組播地址簡(jiǎn)介

為了使組播源和組播組成員進(jìn)行通信，需要提供網(wǎng)絡(luò)層組播，使用IP組播地址。為了在本地物理網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)組播信息的正確傳輸，需要提供鏈路層組播，使用組播MAC地址。必須存在一種技術(shù)將IP組播地址映射為組播MAC地址。

IPv4組播地址

IANA（Internet Assigned Numbers Authority，互聯(lián)網(wǎng)編號(hào)分配委員會(huì)）將D類地址空間分配給IPv4組播使用。IPv4地址一共32位，D類地址最高4位為1110，因此地址范圍從224.0.0.0到239.255.255.255，具體分類及含義見表1。

表1 IPv4組播地址的范圍及含義：

表2 常見的永久組地址列表：

IPv6組播地址

IPv6地址長(zhǎng)度是128位，在RFC4291中對(duì)組播地址的定義如圖1所示。

圖1 IPv6組播地址的格式

和IPv4組播地址相比，IPv6組播地址有了明確的Group ID字段用于標(biāo)識(shí)組播組。

• 0xFF：最高8位為11111111，標(biāo)識(shí)此地址為組播地址。即IPv6組播地址總是以FF開頭。
• Flags字段（4位），用來(lái)標(biāo)識(shí)組播地址的狀態(tài)。格式如下：

圖2 Flags字段格式

Scope字段（4位）：用來(lái)標(biāo)識(shí)組播組的應(yīng)用范圍，例如是只包含同一本地網(wǎng)絡(luò)、同一站點(diǎn)、同一機(jī)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)，還是包含全球地址空間內(nèi)的任何節(jié)點(diǎn)。其含義如下：

表4 Scope字段的取值及含義

Group ID（112位）：組播組標(biāo)識(shí)號(hào)。用來(lái)在由Scope字段所指定的范圍內(nèi)唯一標(biāo)識(shí)組播組，該標(biāo)識(shí)可能是永久分配的或臨時(shí)的，這由Flags字段的T位決定。

固定的IPv6組播地址的范圍及含義如表5、表6。

表5 IPv6組播地址的范圍及含義

表6 IPv6常用組播地址范圍及含義

IPv4組播MAC地址映射關(guān)系

以太網(wǎng)傳輸IPv4單播報(bào)文的時(shí)候，目的MAC地址使用的是接收者的MAC地址。但是在傳輸組播數(shù)據(jù)時(shí)，其目的地不再是一個(gè)具體的接收者，而是一個(gè)成員不確定的組，所以要使用IPv4組播MAC地址，即IPv4組播地址映射到鏈路層中的地址。

IANA規(guī)定，IPv4組播MAC地址的高24位為0x01005e，第25位為0，低23位為IPv4組播地址的低23位，映射關(guān)系如圖3所示。例如組播組地址224.0.1.1對(duì)應(yīng)的組播MAC地址為01-00-5e-00-01-01。

圖3 IPv4組播地址與IPv4組播MAC地址的映射關(guān)系

IPv4組播地址的前4位是固定的1110，對(duì)應(yīng)組播MAC地址的高25位，后28位中只有23位被映射到MAC地址，因此丟失了5位的地址信息，直接結(jié)果是有32個(gè)IPv4組播地址映射到同一MAC地址上。例如IP地址為224.0.1.1、224.128.1.1、225.0.1.1、239.128.1.1等組播組的組播MAC地址都為01-00-5e-00-01-01。網(wǎng)絡(luò)管理員在分配地址時(shí)必須考慮這種情況。

IPv6組播MAC映射關(guān)系

IPv6組播MAC地址的高16位為0x3333，低32位為IPv6組播地址的低32位。如圖4所示，是IPv6組播地址FF01::1111:1的MAC地址映射舉例。

圖4 IPv6組播地址的MAC地址映射舉例

可見IPv6中會(huì)有更多的組地址使用同一個(gè)MAC地址。