新出现的TCP IP 协议.pdf

下载
下载
第3章新出现的TCP/IP协议
前一章阐述了 T C P / I P的基本体系结构、功能以及支持 I P选路的协议。本章的重点是
T C P / I P协议系列中的那些新近出现的和正在形成的协议和功能。下面我们所要讨论的这些新
协议和功能在 T C P / I P的基本互连功能中引入了一些新的服务,例如 Q o S、组播和安全性等。
此外,有关I P v 6的功能和特点也将在本章作一个简单的讨论。
IP组播
到目前为止,我们所有的讨论都集中在 T C P / I P中的单播(即单点到单点或 u n i c a s t)通信
上。I P组播(IP Multicast)是T C P / I P体系结构中的一个附加的部分,它可以在一个基于 I P的
网络上进行高效率的成组通信。在那些需要进行一点对多点、多点对多点、少数点对多点以
及少数点对少数点的通信应用中, I P组播是最理想的技术方案。应用的实例包括视频会议、
共享公告板、“推进”技术(例如广告和信息订阅等)、资源/服务器发现( r e s o u r c e / s e r v e r
d i s c o v e r y)、财务数据发布以及服务器复制等等。
I P组播的基本思想是多个接收者可以接收同一个或一组源所发出的相同数据的一个拷贝。
我们当然可以让这一个或这一组发送者将数据拷贝分别发送给每一个单独的接收者,但很明
显由于多种原因,这种方式的效率不很高。发送者除了必须了解和管理每一个接收者的主机
地址外,发送者还需要向所有接收者发送多个相同的数据拷贝,白白地消耗了网络的带宽和
发送者自身的资源。
I P组播定义了一个更加高效的模型:
•定义一个组地址( group address)。每个组地址代表一个或多个发送者与一个或多个接
收者之间的一个会话( s e s s i o n)。
•接收者主机可以采用组播地址告诉路由器该主机希望加入(或退出)哪一个组播组。
•发送者使用组播组地址发送分组。发送者可以不知道任何有关接收者的信息,如接收者
在什么位置等,实际上发送者也不需关心这些信息,而只需了解组地址。
•路由器建立一棵从发送者分支出去的组播传递树,这棵树延伸到所有的、其中至少有一
个组播组成员的网络中。利用这个传递树,路由器把那些寻址到组播组的 I P分组一直转发到
具有组播组成员的网络中。
在图3 - 1中给出一个支持 I P组播的网络的构成。接收者采用某个组成员资格协议( g r o u p
membership protocol)通知距它最近的路由器,表示它希望加入一个组播组。运行在路由器
网络中的一个组播路由协议就会建立一棵组播传递树,用来将一个组播组中的分组传递给
该组的成员。就发送者而言,它们只需要简单地发送一个以相应组播组地址为其目的地址的
单个I P分组,剩下的工作都由路由器来完成。这个模型的规模可以从一个接收者扩展到数百
或数千个接收者。任何时候,如果一个接收者希望离开一个组播组时,它也只需简单地通知
距它最近的那个路由器,而与发送者无关,因为发送者根本不用关心组成员的变化。
组播和单播路由协议均在同一个路由器上同时运行。
第3章计新出现的TCP/IP协议计计29
下载
组播路组播路
由器2 由器5
接收者
组播路组播路组播路
被修剪被修剪
由器1 由器3 由器4
发送者
组播路
由器6
接收者
组播路由协议组成员资格协议
图3-1 IP组播的组件
D类寻址
D类的地址空间是专为 I P组播组地址而定义的。每个组播组地址都落在从 2 2 4 . 0 . 0 . 0到
2 3 9 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5的空间范围内。这个地址空间中的一部分地址被保留,被某些特殊的组功能、
一些人们熟知的组播应用以及某些管理范畴的组播程序所使用。其余的地址部分可以在需要
进行组播传送的时候动态分配。完整的保留组播组地址列表可以从 I n t e r n e t指定编号授权
(I A N A) 那里获得。
I P组播组地址可以被映射到电气电子工程师协会( I E E E)所规定的802 MAC组播地址上。
这种映射的实现过程是,取出 I P组播组地址的低 2 3位,将其添加到一个由 I A N A指定的特殊前
缀0 1 - 0 0 - 5 E之后。例如,组播组地址 2 2 5 . 0 2 . 0 3 . 0 4可以映射成一个以太网组播地址 0 1 - 0 0 - 5 E -
0 2 - 0 3 - 0 4。将I P组播组地址映射到 IEEE 8