局域网上的硬件多播

• 由于MAC地址（也称为硬件地址）有多播MAC地址这种类型
  • 因此只要把IPv4多播地址映射成多播MAC地址，即可将IP多播数据报封装在局域网的MAC帧中
  • 而MAC帧首部中的目的MAC地址字段的值，就设置为由IPv4多播地址映射成的多播MAC地址
  • 这样，可以很方便地利用硬件多播来实现局域网内的IP多播
• 当给某个多播组的成员主机配置其所属多播组的IP多播地址时，系统就会根据映射规则从该IP多播地址生成相应的局域网多播MAC地址
  

IPv4多播地址映射成多播MAC地址

• 因特网号码指派管理局 IANA，将自己从 IEEE 注册管理机构申请到的以太网 MAC 地址块中从 01-00-5E-00-0000 到 01-00-5E-7F-FF-FF 的多播MAC地址，用于映射IPv4多播地址
• 这些多播 MAC 地址的左起前 25 个比特都是相同的，剩余 23 个比特可以任意变化，因此共有 2^23 个
• MAC地址为6字节
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最小多播MAC地址

25 比特固定部分保持不变，剩余 23 比特全部取 0，就可以得到最小多播MAC地址

最大多播MAC地址

将 25 比特固定部分保持不变，剩余 23 比特全部至1，就可以得到最大多播MAC地址

32比特的IPV4多播地址映射成48比特的多播MAC地址

• 32 比特的 IPV4 多播地址的左起前 4 个比特固定为1110，剩余 28 个比特可以任意变化
• 然而 48 比特的多播MAC地址只有低23比特可以任意变化，因此只能与多播IP地址的低23比特进行映射
  • 这带来一个影响：IP多播地址可变化的 28 比特的前 5 个比特无法映射到MAC多播地址
    • 这会造成IP多播地址与多播MAC地址的映射关系并不是唯一的

IP多播地址与多播MAC地址的映射关系并不是唯一

下面是两个IP多播地址和他们各自的二进制形式

• 左起前四个比特固定为1110，表示这是 IP 多播地址
• 剩余可变化的 28 个比特中的这 5 个比特无法映射因此只有剩余 23 比特可映射到多播MAC地址
  • 第 23 比特多播MAC地址左起，前 25 个比特固定不变，将IP多播地址的第 23 比特映射到，或者说作为MAC多播地址的第 23 位，这样就得出了IP多播地址相应的多播MAC地址
• 由于IP多播地址与多播MAC地址的映射关系不是唯一的
  • 因此收到IP多播数据报的主机还要在网际层利用软件进行过滤，把不是主机要接收的IP多播数据报丢弃

相同映射关系的IP多播数据报进行过滤

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