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1、,1,IPV6多播和任播,2,多播和任播,多播能力是在1988年通过定义D类地址和IGMP（Internet组管理协议）正式加进IPv4的。1992年MBONE的建立加速了这些能力的实施，然而这样的实施还远非普及。IPv6的设计者们希望利用改换新协议的机会保证多播功能在所有的IPv6节点上都可以提供。他们定义了所有路由器都应该识别的一个多播地址格式，把IPv4的IGMP功能加进IPv6的基本ICMP协议，并且保证所有的路由器都能够为多播分组选择路由。在IPv6中结合进任播能力将为网络管理者提供大量的灵活性。,3,多播地址结构,4,多播地址结构,第4位用T表示，它是Transient（过渡）的缩
2、写。当改为置成0时，表示由全局Internet号码管理委员会分配的周知地址，也称永久分配的地址。当该位置成1时，表示一个非永久分配的过渡地址。在今天的MBONE上就使用过渡地址。当一个组决定进行一次多播会话时，它请求会话目录工具随机地选择一个地址。这个随机地址的唯一性由一个冲突检测算法验证。一但会话终止，该地址就会被释放。,5,多播地址结构,6,多播地址结构,同样的功能在MBONE中是通过仔细调节IPv4的TTL段取得的。IPv6规范允许精确得多的定义。然而，它强使路由器实施范围边界。特别地，仅当路由器知道哪个链路属于哪个场点和哪个组织的时候才能实施场点和组织范围。,7,多播地址结构,需要注意
3、的是范围指示符并不影响永久分配(0)的组的含义。例如，组标识符101（十六进制）是分配给NTP（网络时间协议）服务器的。对于它，我们可以用5个范围1，2，5，8和E(都是4位)得到5个多播地址。FF01:101表示跟发送方在同一节点上的所有NTP服务器。FF02:101表示跟发送方在同一链路上的所有NTP服务器。FF05:101表示跟发送方在同一场点的所有NTP服务器。FF0E:101表示在Internet上的所有NTP服务器。 跟NTP不同，有许多组只可以在某些有限的范围内使用。例如，把一个报文发送给在Internet上的所有动态主机配置服务器是行不通的，因而也就无意义。,8,组标识符的结构
4、,在1996年1月颁布的IPv6初始版本规定组标识符的大小是112位。IANA (Internet Assigned Numbers Authority,意思是： Internet号码分配机构。负责对IP地址分配规划以及对TCP/UDP公共服务的端口定义)已经分配了用于IPv4多播过程的一个组标识列表。负责这项工作的Bob Hinder和Steve Deering提出在IPv6内把这些标识符保留做同样的使用。下表给出了这些地址的列表。随着新协议的建立，需要注册新的地址，该表还将演变。完全列表由IANA维护，可以从其Web场点www.iana.org访问。,9,组标识符的结构 多播地址分配示例,
5、节点本地范围： FF01:0:0:0:0:0:0:1 所有节点组地址 FF01:0:0:0:0:0:0:2 所有路由器组地址场点本地范围： FF05:0:0:0:0:0:0:2 所有路由器组地址 FF05:0:0:0:0:0:1:3 所有DHCP服务器组地址 FF05:0:0:0:0:0:1:4 所有DHCP中继器组地址,10,组标识符的结构 多播地址分配示例,链路本地范围：FF02:0:0:0:0:0:0:1 所有节点组地址FF02:0:0:0:0:0:0:2 所有路由器组地址FF02:0:0:0:0:0:0:4 DVMRP（距离向量多播路由协议）路由器组地址FF02:0:0:0:0:0:0
6、:5 OSPFIGP（OSPF内部网关协议）组地址 FF02:0:0:0:0:0:0:6 OSPFIGP指定路由器组地址FF02:0:0:0:0:0:0:7 ST（流协议-Internet Stream Protocol）路由器组地址FF02:0:0:0:0:0:0:8 ST主机组地址FF02:0:0:0:0:0:0:9 RIP 路由器组地址FF02:0:0:0:0:0:0:A EIGRP（增强的内部网关路由协议，是由Cisco 公司八十 年代中期设计的动态距离向量路由协议）路由器组地址 FF02:0:0:0:0:0:0:B 移动代理组地址FF02:0:0:0:0:0:0:D 所有协议无关的多
7、播路由器组地址 FF02:0:0:0:0:0:1:2 所有DHCP代理组地址,11,组标识符的结构 多播地址分配示例,所有范围： FF0X:0:0:0:0:0:0:101 网络时间协议(NTP)组地址 FF0X:0:0:0:0:0:0:103 Rwhod服务器组地址 FF0X:0:0:0:0:0:0:106 名字服务器组地址 FF0X:0:0:0:0:0:0:110 音乐服务组地 FF0X:0:0:0:0:0:0:118 microsoft-ds（数据库服务）组地址 FF0X:0:0:0:0:0:0:129 关守组地址gatekeeper FF0X:0:0:0:0:0:2:0000 -FF0X
8、:0:0:0:0:0:2:7FFD 多媒体会议呼叫组地址 FF0X:0:0:0:0:0:2:7FFE 会话通告协议（SAPv1） 通告组地址,12,组标识符的结构,路由和管理协议使用的地址在大多数情况下仅用于链路范围；开头16位置成FF02。其它的大多数地址可以用于所有的范围。在表中，其前缀被置成常规值FF0X, 这里的x可以被任何有效的范围标识符代替。作为例子，所有的网络时间管理程序都知道“在本场点的所有NTP服务器”的地址是FF05:101。它们在程序启动的时候将宣告它们对该组的成员关系，就像视频会议的成员加入动态分配给它们的组的多播地址那样。,13,组标识符的结构,IPv6协议本身仅使用
9、永久组标识符的一小部分，对于这部分地址所有的IPv6节点都应懂得。它们包括：*组标识符0保留，不能用于任何范围。*组标识符1定义所有的IPv6节点地址。它可以用于范围1（FF01:1）标识在这个节点上的所有节点地址，或者用于范围2（FF02:1）标识在这条链路上的所有节点。*组标识符2定义所有的IPv6路由器地址，它可以用于范围1（FF01:2）标识在这个节点上的所有路由器地址，或用于范围2（FFE02:2）标识在这条链路上的所有路由器。*组标识1:2,1:3和1:4被动态主机配置协议用以标识DHCP代理、服务器和中继器。它们可以用于范围2到达在一条链路上存在的代理和服务器，用于范围5标识一个
10、场点所有的代理和服务器。,14,组标识符的结构,过渡地址主要也是在为具体的范围和使用保留的区域内随机地选取。起初的规范就定义了一个这样的区段， 从FF0X:0:0:0:0:0:2:8000 到 FF0X:0:0:0:0:0:2:FFFF， 用于多媒体会议。这些地址的唯一性由会话通告协议SAP保证。 要为一个多媒体会议分配一个多播地址的站将要：(1)加入该SAP(会话通告协议)组。 (2)选取一个随机的组标识。该标识应该属于指定的范围。并且应该尚未被另一个会议使用。 (3)通过给该SAP组发送一个报文宣告该会议及其地址。该宣告将定期重复，直至会议结束为止。在这一点上，该多播地址将被释放，可被另一
11、个会议再度使用。,15,组标识符的结构,然而，多播地址不仅仅用于多媒体会议，像是数据分发、多方参与的游戏或分布式仿真，也需要地址。它们要么从IANA请求一个特别的地址，要么决定使用在一个特定区段内的特别地址。在那个区段内的地址分配不必通过SAP协议进行。作为例子，分布式仿真把地带划分成小的单元或区域，通过协调确定每个区域的组地址。当对象移动进入该区域时，该对象就加入对应的组，并开始跟所有其它已在该区域内的对象交换报文。为了避免跟其它的组冲突，这样的应用必须从IANA请求它们自己的地址区段。,16,组标识符的结构,为了在局域网上发送多播分组，我们必须从IPv6多播地址自动产生一个IEEE-802
12、 48位多播地址（MAC多播地址）。这可以通过在IPv6多播地址的最后32位的前面附加一个固定的16位前缀得以完成。实际上，这一决定把IPv6可以支持的组的数目限制到232。最后，IPv6永久的组标识符总是FFgs:XXXX:XXXX的形式，即8位多播前缀，4位标志，4位范围，80个0和32位组标识符。其中g表示组的标 志 （永久分配地址或过渡地址），s表示组范围。值得注意的是，在任何情况下，真正的组标识符总是不超过32位，相当于IPv4地址的数目，这显然是足够多了。,17,组管理,ICMP的IPv6版本包括3个组成员关系报文；*类型130，组成员关系查询；*类型131，组成员关系报告；*类型
13、132，组成员减少。所有这些报文都具有同样的格式（参见下图）。,18,组管理,19,组管理,类型段将被设置成130、131或132分别表示成员关系查询、报告或终止。代码段总是设置成0，表示成未使用的。域检验和就是常规的ICMP检验和。要测试本地站组成员关系的路由器发送一个成员查询；是一个组成员的站用一个组成员关系报告响应。,20,组管理,查询可以集中到一个特别的组，在这种情况下分组被发送给那个组的地址。同样的地址在ICMP报文的地址域中重复。路由器也可以发送指向所有组的广泛查询。这些查询将被发送给链路本地所有节点的多播地址（FF02:1） ，ICMP报文的地址段将被设置成未指定的地址 0 ：0
14、(所有组)。 由站发送的报告总是发送给被报告的同一个组。组地址也被拷贝在ICMP报文中。这一过程的目的是避免重复报告。一个站一旦报告了对该组的成员关系，其它的每个站都接受它，并且知道没有必要发送附加的报文报告。,21,组管理,在查询报文中，最大响应延迟域表示响应的报告报文可以被延迟的最长时间，以毫秒为单位。在收到查询时，要报告其成员关系的站取在0和这个最大响应延迟之间的一个随机值。然后它等待，如果延迟时间过了，它就发送响应；或者在此延迟时间之前有另一个站发送了报告，就关闭计时器。在组成员报告和终止报文中最大响应延迟设置成0(无响应)。为了加快多播路由表的更新，离开一个组的站发送组成员终止报文。
15、它们被发送到整个组，使得剩余的站可以立即通知路由器在本地链路上还存在着一些组成员。,22,多播路由选择,通过扩展路由器的路由选择和转发功能，人们可以在许多由路由器互连的支持硬件多播的网络上面实现因特网多播。现在主要有三种这样的扩展：第一种是基于链路状态的路由选择；第二种是基于距离向量的路由选择；第三种则可以建立在任何路由选择协议之上，称作协议无关的多播（PIM：Protocol Independent Multicast）。,23,多播路由选择 链路状态多播,在面向单播的链路状态路由选择中，每个路由器监视跟它直接相连的链路的状态，当状态改变时，就给所有其它的路由器发送一个更新报文。由于每个路由器都收到了可以重构整个网络拓扑的足够信息，所以它们都能够使用Dijkstra算法计算以自己为根到达所有可能的目标的最短通路分布树。路由器使用这个树确定它转发的每个分组的下一跳段。,24,多播路由选择 链路状态多播,为了支持多播，需要对上述算法所做的扩展就是把在一个特别的链路（例如LAN）上具有成员的若干个组加到该链路的状态上。惟一的问题是每个路由器如何确定哪个组在哪个链路上有成员。答案是让每个主机定期地向LAN通告它所属于的组。路由器只须监视LAN以得到这样的通告。如果这样的通告停止到达了，那么在一段时间之后路由器就认为该主机已经脱离了这个组。,
