局域网上IP多播与IP单播关于MAC地址的区别

IP单播进行到局域网上的时候:

网际层使用IP地址进行寻址,各路由器收到IP数据报后,根据其首部中的目的IP地址的网络号部分,基于路由表进行查表转发。

查表转发的结果可指明IP数据报的下一跳路由器的IP地址,但无法指明该IP地址所对应的MAC地址。因此在数据链路层封装该IP数据报成为帧时,帧首部中的目的MAC地址字段就需要通过地址解析协议ARP来确定

在局域网上进行硬件多播

将IPv4多播地址映射成多播MAC地址,即可将IP多播数据报封装在局域网的MAC帧中。这里MAC帧首部中的目的MAC地址字段的值,就设置为由IPv4多播地址映射成的多播MAC地址。

由此可见,和数据链路层将正常IP数据报封装成帧的步骤不同,正常单播情况下,会通过ARP询问目的主机的MAC地址,而多播情况下,不用询问,只需要在本地根据固定规则将多播IP转换成多播MAC即可。

一个问题:

  1. 问题:"源主机发出一个目的IP地址为一个组播地址的报文,但是这个组播地址映射到的MAC地址是唯一的,意思是路径上的所有组播路由器都是用这一个MAC地址吗?"
    解答:
    • 多播路由器会维护一个多播组列表,里面记录着该路由器所在局域网中的主机都可能属于哪一个多播组。当该路由器所在的以太网中有主机希望加入某个多播组,就会发送IGMP成员报告报文,路由器收到后就会在自己的多播组列表中添加上这个多播组
    • 同一网络中的多播路由器可能不止一个,可选择其中一个作为查询路由器(进行周期性地发送IGMP成员查询报文),其他多播路由器仅被动接收响应并更新自己的多播组列表即可。网络中只有IP地址最小的多播路由器成为查询路由器
    • 对于不同的多播组,在因特网上会维护不同的多播转发树,且必须动态地适应多播组成员的变化。这个很复杂,可能树中的某个路由器所在子网并没有多播组成员,如下图中的R2
    • 该提问者的错误想法根源于,以为IP多播的转发原理还和IP单播一样,在局域网上根据主机/路由器的MAC地址进行转发。但实际上并不是这样,主机/路由器的MAC地址是全球唯一的,并不会出现提问者所说的"多播路径上的所有路由器都共用同一个MAC地址"。实际上,多播路由器只是会有一个特殊设置,决定其是否接收/转发某一个多播组的IP多播数据报
相关推荐
知乎的哥廷根数学学派30 分钟前
基于多尺度注意力机制融合连续小波变换与原型网络的滚动轴承小样本故障诊断方法(Pytorch)
网络·人工智能·pytorch·python·深度学习·算法·机器学习
好多渔鱼好多1 小时前
【流媒体协议】RTSP / RTP / RTCP 协议全景介绍
网络·网络协议·rtp·rtsp·rtcp·ipc摄像头
映秀小子1 小时前
Wireshark加减显示列
网络·测试工具·wireshark
捷米研发三部1 小时前
EtherNet/IP转CAN协议转换网关实现罗克韦尔 PLC与压力传感器通讯在轮胎压力监测系统的应用案例
服务器·网络
蜂蜜黄油呀土豆1 小时前
计算机网络中的传输层:深入解析 TCP 协议
网络协议·tcp/ip·计算机网络·三次握手·网络排查
飞睿科技2 小时前
UWB技术在机器人领域的创新应用与前景
网络·人工智能·机器人·定位技术·uwb技术
石像鬼₧魂石2 小时前
80 端口(Web 服务)渗透测试完整总结(含踩坑 + 绕过 + 实战流程)
linux·运维·服务器·前端·网络·阿里云
MrTung.2 小时前
ensp VARP
网络
Boyle. Z2 小时前
校园网环境中iKuai 二级路由联网与 DNS 优化指南
网络·智能路由器
五仁火烧3 小时前
HTTP 服务器
服务器·网络·网络协议·http