计算机网络：网络层 —— IP 多播技术-IP多播的类型

IP 多播可以分为以下两种：

1. 只在本局域网上进行的硬件多播。
2. 在因特网上进行的多播。

目前大部分主机都是通过局域网接入因特网的。因此，在因特网上进行多播的最后阶段，还是要把 IP 多播数据报在局域网上，用硬件多播交付给多播组的所有成员。

硬件多播

硬件多播是一种在局域网（LAN）上实现多播通信的技术，它利用硬件（如网络接口卡）的特性来高效地将多播数据发送给多个接收者。

由于 MAC 地址（也称为硬件地址）有多播 MAC 地址这种类型，因此只要把 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，而 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。这样，可以很方便地利用硬件多播来实现局域网内的IP多播。

当给某个多播组的成员主机配置其所属多播组的IP多播地址时，系统就会根据映射规则从该IP多播地址生成相应的局域网多播MAC地址。

因特网号码指派管理局 IANA，将自己从IEEE注册管理机构申请到的以太网 MAC 地址块中从 01-00-5E-00-00-00 到 01-00-5E-7F-FF-FF 的多播 MAC 地址，用于映射 IPv4 多播地址。这些多播 MAC 地址的左起前25个比特都是相同的，剩余23个比特可以任意变化，因此共有 $2^{23}$ 个

将IPv4多播地址映射为多播MAC地址

将32比特的IPV4多播地址映射成48比特的多播MAC地址的方法：

1. 前缀固定不变：IPv4 多播地址的前四位始终为 1110，表示这是一个多播地址。

2. 剩余28位任意变化：IPv4 多播地址的第 5 位到第 32 位（共 28 位）可以任意变化。

3. 映射规则：

   • 将IPv4多播地址的低 23 位直接复制到 48 位的多播MAC地址的高 23 位。
   • MAC 地址的第 24 位设置为 0。
   • MAC 地址的第 25 位到第 48 位设置为 0000.0001。

由于 IP 多播地址可变化的 28 比特的前 5 个比特无法映射到 MAC 多播地址，这会造成IP多播地址与多播MAC地址的映射关系并不是唯一的。如果不同的IP多播地址之间的不同之处仅出现在不能映射的那5个比特，则这些IP多播地址会映射出同一个多播 MAC 地址。

由于IP多播地址与多播MAC地址的映射关系不是唯一的，因此收到IP多播数据报的主机，还要在网际层利用软件进行过滤，把不是主机要接收的IP多播数据报丢弃。