卷2 第12章 IP多播

12.1 引言

• D类地址（224.0.0.0 ~ 239.255.255.255）用于多播
• 主机组动态变化
• IGMP管理组成员

主机多播级别

级别	说明
0	不能发送/接收
1	能发送不能接收
2	能发送和接收

12.2 代码介绍

• net/if_ether.h：以太网多播
• netinet/in.h：多播结构
• netinet/in_var.h：多播定义
• netinet/ip_var.h：多播结构

12.3 以太网多播地址

IP→以太网映射

01:00:5e + IP地址低23位

text

• 32个IP映射到同一以太网地址
• 需要额外过滤

12.4 ether_multi结构

成员	说明
enm_addrlo/hi	地址范围
enm_ac	回指arpcom
enm_refcount	引用计数

12.5 以太网多播接收

• SIOCADDMULTI：添加多播地址
• SIOCDELMULTI：删除多播地址

12.6 in_multi结构

成员	说明
inm_addr	多播地址
inm_ifp	接口指针
inm_refcount	引用计数
inm_timer	IGMP定时器

12.7 ip_moptions结构

成员	说明
imo_multicast_ifp	输出接口
imo_multicast_ttl	TTL
imo_multicast_loop	环回标志
imo_membership	组成员数组

12.8 多播的插口选项

选项	说明
IP_MULTICAST_IF	接口
IP_MULTICAST_TTL	TTL
IP_MULTICAST_LOOP	环回
IP_ADD_MEMBERSHIP	加入组
IP_DROP_MEMBERSHIP	离开组

12.9 多播的TTL值

• 控制辖域（scope）
• 阈值限制传播范围

推荐TTL值

TTL	辖域
0	同一主机
1	同一子网
32	同一地点
64	同一区域
128	同一州
255	不限

12.10 ip_setmoptions函数

处理选项

1. IP_MULTICAST_IF：设置接口
2. IP_MULTICAST_TTL：设置TTL
3. IP_MULTICAST_LOOP：环回控制
4. IP_ADD_MEMBERSHIP：加入组
5. IP_DROP_MEMBERSHIP：离开组

12.11 加入IP多播组

处理流程

1. 验证地址
2. 查找接口
3. 检查是否已加入
4. 分配in_multi结构
5. 更新以太网多播表

12.12 离开IP多播组

• 减少引用计数
• 释放结构
• 更新硬件过滤

12.13 ip_getmoptions函数

• 获取当前多播选项设置

12.14 多播输入处理

• 多播路由器接收所有多播
• 检查接口成员关系
• 转发到其他接口

12.15 多播输出处理

1. 设置M_MCAST标志
2. 选择TTL
3. 选择源地址
4. 环回处理
5. 转发（路由器）
6. 发送

12.16 性能的考虑

• 线性搜索可能成为瓶颈
• 高速缓存可提高性能

12.17 小结

多播使用D类地址，通过IGMP管理组成员。以太网多播映射不唯一。