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1.單播，多播，廣播的介紹

1.1.單播(unicast)

單播是說，對特定的主機進行數(shù)據(jù)傳送。例如給某一個主機發(fā)送IP數(shù)據(jù)包。這時候，數(shù)據(jù)鏈路層給出的數(shù)據(jù)頭里面是非常具體的目的地址，對于以太網(wǎng)來 說，就是網(wǎng)卡的MAC地址（不是FF-FF-FF-FF-FF-FF這樣的地址）?，F(xiàn)在的具有路由功能的主機應(yīng)該可以將單播數(shù)據(jù)定向轉(zhuǎn)發(fā)，而目的主機的網(wǎng) 絡(luò)接口則可以過濾掉和自己MAC地址不一致的數(shù)據(jù)。

1.2.廣播(unicast)

廣播是主機針對某一個網(wǎng)絡(luò)上的所有主機發(fā)送數(shù)據(jù)包。這個網(wǎng)絡(luò)可能是網(wǎng)絡(luò)，可能是子網(wǎng)，還可能是所有的子網(wǎng)。如果是網(wǎng)絡(luò)，例如A類網(wǎng)址的廣播就是 netid.255.255.255，如果是子網(wǎng)，則是netid.netid.subnetid.255；如果是所有的子網(wǎng)（B類IP）則是則是 netid.netid.255.255。廣播所用的MAC地址FF-FF-FF-FF-FF-FF。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有的主機都會收到這個廣播數(shù)據(jù)，網(wǎng)卡只要把 MAC地址為FF-FF-FF-FF-FF-FF的數(shù)據(jù)交給內(nèi)核就可以了。一般說來ARP，或者路由協(xié)議RIP應(yīng)該是以廣播的形式播發(fā)的。

1.3.多播(multicast)

可以說廣播是多播的特例，多播就是給一組特定的主機（多播組）發(fā)送數(shù)據(jù)，這樣，數(shù)據(jù)的播發(fā)范圍會小一些(實際上播發(fā)的范圍一點也沒有變小)，多播的MAC地址是最高字節(jié)的低位為一，例 如01-00-00-00-00-00。多播組的地址是D類IP，規(guī)定是224.0.0.0-239.255.255.255。

雖然多播比較特殊，但是究其原理，多播的數(shù)據(jù)還是要通過數(shù)據(jù)鏈路層進行MAC地址綁定然后進行發(fā)送。所以一個以太網(wǎng)卡在綁定了一個多播IP地址之后，必 定還要綁定一個多播的MAC地址，才能使得其可以像單播那樣工作。這個多播的IP和多播MAC地址有一個對應(yīng)的算法，在書的p133到p134之間?？梢钥吹?這個對應(yīng)不是一一對應(yīng)的，主機還是要對多播數(shù)據(jù)進行過濾。

個人的看法：廣播和多播的性質(zhì)是一樣的，路由器會把數(shù)據(jù)放到局域網(wǎng)里面，然后網(wǎng)卡對這些數(shù)據(jù)進行過濾，只拿到自己打算要的數(shù)據(jù)，比如自己感興趣的多 播數(shù)據(jù)，自己感興趣的組播數(shù)據(jù)。當(dāng)一個主機運行了一個處理某一個多播IP的進程的時候，這個進程會給網(wǎng)卡綁定一個虛擬的多播mac地址，并做出來一個多播 ip。這樣，網(wǎng)卡就會讓帶有這個多播mac地址的數(shù)據(jù)進來，從而實現(xiàn)通信，而那些沒有監(jiān)聽這些數(shù)據(jù)的主機就會把這些數(shù)據(jù)過濾掉，換句話說，多播，是讓主機 的內(nèi)核輕松了，而網(wǎng)卡，對不起，您就累點吧。

一些文章也印證了這種想法，最明顯的就是局域網(wǎng)監(jiān)聽的原理、實現(xiàn)與防范

2.一些驗證性實驗

這些實驗并不是很復(fù)雜，我們只是要ping一下一般的ip和一個廣播地址。首先我ping一下自己所在的子網(wǎng)的某一臺主機:

可以看到，機器返回的是一臺主機的回應(yīng)結(jié)果，進而推測，如果我ping一個廣播地址呢？結(jié)果如下

可以看到，ping返回了一些隨機的ip的結(jié)果，這些ip都是與主機在同一子網(wǎng)內(nèi)的ip。我們可以看到，廣播實際上是給處于子網(wǎng)內(nèi)的所有ip發(fā)信。

再來一個多播的例子，但是要實現(xiàn)這個多播并不容易，因為我不知道網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有多少個多播組，就只好利用幾個特殊的多播地址來驗證了。

對于多播地址，有幾個特殊的多播地址被占用，他們是

1. 224.0.0.1--該子網(wǎng)內(nèi)所有的系統(tǒng)組。
2. 224.0.0.2--該子網(wǎng)內(nèi)所有的路由器。
3. 224.0.1.1--網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)協(xié)議NTP專用IP。
4. 224.0.0.9--RIPv2專用IP

所以只要ping這幾個IP，就應(yīng)該能得到一些結(jié)果，比如說我ping 224.0.0.2。

我們可以看到，這回ping只返回了一個ip的回應(yīng)。而這個就是我的網(wǎng)關(guān)的地址，這也驗證了224.0.0.2是所有路由器的多播(組播)地址

3.IGMP協(xié)議

IGMP的作用在于，讓其他所有需要知道自己處于哪個多播組的主機和路由器知道自己的狀態(tài)。一般多播路由器根本不需要知道某一個多播組里面有多少個主機，而只要知道自己的子網(wǎng)內(nèi)還有沒有處于某個多播組的主機就可以了。只要某一個多播組還有一臺主機，多播路由器就會把數(shù)據(jù)傳輸出去，這樣，接受方就會通過網(wǎng)卡過濾功能來得到自己想要的數(shù)據(jù)。為了知道多播組的信息，多播路由器需要定時的發(fā)送IGMP查詢，IGMP的格式可以看書，各個多播組里面的主機要根據(jù)查詢來回復(fù)自己的狀態(tài)。路由器來決定有幾個多播組，自己要對某一個多播組發(fā)送什么樣的數(shù)據(jù)。

這種查詢回應(yīng)數(shù)據(jù)報的TTL一般是1，而且就算是出錯也不產(chǎn)生ICMP差錯（沒必要）。