linux组播通信

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1、摘要：　　　　本文可做为TCP/IP组播技术的入门材料,文中介绍了组播通信的概念及原理，以及用于组播应用编程的LinuxAPI的详细资料。为了使读者更加完整的了解Linux组播的整体概念，文中对实现该技术的核心函数也做了介绍。在文章的最后给出了一个简单的C语言套接字编程例子，说明如何创建组播应用程序。　　　　一、导言　　在网络中，主机间可以用三种不同的地址进行通信：　　单播地址（unicast）：即在子网中主机的唯一地址（接口）。如IP地址：192.168.100.9或MAC地址：80:C0:F6:A0:4A:B1。　　广播地址：这种类型的地址用来向子网内的所有主机（接口）发送数据

2、。如广播IP地址是192.168.100.255，MAC广播地址：FF:FF:FF:FF:FF。　　组播地址：通过该地址向子网内的多个主机即主机群（接口）发送数据。　　　　如果只是向子网内的部分主机发送报文，组播地址就很有用处了；在需要向多个主机发送多媒体信息（如实时音频、视频）的情况下，考虑到其所需的带宽，分别向每一客户端主机发送数据并不是个好办法，如果发送主机与某些接收端的客户主机不在子网之内，采用广播方式也不是一个好的解决方案。　　　　二、组播地址　　大家知道，IP地址空间被划分为A、B、C三类。第四类即D类地址被保留用做组播地址。在第四版的IP协议（IPv4）中，从224.

3、0.0.0到239.255.255.255间的所有IP地址都属于D类地址。　　组播地址中最重要的是第24位到27位间的这四位，对应到十进制是224到239，其它28位保留用做组播的组标识，如下图所示：　　图1组播地址示意图　　　　IPv4的组播地址在网络层要转换成网络物理地址。对一个单播的网络地址，通过ARP协议可以获取与IP地址对应的物理地址。但在组播方式下ARP协议无法完成类似功能，必须得用其它的方法获取物理地址。在下面列出的RFC文档中提出了完成这个转换过程的方法：　　　　RFC1112：MulticastIPv4toEthernetphysicaladdresscorres

4、pondence　　RFC1390：CorrespondencetoFDDI　　RFC1469：CorrespondencetoToken-Ringnetworks　　　　在最大的以太网地址范围内，转换过程是这样的：将以太网地址的前24位最固定为01:00:5E，这几位是重要的标志位。紧接着的一位固定为0，其它23位用IPv4组播地址中的23位来填充。该转换过程如下图所示：　　　　图2地址转换示意图　例如，组播地址为224.0.0.5其以太网物理地址为01:00:5E:00:00:05。　　　　还有一些特殊的IPv4组播地址：224.0.0.1：标识子网中的所有主机。同一个子网中具

5、有组播功能的主机都是这个组的成员。　　　　224.0.0.2：该地址用来标识网络中每个具有组播功有的路由器。　　　　224.0.0.0----224.0.0.255范围内的地址被分配给了低层次的协议。向这些范围内的地址发送数据包，有组播功能的路由器将不会为其提供路由。　　　　239.0.0.0----239.255.255.255间的地址分配用做管理用途。这些地址被分配给局部的每一个组织，但不可以分配到组织外部，组织内的路由器不向在组织外的地址提供路由。　　　　除了上面列出的部分组播地址外，还有许多的组播地址。在最新版本的RFC文档“AssingedNumbers”中有完整的介绍。

6、　　　　下面的表中列出了全部的组播地址空间，同时还列出了相应的地址段的常用名称及其TTL（IP包的存活时间）。在IPv4组播方式下，TTL有双重意义：正如大家所知的，TTL原本用来控制数据包在网络中的存活时间，防止由于路由器配置错误导致出现数据包传播的死循环；在组播方式下，它还代表了数据包的活动范围，如：数据包在网络中能够传送多远？这样就可以基于数据包的分类来定义其传送范围。　范围TTL地址区间描述　　　　节点(Node)0只能向本机发送的数据包，不能向网络中的其它接口传送　　　　链路(Link)1224.0.0.0-224.0.0.255只能在发送主机所在的一个子网内的传送，不会

7、通过路由器转发。　　　　部门32239.255.0.0-239.255.255.255只在整个组织下的一个部门内(Department)传送　　　　组织64239.192.0.0--239.195.255.255在整个组织内传送(Organization)　　　　全局(Global)255224.0.1.0--238.255.255.255没有限制，可全局范围内传送　　三、组播的工作过程　　　　在局域网内，主机的网络接口将到目的主机的数据包发送到高层，这些数据包中的目