Ch4.网络层(五)

十二.IP组播

1.IP数据报的三种传输方式

2.IP数据报的三种传输方式

2.1单播

在发送者和每一接收者之间需要单独的数据信道。

2.2多播

3.IP组播地址

IP组播地址让源设备能够将分组发送给一组设备。属于多播组的设备将被分配一个组播组P地址（一群共同需求主机的相同标识)。组播地址范围为224.0.0.0~239.255.255.255(D类地址)，一个D类地址表示一个组播组。只能用作分组的目标地址。源地址总是为单播地址。

4.硬件组播

同单播地址一样，组播IP地址也需要相应的组播MAC地址在本地网络中实际传送帧。组播MAC地址以十六进制值01-00-5E打头，余下的6个十六进制位是根据IP组播组地址的最后23位转换得到的。

5.GMP协议与组播路由选择协议

5.1网际组管理协议IGMP

5.2网际组管理协议IGMP

5.3IGMP工作的两个阶段

ROUND 1:某主机要加入组播组时，该主机向组播组的组播地址发送一个GMP报文，声明自己要称为该组的成员。

本地组播路由器收到1GMP报文后，要利用组播路由选择协议把这组成员关系发给因特网上的其他组播路由器。ROUND 2:本地组播路由器周期性探询本地局域网上的主机，以便知道这些主机是否还是组播组的成员。

只要有一个主机对某个组响应，那么组播路由器就认为这个组是活跃的；如果经过几次探询后没有一个主机响应，组播路由器就认为本网络上的没有此组播组的主机，因此就不再把这组的成员关系发给其他的组播路由。

组播路由器知道的成员关系只是所连接的局域网中有无组播组的成员。

5.4组播路由选择协议

组播路由选择协议目的是找出以源主机为根节点的组播转发树。

组播路由协议目的是找出以源主机为根节点的组播转发树。构造树可以避免在路由器之间兜圈子。对不同的多播组对应于不同的多播转发树：同一个多播组，对不同的源点也会有不同的多播转发树。

习题

选择

1.以下关于组播概念的描述中，错误的是（D).A.在单播路由选择中，路由器只能从它的一个接口转发收到的分组B.在组播路由选择中，路由器可以从它的多个接口转发收到的分组C.用多个单播仿真一个组播时需要更多的带宽D.用多个单播仿真一个组播时时延基本上是相同的

   多个单播可以仿真组播，但是一个组播所需要的带宽要小于多个单播带宽之和：用多个单播仿真一个组播时，路由器的时延将很大，而处理一个组播分组的时延是很小的。

2.在设计组播路由时，为了避免路由环路，()。A,采用了水平分割技术B.构造组播转发树C.采用了IGMPD.通过生存时间(TTL)字段

   由于树具有不存在环路的特性，因此构造一个组播转发树，通过该转发树既能将主播分组传送到组内的每台主机，又能避免环路。水平分割用于避免距离-向避路由算法中的无穷计数问题。TTL字段用于防止IP分组由于环路而在网络中无限循环。  

3.以太网组播P地址224.215.145.230应该映射到的组播MAC地址是（A)。A.01-00-5E-57-91-E6B.01-00-5E-D7-91-E6C.01-00-5E-5B-91-E6D.01-00-5E-55-91-E6

   以太网组播地址块的范围是01-00-5E-00-00-00~01-00-5E-7F-FF-FF，而且在每个地址中，只有后23位可用组播。这样，只能和D类IP地址中的后23位有一一对应关系。D类IP地址可供分配的有28位，可见这28位中的前5位不能用来构成以太网硬件地址。215的二进制为11010111，其中，在映射过程中最高位为0，因此215.145.230的二进制为01010111.10010001.11100110，对应的十六进制数是57-91-E6。

4.下列地址中，（B)是组播地址。A.10.255.255.255B.228.47.32.45C.192.32.44.59D.172.16.255.255

   组播地址使用点分十进制表示的范围是224.0.0.0~239.255.255.255，这4个选项中，只有选项B在这个区间内。

简答

1.因特网的组播是怎样实现的？为什么因特网上的组播比以太网上的组播复杂得多？

   因特网的组播是靠路由器来实现的，这些路由器必须增加一些能够识别组播的软件。能够运行组播协议的路由器可以是一个单独的路由器，也可以是运行组播软件的普通路由器。因特网上的组播比以太网上的组播复杂得多，因为以太网本身支持广播和组播，而因特网上当前的路由器和许多物理网络都不支持广播和组播。

十三.移动IP

1.概念

移动IP技术是移动结点（计算机/服务器等）以固定的网络IP地址，实现跨越不同网段的漫游功能，并保证了基于网络P的网络权限在漫游过程中不发生任何改变。

2.移动IP通信过程

习题:

1.以下关于移动IP基本工作原理的描述中，错误的是(C)。A,移动IP的基本工作过程可以分为代理发现、注册、分组路由与注销4个阶段B.结点在使用移动P进行通信时，归属代理和外部代理之间需要建立一条隧道C.移动结点到达新的网络后，通过注册过程把自己新的可达信息通知外部代理D.移动IP的分组路由可以分为单播、广播与组播

   选项C把移动结点新的可达信息（转交地址）通知归属代理。这样，归属代理就可将发往移动结点的分组通过隧道转到转交地址（外部代理），再由外部代理交付给移动结点。

2.一台主机移动到了另一个LAN中，如果一个分组到达了它原来所在的LAN中，那么分组会被转发给（A)。A.移动IP的本地代理B.移动IP的外部代理C.主机D.丢弃

   当一个分组到达用户的本地LAN时，它被转发给某一台与本地LAN相连的路由器。该路由器寻找目的主机，这时本地代理响应该请求，将这些分组封装到一些新IP分组的载荷，并将新分组发送给外部代理，外部代理将原分组解出来后，移交给移动后的主机。

3.移动IP为移动主机设置了两个IP地址：主地址和辅地址(C)。A.这两个地址都是固定的B.这两个地址随主机的移动而动态改变C.主地址固定，辅地址动态改变D.主地址动态改变，辅地址固定

   移动主机在原始本地网时，获得的是主地址，当它移动到一个外地网络中时，需获得一个新的临时辅地址，主地址保持不变；当它移动到另一个外地网络或返回本地网络时，辅地址改变或撤销，而主地址仍然保持不变。选项C正确。

4.如果一台主机的P地址为160.80.40.20/16，那么当它移动到了另一个不属于160.80/16子网的网络中时，它将(B)。A,可以直接接收和直接发送分组，没有任何影响B.既不可以直接接收分组，也不可以直接发送分组C.不可以直接发送分组，但可以直接接收分组D.可以直接发送分组，但不可以直接接收分组

   因为所有路由器都是按照子网来安排路由器的，因此所有发往主机160.80.40.20/16的分组都会被发送到160.80/16子网中，当主机离开了这个子网时，自然就不能直接接收和直接发送分组，但可以通过转交地址来间接接收和发送分组。