中国斜学我术大学 University of Science and Technology of China 计算机网络（第7版） 第4章网络层(3) 中国科学技术大学曾凡平
计算机网络 (第 7 版) 第 4 章 网络层(3) 中国科学技术大学 曾凡平
第4章网络层(3) ·4.7IP多播 ·4.7.1IP多播的基本概念 ·4.7.2在局域网上进行硬件多播 ·4.7.3网际组管理协议IGMP和多播路由选择协议 ·4.8虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT ·4.8.1虚拟专用网VPN ·4.8.2网络地址转换NAT ·4.9多协议标记交换MPLS ·4.9.1MPLS的工作原理 ·4.9.2MPLS首部的位置与格式 4.网络层 3
第 4 章 网络层(3) • 4.7 IP 多播 • 4.7.1 IP 多播的基本概念 • 4.7.2 在局域网上进行硬件多播 • 4.7.3 网际组管理协议 IGMP 和多播路由选择协议 • 4.8 虚拟专用网 VPN和网络地址转换 NAT • 4.8.1 虚拟专用网 VPN • 4.8.2 网络地址转换 NAT • 4.9 多协议标记交换 MPLS • 4.9.1 MPLS 的工作原理 • 4.9.2 MPLS 首部的位置与格式 4.网络层 3
4.7P多播 ·4.7.1P多播的基本概念 ·4.7.2在局域网上进行硬件多播 ·4.7.3网际组管理协议IGMP和多播路由选择协 议 4.网络层 41
4.7 IP 多播 • 4.7.1 IP 多播的基本概念 • 4.7.2 在局域网上进行硬件多播 • 4.7.3 网际组管理协议 IGMP 和多播路由选择协 议 4.网络层 4
4.7.1P多播的基本概念 ·IP多播(multicast,l 以前曾译为组播)已成为互联 网的一个热门课题 ·目的：更好第支持一对多通信。 ·一对多通信：一个源点发送到许多个终点。 ·例如，实时信息的交付（如新闻、股市行情等），软 件更新，交互式会议及其他多媒体通信。 4.网络层 5
4.7.1 IP 多播的基本概念 • IP 多播 (multicast，以前曾译为组播) 已成为互联 网的一个热门课题。 • 目的：更好第支持一对多通信。 • 一对多通信：一个源点发送到许多个终点。 • 例如，实时信息的交付（如新闻、股市行情等），软 件更新，交互式会议及其他多媒体通信。 4.网络层 5
多播可大大节约网络资源 视频服务器M 采用单播方式， 90个 向90台主机传送 同样的视频节目 301 30个 需要发送90个单播 R2 R3 ↓30 130个 30个 30个 共有90个主机接收视频节目 单播 4.网络层 6
多播可大大节约网络资源 共有 90 个主机接收视频节目 R1 R3 R4 R2 视频服务器 M … … … 30 个 30 个 30 个 30 个 30 个 30 个 90 个 采用单播方式， 向 90 台主机传送 同样的视频节目 需要发送 90 个单播 单播 4.网络层 6
多播可大大节约网络资源 视频服务器M 采用多播方式， 只需发送一次到多播组。 路由器复制分组。 1 个 局域网具有硬件多播功能， 复制 不需要复制分组。 1个 当多播组的主机数很大时 R (如成千上万个)，采用 1个 多播方式就可明显地减轻 多播 1个 多播1个 多 多播 网络中各种资源的消耗。 多播组成员共有90个 多播 4.网络层
多播可大大节约网络资源 采用多播方式， 只需发送一次到多播组。 路由器复制分组。 局域网具有硬件多播功能， 不需要复制分组。 当多播组的主机数很大时 （如成千上万个），采用 多播方式就可明显地减轻 网络中各种资源的消耗。 多播组成员共有 90 个 R1 R3 R4 R2 视频服务器 M … … … 1 个 1 个 1 个 1 个 1 个 1 个 1 个 复制 多播 多播 多播 多播 4.网络层 7
IP多播 ·在互联网上进行多播就叫做P多播。 ·互联网范围的多播要靠路由器来实现。 。台 能够运行多播协议的路由器称为多播路由器 (multicast router)。当然它也可以转发普通的单播 IP数据报。 ·从1992年起，在互联网上开始试验虚拟的多播 主千网BONE(Multicast Backbone On the InterNEt)。现在多播主干网已经有了相当大的 规模。 4.网络层 8
IP 多播 • 在互联网上进行多播就叫做 IP 多播。 • 互联网范围的多播要靠路由器来实现。 • 能够运行多播协议的路由器称为多播路由器 (multicast router)。当然它也可以转发普通的单播 IP数据报。 • 从 1992 年起，在互联网上开始试验虚拟的多播 主 干 网 MBONE (Multicast Backbone On the InterNEt)。 现在多播主干网已经有了相当大的 规模。 4.网络层 8
多播P地址 ·P多播所传送的分组需要使用多播P地址。 ·在多播数据报的目的地址写入的是多播组的标识 符。 ·多播组的标识符就是P地址中的D类地址 (多 播地址)。 ·每一个D类地址标志一个多播组。 ·多播地址只能用于目的地址，不能用于源地址。 4.网络层 9
多播 IP 地址 • IP 多播所传送的分组需要使用多播 IP 地址。 • 在多播数据报的目的地址写入的是多播组的标识 符。 • 多播组的标识符就是 IP 地址中的 D 类地址（多 播地址）。 • 每一个 D 类地址标志一个多播组。 • 多播地址只能用于目的地址，不能用于源地址。 4.网络层 9
多播数据报 ·多播数据报和一般的P数据报的区别就是它使 用D类P地址作为目的地址，并且首部中的协 议字段值是2，表明使用网际组管理协议IGMP。 多播数据报也是“尽最大努力交付”，不保证一 。 定能够交付多播组内的所有成员。 对多播数据报不产生ICMP差错报文。因此，若 ●〉 在PNG命令后面键入多播地址，将永远不会收 到响应。 4.网络层 10
多播数据报 • 多播数据报和一般的 IP 数据报的区别就是它使 用 D 类 IP 地址作为目的地址，并且首部中的协 议字段值是 2，表明使用网际组管理协议 IGMP。 • 多播数据报也是“尽最大努力交付” ，不保证一 定能够交付多播组内的所有成员。 • 对多播数据报不产生 ICMP 差错报文。因此，若 在 PING 命令后面键入多播地址，将永远不会收 到响应。 4.网络层 10
4.7.2在局域网上进行硬件多播 ·互联网号码指派管理局IANA拥有的以太网地址块 的高24位为00-00-5E。 ·因此TCPP协议使用的以太网多播地址块的范围是 从00-00-5E-00-00-00 到 00-00-5E-FF-FF-FF ·不难看出，在每一个地址中，只有23位可用作多播。 ·D类P地址可供分配的有28位，在这28位中的前 5位不能用来构成以太网硬件地址。 4.网络层 11
4.7.2 在局域网上进行硬件多播 • 互联网号码指派管理局 IANA 拥有的以太网地址块 的高 24 位为 00-00-5E。 • 因此 TCP/IP 协议使用的以太网多播地址块的范围是 从 00-00-5E-00-00-00 到 00-00-5E-FF-FF-FF • 不难看出，在每一个地址中，只有23位可用作多播。 • D 类 IP 地址可供分配的有 28 位，在这 28 位中的前 5 位不能用来构成以太网硬件地址。 4.网络层 11