路由器，也可以是運(yùn)行多播軟件的普通路由器。普通路由器。8多播的應(yīng)用多播的應(yīng)用 第一個(gè)多播應(yīng)用提供了音頻會議功能。這些應(yīng)用在第一個(gè)多播應(yīng)用提供了音頻會議功能。這些應(yīng)用在可用性和功能方面得到了改進(jìn)。當(dāng)前，多播系統(tǒng)的開可用性和功能方面得到了改進(jìn)。當(dāng)前，多播系統(tǒng)的開發(fā)步伐不斷加快。新的經(jīng)過改進(jìn)的應(yīng)用正被交付使用發(fā)步伐不斷加快。新的經(jīng)過改進(jìn)的應(yīng)用正被交付使用以支持：以支持： 多媒體會議多媒體會議：這些工作已經(jīng)在：這些工作已經(jīng)在MBONEMBONE上使用多年。它們上

7、使用多年。它們支持多到多的單一的音頻通信，或者多到多的音頻視支持多到多的單一的音頻通信，或者多到多的音頻視頻通信。頻通信。 數(shù)據(jù)分發(fā)數(shù)據(jù)分發(fā)：這些工具提供了同時(shí)把數(shù)據(jù)分發(fā)給大量接：這些工具提供了同時(shí)把數(shù)據(jù)分發(fā)給大量接收方的能力。例如，一個(gè)中心站點(diǎn)能夠有效地把更新收方的能力。例如，一個(gè)中心站點(diǎn)能夠有效地把更新后的數(shù)據(jù)文件推入每個(gè)地區(qū)辦公室。后的數(shù)據(jù)文件推入每個(gè)地區(qū)辦公室。多播主干網(wǎng)9 博奕和模擬博奕和模擬：這些應(yīng)用已經(jīng)存在。然而多播服務(wù)集成：這些應(yīng)用已經(jīng)存在。然而多播服務(wù)集成使應(yīng)用可以適用于大量用戶。多播組能夠表示博奕或使應(yīng)用可以適用于大量用戶。多播組能夠表示博奕或者模擬的不同部分。當(dāng)用戶從一部

8、分移到另一部分時(shí)，者模擬的不同部分。當(dāng)用戶從一部分移到另一部分時(shí)，它們退出并加入到不同的多播組。它們退出并加入到不同的多播組。 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)多播實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)多播：這些應(yīng)用把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分發(fā)給大量的用：這些應(yīng)用把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分發(fā)給大量的用戶。例如，能夠把新聞，證券報(bào)價(jià)信息提供給許多工戶。例如，能夠把新聞，證券報(bào)價(jià)信息提供給許多工作站的集合。作站的集合。10局域網(wǎng)的多播局域網(wǎng)的多播局域網(wǎng)的多播是用硬件實(shí)現(xiàn)的局域網(wǎng)的多播是用硬件實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)以太網(wǎng)上的。當(dāng)以太網(wǎng)上的PC機(jī)收到一個(gè)機(jī)收到一個(gè)幀時(shí)，用幀時(shí)，用PC機(jī)網(wǎng)卡硬件就可判斷該幀的目的地址是否屬于以機(jī)網(wǎng)卡硬件就可判斷該幀的目的地址是否屬于以下下三種地址之一：三種地址之

9、一：1.本網(wǎng)卡的硬件地址（單播）。本網(wǎng)卡的硬件地址（單播）。2.全全1的目的地址（廣播）。的目的地址（廣播）。3.地址的第一字節(jié)的最低位為地址的第一字節(jié)的最低位為1的多播地址，且本站已加入的多播地址，且本站已加入到該組（多播）到該組（多播）。如果是，就收下該幀，否則就丟棄。如果是，就收下該幀，否則就丟棄。11因特網(wǎng)的多播因特網(wǎng)的多播在因特網(wǎng)上進(jìn)行多播在因特網(wǎng)上進(jìn)行多播IP多播。多播。IP多播就有以下一些特點(diǎn)：多播就有以下一些特點(diǎn)：D類是專用多播地址，范圍類是專用多播地址，范圍 224.0.0.0-239.255.255.255 1 1 1 0D類28位多播組目的地址位多播組目的地址一個(gè)一個(gè)D類

10、多播地址對應(yīng)特定一組計(jì)算機(jī)，這組計(jì)算機(jī)類多播地址對應(yīng)特定一組計(jì)算機(jī)，這組計(jì)算機(jī)的集合稱為多播主機(jī)組。的集合稱為多播主機(jī)組。主機(jī)組成員可以是因特網(wǎng)上任何主機(jī)，成員是動態(tài)的。主機(jī)組成員可以是因特網(wǎng)上任何主機(jī)，成員是動態(tài)的。顯然，多播地址只能用為目的地址，而不用為源地址。顯然，多播地址只能用為目的地址，而不用為源地址。一計(jì)算機(jī)一計(jì)算機(jī)IP地址與多播組地址是否可以同時(shí)存在？地址與多播組地址是否可以同時(shí)存在？ 1. 1.多播多播地址地址122.永久的組地址永久的組地址：224.0.0.1 （子網(wǎng)所有多播主機(jī)組地址，即發(fā)往（子網(wǎng)所有多播主機(jī)組地址，即發(fā)往224.0.0.1地址查詢時(shí)，任何多播主機(jī)組都要報(bào)告

11、）地址查詢時(shí)，任何多播主機(jī)組都要報(bào)告）224.0.0. 2（子網(wǎng)所有參加多播的路由器組）（子網(wǎng)所有參加多播的路由器組） 224.0.0. 4（DVMRP路由器）路由器）224.0.1. 1（網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議組（網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議組NTP）239.252.0.0-239.255.255.255（限制在一個(gè)地點(diǎn)的范圍）（限制在一個(gè)地點(diǎn)的范圍）239.192.0.0-239.251.255.255（限制在一個(gè)組織的范圍）（限制在一個(gè)組織的范圍）多播組地址是一類參加多播組所有主機(jī)的組地址，而多播組地址是一類參加多播組所有主機(jī)的組地址，而不是一般的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)不是一般的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)IP地址，主機(jī)地址，主機(jī)IP地址是在網(wǎng)絡(luò)

12、中地址是在網(wǎng)絡(luò)中唯一的位置標(biāo)識（獨(dú)立占有），而多播組地址是一組唯一的位置標(biāo)識（獨(dú)立占有），而多播組地址是一組共有，多播組地址與通常共有，多播組地址與通常IP地址不相關(guān)、不矛盾。地址不相關(guān)、不矛盾。133.3.動態(tài)的組成員動態(tài)的組成員主機(jī)組中的成員是主機(jī)組中的成員是動態(tài)動態(tài)的。一個(gè)進(jìn)程可請求其主機(jī)參加某個(gè)特的。一個(gè)進(jìn)程可請求其主機(jī)參加某個(gè)特定的組，或在任意時(shí)間退出該組。定的組，或在任意時(shí)間退出該組。當(dāng)一個(gè)主機(jī)新加入某一個(gè)主機(jī)組時(shí)，它就向多播地址中的所有主當(dāng)一個(gè)主機(jī)新加入某一個(gè)主機(jī)組時(shí)，它就向多播地址中的所有主機(jī)發(fā)送報(bào)文，聲明其組員關(guān)系。本地的多播路由器收到此報(bào)文后，機(jī)發(fā)送報(bào)文，聲明其組員關(guān)系。本

13、地的多播路由器收到此報(bào)文后，就將此報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到因特網(wǎng)中其他的多播路由器。就將此報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到因特網(wǎng)中其他的多播路由器。當(dāng)主機(jī)最后一個(gè)進(jìn)程退出某個(gè)組時(shí)，該主機(jī)即不再屬于那個(gè)組了。當(dāng)主機(jī)最后一個(gè)進(jìn)程退出某個(gè)組時(shí)，該主機(jī)即不再屬于那個(gè)組了。由于組內(nèi)成員的關(guān)系是動態(tài)的，因此本地的多播路由器要周期性由于組內(nèi)成員的關(guān)系是動態(tài)的，因此本地的多播路由器要周期性地向本地網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)進(jìn)行輪詢，以確定哪些主機(jī)仍留在組內(nèi)。地向本地網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)進(jìn)行輪詢，以確定哪些主機(jī)仍留在組內(nèi)。若經(jīng)過幾次輪詢在一個(gè)組內(nèi)已沒有主機(jī)是其中的成員，多播路由若經(jīng)過幾次輪詢在一個(gè)組內(nèi)已沒有主機(jī)是其中的成員，多播路由器就認(rèn)為該網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)沒有主機(jī)屬于該組

14、，以后也就不再向其他器就認(rèn)為該網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)沒有主機(jī)屬于該組，以后也就不再向其他的多播路由器通告組內(nèi)成員的狀況。的多播路由器通告組內(nèi)成員的狀況。14 IP多播多播映射的以太網(wǎng)多播地址范圍：映射的以太網(wǎng)多播地址范圍：當(dāng)一個(gè)當(dāng)一個(gè)IP多播組傳送到一個(gè)以太網(wǎng)時(shí)，以太網(wǎng)怎樣完多播組傳送到一個(gè)以太網(wǎng)時(shí)，以太網(wǎng)怎樣完成地址轉(zhuǎn)換，傳送到其中的幾臺計(jì)算機(jī)上？成地址轉(zhuǎn)換，傳送到其中的幾臺計(jì)算機(jī)上？IANA（Internet Assigned Numbers Authority)擁有擁有00:00:5e:00:00:00-00:00:5e:ff:ff:ff 的以太網(wǎng)地的以太網(wǎng)地址（高址（高24位為位為00:00:5e

15、的地址段），并把其中一半的地址段），并把其中一半的地址的地址00:00:5e:00:00:00-00:00:5e:7f:ff:ff分配分配給為多播地址，由于以太網(wǎng)多播地址第一字節(jié)最低給為多播地址，由于以太網(wǎng)多播地址第一字節(jié)最低位必須為位必須為1，所以，所以IANA定義的可轉(zhuǎn)化的以太網(wǎng)多播定義的可轉(zhuǎn)化的以太網(wǎng)多播地址范圍為：地址范圍為：01:00:5e:00:00:0001:00:5e:7f:ff:ff因特網(wǎng)號碼指派管理局1501.00.5e.00.00.0001.00.5e.7f.ff.ff，所以圖中第所以圖中第24bit始終為零，實(shí)際上只有低始終為零，實(shí)際上只有低23位位IP地址與以太網(wǎng)地地

16、址與以太網(wǎng)地址直接對應(yīng)。址直接對應(yīng)。11100101111100多播和以太網(wǎng)低多播和以太網(wǎng)低23位對應(yīng)位對應(yīng)0 7 8 16 2324 32 40 4716進(jìn)制進(jìn)制01:00:5E16進(jìn)制進(jìn)制00:00:007F:FF:FFIP多播多播地址和以太網(wǎng)多播地址映射關(guān)系：地址和以太網(wǎng)多播地址映射關(guān)系：016通過以上的通過以上的IP多播地址和以太網(wǎng)多播多播地址和以太網(wǎng)多播地址的映射關(guān)系，多播路由器地址的映射關(guān)系，多播路由器IP多播多播報(bào)進(jìn)入以太網(wǎng)前，把報(bào)進(jìn)入以太網(wǎng)前，把IP多播地址和轉(zhuǎn)多播地址和轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的以太網(wǎng)的硬件多播地址，化為相應(yīng)的以太網(wǎng)的硬件多播地址，然后利用以太網(wǎng)的多播機(jī)制完成多播。然后利用

17、以太網(wǎng)的多播機(jī)制完成多播。以太網(wǎng)C多播多播RouterBA地址轉(zhuǎn)換地址轉(zhuǎn)換17多播多播地址轉(zhuǎn)換中的問題：地址轉(zhuǎn)換中的問題：由于多播地址（由于多播地址（e0）與以太網(wǎng)地址劃分（）與以太網(wǎng)地址劃分（01:00:5e)定定義，義，D類地址類地址5位位bit（2024bit)在映射中沒有定義。在映射中沒有定義。11100101111100多播和以太網(wǎng)低多播和以太網(wǎng)低23位對應(yīng)位對應(yīng)0 7 16 20 24 32 40 47D類地址該類地址該5位地址沒用位地址沒用0000000 00000000映射地址前映射地址前25bit是固定的。是固定的。（01:00:5e及第及第3字節(jié)最高字節(jié)最高位是位是0）18

18、所以產(chǎn)生了所以產(chǎn)生了IP多播地址與以太網(wǎng)多播地址的映射不多播地址與以太網(wǎng)多播地址的映射不唯一問題，如地址唯一問題，如地址e0:80:40:20（224.128.64.32）與）與e0:00:40:20 （224.0.64.32）映射的以太網(wǎng)多播地）映射的以太網(wǎng)多播地址同樣為址同樣為:01:00:5e:00:40:20。由于不唯一性，需要其他協(xié)議對多播數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行額外由于不唯一性，需要其他協(xié)議對多播數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行額外的過濾處理；所以目前多播機(jī)制是有缺陷的，但比廣的過濾處理；所以目前多播機(jī)制是有缺陷的，但比廣播還是有效得多。播還是有效得多。1110000001011111000000000多播和以太網(wǎng)低

19、多播和以太網(wǎng)低23位對應(yīng)位對應(yīng)0 7 16 20 24 32 40 47e0:80:40:2011100000 0000000e0:00:40:201001000000 0010000001000000 001000000100000001000000 00100000000000019IPIP多播傳送基本過程多播傳送基本過程單個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)中單個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)中IP多播過程：多播過程：1、發(fā)送主機(jī)多播進(jìn)程將目的、發(fā)送主機(jī)多播進(jìn)程將目的IP地址指向一個(gè)多播地址；地址指向一個(gè)多播地址；2、主機(jī)設(shè)備驅(qū)動將、主機(jī)設(shè)備驅(qū)動將IP多播地址轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的以太網(wǎng)多多播地址轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的以太網(wǎng)多播地，并發(fā)送數(shù)據(jù)；播地，并發(fā)

20、送數(shù)據(jù)；3、收端接收進(jìn)程，加入一個(gè)多播組，使驅(qū)動設(shè)備能夠、收端接收進(jìn)程，加入一個(gè)多播組，使驅(qū)動設(shè)備能夠接收這些數(shù)據(jù)報(bào)；接收這些數(shù)據(jù)報(bào)；4、當(dāng)以太網(wǎng)以多播形式接收數(shù)據(jù)后，再次根據(jù)地址映、當(dāng)以太網(wǎng)以多播形式接收數(shù)據(jù)后，再次根據(jù)地址映射關(guān)系，傳送給射關(guān)系，傳送給IP層相應(yīng)的多播進(jìn)程處理；層相應(yīng)的多播進(jìn)程處理；5、注意：一臺主機(jī)上加入多個(gè)不同多播進(jìn)程；也可能、注意：一臺主機(jī)上加入多個(gè)不同多播進(jìn)程；也可能同時(shí)存在屬于同一多播組的多個(gè)進(jìn)程；一臺主機(jī)是否同時(shí)存在屬于同一多播組的多個(gè)進(jìn)程；一臺主機(jī)是否加入或撤出一個(gè)多播組是動態(tài)的。加入或撤出一個(gè)多播組是動態(tài)的。20多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)中IP多播過程多播過

21、程2、在多播網(wǎng)絡(luò)中必須使用多播路由器或運(yùn)行多播軟件、在多播網(wǎng)絡(luò)中必須使用多播路由器或運(yùn)行多播軟件的一般路由器，構(gòu)成多播網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；的一般路由器，構(gòu)成多播網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；3、網(wǎng)絡(luò)中多播路由器的專用協(xié)議，根據(jù)用戶的加入或、網(wǎng)絡(luò)中多播路由器的專用協(xié)議，根據(jù)用戶的加入或退出，自動記錄多播組的成員關(guān)系；退出，自動記錄多播組的成員關(guān)系；4、當(dāng)一個(gè)多播數(shù)據(jù)報(bào)傳輸時(shí)，多播路由器可以根據(jù)多、當(dāng)一個(gè)多播數(shù)據(jù)報(bào)傳輸時(shí)，多播路由器可以根據(jù)多播組成員的位置，自動進(jìn)行數(shù)據(jù)報(bào)復(fù)制，并選擇相關(guān)播組成員的位置，自動進(jìn)行數(shù)據(jù)報(bào)復(fù)制，并選擇相關(guān)的路徑進(jìn)行傳送。的路徑進(jìn)行傳送。1、互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中多播比較復(fù)雜，需要管理廣域范圍的、互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中多

22、播比較復(fù)雜，需要管理廣域范圍的多播組的成員變化、解決動態(tài)路由，并最大可能節(jié)約多播組的成員變化、解決動態(tài)路由，并最大可能節(jié)約各種資源開銷問題；各種資源開銷問題；215.5.如果多個(gè)多播路由器連接到同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，它們會迅如果多個(gè)多播路由器連接到同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，它們會迅速而有效地選用一個(gè)路由器來輪詢主機(jī)成員。因此，速而有效地選用一個(gè)路由器來輪詢主機(jī)成員。因此，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中添加其它多播路由器時(shí)，網(wǎng)絡(luò)上的通信量總當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中添加其它多播路由器時(shí)，網(wǎng)絡(luò)上的通信量總量不會增加。量不會增加。6.6.主機(jī)并不會同時(shí)響應(yīng)路由器的查詢，每個(gè)查詢包含一主機(jī)并不會同時(shí)響應(yīng)路由器的查詢，每個(gè)查詢包含一個(gè)個(gè)N N值，指定了最大響應(yīng)時(shí)

23、間（默認(rèn)值是值，指定了最大響應(yīng)時(shí)間（默認(rèn)值是1010秒）。當(dāng)秒）。當(dāng)查詢到達(dá)時(shí)，主機(jī)選擇查詢到達(dá)時(shí)，主機(jī)選擇0 0至至N N之間的一個(gè)隨機(jī)時(shí)延，在之間的一個(gè)隨機(jī)時(shí)延，在這個(gè)時(shí)延之后發(fā)送響應(yīng)報(bào)文。實(shí)際上，如果某個(gè)主機(jī)這個(gè)時(shí)延之后發(fā)送響應(yīng)報(bào)文。實(shí)際上，如果某個(gè)主機(jī)是多個(gè)群組的成員，就會為每個(gè)群組選擇不同的隨機(jī)是多個(gè)群組的成員，就會為每個(gè)群組選擇不同的隨機(jī)數(shù)，這樣，主機(jī)對路由器的響應(yīng)就會在數(shù)，這樣，主機(jī)對路由器的響應(yīng)就會在1010秒內(nèi)隨機(jī)分秒內(nèi)隨機(jī)分布。布。7.7.每臺主機(jī)監(jiān)聽群組中其它主機(jī)的響應(yīng)，并抑制那些不每臺主機(jī)監(jiān)聽群組中其它主機(jī)的響應(yīng)，并抑制那些不必要的響應(yīng)通信量。必要的響應(yīng)通信量。22因特

24、網(wǎng)組管理協(xié)議（因特網(wǎng)組管理協(xié)議（IGMP）一臺主機(jī)如何加入或離開多播群組呢？有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議一臺主機(jī)如何加入或離開多播群組呢？有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議因特網(wǎng)組管理協(xié)議，因特網(wǎng)組管理協(xié)議，每當(dāng)主機(jī)需要加入或離開某個(gè)特定的多播群組時(shí)，該協(xié)議每當(dāng)主機(jī)需要加入或離開某個(gè)特定的多播群組時(shí)，該協(xié)議允許該主機(jī)去通知鄰近的路由器。允許該主機(jī)去通知鄰近的路由器。該協(xié)議只用在主機(jī)與路由器之間的網(wǎng)絡(luò)上。而且，協(xié)議只該協(xié)議只用在主機(jī)與路由器之間的網(wǎng)絡(luò)上。而且，協(xié)議只把計(jì)算機(jī)（不是應(yīng)用進(jìn)程）定義為群組成員。把計(jì)算機(jī)（不是應(yīng)用進(jìn)程）定義為群組成員。如果在一給定計(jì)算機(jī)上有多個(gè)進(jìn)程要加入到一個(gè)多播群如果在一給定計(jì)算機(jī)上有多個(gè)進(jìn)程要加入到

25、一個(gè)多播群組，計(jì)算機(jī)必須要把接收到的每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)復(fù)制多個(gè)副本組，計(jì)算機(jī)必須要把接收到的每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)復(fù)制多個(gè)副本給每個(gè)進(jìn)程。只有當(dāng)最后一個(gè)進(jìn)程離開群組時(shí)，計(jì)算機(jī)給每個(gè)進(jìn)程。只有當(dāng)最后一個(gè)進(jìn)程離開群組時(shí)，計(jì)算機(jī)才利用才利用IGMP通知本地的路由器，表明它不再是群組的通知本地的路由器，表明它不再是群組的成員了。成員了。23IGMP報(bào)文格式報(bào)文格式4位版位版本號本號0 8 16 31 IP頭部頭部 IP數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)區(qū)IGMP數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)區(qū)IGMP頭頭32位位D類多播組地址（查詢?yōu)轭惗嗖ソM地址（查詢?yōu)?）4位位 類型類型響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間16位校驗(yàn)和位校驗(yàn)和以十分之一秒為單位。默認(rèn)值是10秒。對整個(gè)IGMP報(bào)文進(jìn)

26、行檢驗(yàn)，其算法和IP數(shù)據(jù)報(bào)的相同。當(dāng)向所有的組發(fā)出詢問時(shí)，組地址字段就填零。當(dāng)詢問特定的組時(shí)，路由器就填入該組的組地址。主機(jī)發(fā)送成員關(guān)系的報(bào)告時(shí)填入自己的組地址。24IGMP可分為兩個(gè)階段可分為兩個(gè)階段第一階段第一階段：當(dāng)某個(gè)主機(jī)加入新的多播組時(shí)，該主機(jī)應(yīng)向組：當(dāng)某個(gè)主機(jī)加入新的多播組時(shí)，該主機(jī)應(yīng)向組播組的多播地址發(fā)送一個(gè)播組的多播地址發(fā)送一個(gè)IGMP報(bào)文，聲明自己要成為該報(bào)文，聲明自己要成為該組的成員。本地的多播路由器收到組的成員。本地的多播路由器收到IGMP報(bào)文后報(bào)文后 ，將組成，將組成員關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)給因特網(wǎng)上的其他多播路由器。員關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)給因特網(wǎng)上的其他多播路由器。第二階段第二階段：因?yàn)榻M成員

27、關(guān)系是動態(tài)的，因此本地多播路：因?yàn)榻M成員關(guān)系是動態(tài)的，因此本地多播路由器要周期性地探詢本地局域網(wǎng)上的主機(jī)，以便知道這由器要周期性地探詢本地局域網(wǎng)上的主機(jī)，以便知道這些主機(jī)是否還繼續(xù)是組的成員。只要對某個(gè)組有一個(gè)主些主機(jī)是否還繼續(xù)是組的成員。只要對某個(gè)組有一個(gè)主機(jī)響應(yīng)，那么多播路由器就認(rèn)為這個(gè)組是活躍的。但一機(jī)響應(yīng)，那么多播路由器就認(rèn)為這個(gè)組是活躍的。但一個(gè)組在經(jīng)過多次的探詢后仍然沒有一個(gè)主機(jī)響應(yīng)，則多個(gè)組在經(jīng)過多次的探詢后仍然沒有一個(gè)主機(jī)響應(yīng)，則多播路由器就認(rèn)為本網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)已經(jīng)都離開這個(gè)組了因播路由器就認(rèn)為本網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)已經(jīng)都離開這個(gè)組了因此就不再將該組的成員關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)給其他的多播路由器。此就不再將該組的成員關(guān)系轉(zhuǎn)發(fā)給其他的多播路由器。25目的盡量避免多播信息對網(wǎng)絡(luò)增加大量開銷。目的盡量避免多播信息對網(wǎng)絡(luò)增加大量開銷。1、主機(jī)和多播路由器的所有通信使用、主機(jī)和多播路由器的所有通信使用IP多播，只要有多播，只要有可能，攜帶可能，攜帶IGMP報(bào)文的數(shù)據(jù)報(bào)都使用硬件多播來傳報(bào)文的數(shù)