廣播和多播

乙太網資料過濾過程

1.首先，網絡卡檢視由通道傳送過來的幀，確定是否接收該幀，若接收後就將它傳往裝置驅動程式。通常網絡卡僅接收那些目的位址為網絡卡實體地址或廣播位址的幀。另外，多數介面均被設定為混合模式，這種模式能接收每個幀的乙個複製。作為乙個例子，tcpdump使用這種模式。

目前，大多數的網絡卡經過配置都能接收目的位址為多播位址或某些子網多播位址的幀。對於乙太網，當位址中最高位元組的最低位設定為1時表示該位址是乙個多播地址，用十六進製制可表示為01:00:00:00:00:00（乙太網廣播位址ff:ff:ff:ff:ff:ff可看作是乙太網多播位址的特例）。

2.如果網絡卡收到乙個幀，這個幀將被傳送給裝置驅動程式（如果幀檢驗和錯，網絡卡將丟棄該幀）。裝置驅動程式將進行另外的幀過濾。首先，幀型別中必須指定要使用的協議（ip、arp等等）。其次，進行多播過濾來檢測該主機是否屬於多播位址說明的多播組。

3.裝置驅動程式隨後將資料幀傳送給下一層，比如，當幀型別指定為ip資料報時，就傳往ip層。ip根據ip位址中的源位址和目的位址進行更多的過濾檢測。如果正常，就將資料報傳送給下一層（如tcp或udp）。

4.每次udp收到由ip傳送來的資料報，就根據目的埠號，有時還有源埠號進行資料報過濾。如果當前沒有程序使用該目的埠號，就丟棄該資料報並產生乙個icmp不可達報文（tcp根據它的埠號作相似的過濾）。如果udp資料報存在檢驗和錯，將被丟棄。

廣播位址的分類

1. 受限的廣播

受限的廣播位址是255.255.255.255。該位址用於主機配置過程中ip資料報的目的位址，此時，主機可能還不知道它所在網路的網路掩碼，甚至連它的ip位址也不知道。

在任何情況下，路由器都不**目的位址為受限的廣播位址的資料報，這樣的資料報僅出現在本地網路中。

2. 指向網路的廣播

指向網路的廣播位址是主機號為全1的位址。a類網路廣播位址為netid.255.255.255其中netid為a類網路的網路號。

乙個路由器必須**指向網路的廣播，但它也必須有乙個不進行**的選擇。

3. 指向子網的廣播

指向子網的廣播位址為主機號為全1且有特定子網號的位址。作為子網直接廣播位址的ip位址需要了解子網的掩碼。例如，如果路由器收到發往128.1.2.255的資料報，當b類網路128.1的子網掩碼為255.255.255.0時，該位址就是指向子網的廣播位址；但如果該子網的掩碼為255.255.254.0，該位址就不是指向子網的廣播位址。

4. 指向所有子網的廣播

指向所有子網的廣播也需要了解目的網路的子網掩碼，以便與指向網路的廣播位址區分開。指向所有子網的廣播位址的子網號及主機號為全1。例如，如果目的子網掩碼為255.255.255.0，那麼ip位址128.1.255.255是乙個指向所有子網的廣播位址。然而，如果網路沒有劃分子網，這就是乙個指向網路的廣播。

多播位址的轉換

多播組ip位址包括為1110的最高4 bit和多播組號。它們通常可表示為點分十進位制數，範圍從224.0.0.0到239.255.255.255。

多播組乙太網位址包括000,0001.0000,0000.0101,1110.0的最高25位和剩餘23位多播組號。ip多播相對應的乙太網位址範圍從01:00:5e:00:00:00到01:00:5e:7f:ff:ff。

這種位址分配將使乙太網多播位址中的23 bit與ip多播組號對應起來，通過將多播組號中的低位23 bit對映到乙太網位址中的低位23 bit實現。

由於多播組號中的最高5 bit在對映過程中被忽略，因此每個乙太網多播位址對應的多播組是不唯一的。32 個不同的多播組號被對映為乙個乙太網位址。例如，多播位址224.128.64.32（十六進製制e0.80.40.20）和224.0.64.32（十六進製制e0.00.40.20）都對映為同一乙太網位址01:00:5e:00:40:20。

既然位址對映是不唯一的，那麼裝置驅動程式或ip層就必須對資料報進行過濾。因為網絡卡可能接收到主機不想接收的多播資料幀。另外，如果網絡卡不提供足夠的多播資料幀過濾功能，裝置驅動程式就必須接收所有多播資料幀，然後對它們進行過濾。

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廣播和多播

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