本节书摘来自异步社区《IP组播（第1卷）》一书中的第1章，第1.3节，作者【美】Josh Loveless（乔希 勒夫莱斯） , Ray Blair（雷 布莱尔） , Arvind Durai（阿温德 杜莱），更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看
1.3 组播数据包
如前所述，组播这种通信方式可以只通过一条数据流，将消息送到多个接收方。在运行Internet协议（IP）的以太网环境中，构成网络基础设施的设备主要是路由器和交换机，它们负责将单个数据包复制为多个数据包或消息，并高效地将这些数据包分发给有意接收这些消息的设备。
现在我们需要简要回顾开放式系统互联（OSI）模型，并解释组播在不同层中的应用。表1-1中列出了OSI模型的组成部分。
组播应用通常使用IP上的用户数据报协议（UDP）。因此需要使用传输层，使用了传输层就不能没有网络层运行的IP协议。路由器提供的主要功能也是在IP层。以太网交换机会在数据链路层上，使用MAC地址复制子网中的组播流量。
你必须完全理解OSI模型，这样才能了解IP组播技术，以及各层之间的相互作用。
注释
我们把数据帧称为二层消息，在这里我们关注的是源和/或目的MAC地址。我们把数据包称为三层消息，它包含源和目的IP地址。
学习组播一定要理解路由器到底是如何构建组播路由信息库（MRIB）的，以及路由器是如何通过使用单播路由信息库（RIB）来确保转发路径中不出现环路的。从数学的角度说，使用树形结构是路由设备或交换设备确保无环拓扑的最佳方式。组播路由器和交换机就是构建树形结构的专家，本书后文中将更详细地介绍相关内容。
1.3.1 组播源是什么
当说到组播时，总是涉及两种类型的主机：组播源和组播接收方。组播源可以是网络中拥有IP地址的任意设备。要想成为源设备，主机只需要向组播组（Multicast Group）IP地址发送一个消息。在图1-8中，3个发送方都在向同一个组播目的地址239.1.1.1发送消息。
组播源设备在发出一个组播消息前，不需要说明它想把这个消息发送给一个组。任何启用了IP的设备（包括路由器和交换机）都可以把数据包发往组播组。当IP组播路由器在处理一个目的地是组播组的消息时，它会建立一个新的转发条目。这个新的转发条目是“源，组”条目，被称为“源组”，简写为（S, G）。图1-8中发送方A的（S, G）条目应该是（192.168.0.2, 239.1.1.1）。
（S, G）条目指的是源IP地址和目的组地址，中间以逗号相隔。图1-8中的发送方IP地址就是源（S）地址，目的组播组IP地址就是（G）地址。注意图中的3台设备都向同一个组地址发送消息。这会引发问题吗？在继续阅读的过程中想着这个问题。
1.3.2 组播接收方是什么
组播接收方是指启用了组播的设备，并且它表达过对某个组播组或者某个（S, G）对感兴趣。除非组播是在链路本地（不会由任何路由器在网络中转发，比如224.0.0.2这个表示“所有路由器”的IPv4组）传输的，否则IP设备要想成为某个组播组的接收方，必须由管理员或某项应用向那个组播组进行注册。注册后，这个组播接收方就会侦听去往这个组播组目的地址的数据包，比如图1-8中的组播组239.1.1.1。
组播注册的过程是由Internet组播消息协议（IGMP）进行管理的。路由器收到或发起针对某个组或某些组的接收方注册行为时，路由器会在MRIB中添加（, G）条目。（, G）条目表示路由器对这个组感兴趣。
注释
组播转发信息库（MFIB）和组播路由信息库（MRIB）是用来解释Cisco路由器中组播流的术语。
MRIB负责维护组播协议生成的路由信息。这些信息会反馈到MFIB中，MFIB负责转发组播数据包，并且负责收集组播流的状态统计信息。
