【TCP/IP】组播

一、组播介绍

组播（Multicast）是网络技术中数据传输的一种方法，它允许将数据包同时发送给一组指定的目标，而不是单个的目标（单播 Unicast）或所有可能的目标（广播 Broadcast）。组播传输主要用于节省网络带宽和减少服务器负载，特别是在发送相同数据到多个接收者的应用场景中，如实时视频或音频的流媒体传输、多点视频会议和股票行情的实时更新等。
IPv4中，组播使用专门的IP地址范围（224.0.0.0至239.255.255.255），称为组播地址。网络设备（如路由器和交换机）使用这些地址来确定哪些数据包是为一组特定的接收者而发送的。在IPv6中，组播功能得到了增强和原生支持，并且拥有更大的地址范围。
组播通信的关键技术包括：
1. IGMP（Internet Group Management Protocol）：用于IPv4的网络中，客户端通过IGMP告诉路由器它们想要加入或离开一个组播组。路由器根据这些信息来管理组播数据的转发。
2. MLD（Multicast Listener Discovery）：类似于IGMP，但用于IPv6网络。
3. 组播路由协议：如PIM（Protocol Independent Multicast），用于在多个网络和路由器之间建立组播数据的最佳传输路径。
4. 组播域（Multicast Domain）：指支持组播传输的网络区域。因为并非所有网络设备都支持组播，所以组播域的边界就是设备开始和停止处理组播包的地方。
在基于组播的网络中，当一台主机想要接收特定组播组的数据时，它会告诉其所在的局域网（LAN）上的路由器，我要加入这个组播组。路由器会在接收到组播数据时，只向那些请求加入该组的主机转发数据包。这样，网络上没有加入该组的主机就不会接收到这些数据包，从而降低了不必要的网络流量和处理负载。
当实现组播时，需要考虑的因素包括：
- 网络基础设施是否支持组播（即硬件和协议）
- 组播的可扩展性和管理
- 组播的安全性，因为组播数据通常可以被局域网上的任何主机接收到
- 如何确保组播数据的可靠性，特别是在面向公共互联网传输时

在网络隔离和数据交换领域，组播技术可能不是主要的应用方式，但在某些特定场景中，如大规模数据分发、实时音视频通信等，组播技术可能会发挥重要作用。同时，随着网络技术的不断发展，组播技术也可能在网络隔离和数据交换领域找到新的应用场景。
总之，组播是一种高效的数据传输方式，能够显著节省带宽并减轻服务器压力，但同时也需要适当的网络支持和管理策略。

二、组播使用

组播是基于IP的一种通信方式。具体来说，组播使用D类IP地址（即224.0.0.0至239.255.255.255之间的IP地址）作为目的地址，允许数据在同一时间以高效的方式发往多个接收者。这种通信方式介于单播和广播之间，帧仅传给属于多播组的的多个主机。组播需要网络设备的支持，并且通常与IGMP（Internet Group Management Protocol）等组管理协议结合使用，以实现组成员的加入、离开和查询等功能。

在传输层协议方面，组播通常使用UDP（User Datagram Protocol）而非TCP（Transmission Control Protocol）。这是因为组播需要一种无连接的、尽力而为的传输方式，而UDP正好满足这种需求。TCP则是一种面向连接的、可靠的传输协议，更适合于单播通信。

因此，组播是基于IP的一种通信方式，使用D类IP地址作为目的地址，通常与IGMP等组管理协议结合使用，并在传输层使用UDP协议。

在传输层使用组播时，主要涉及到的是UDP（User Datagram Protocol）协议，因为UDP是一种无连接的、尽力而为的传输协议，非常适合用于组播通信。

以下是在传输层使用组播的基本步骤：

  1. 定义组播地址：首先，需要定义一个组播地址。组播地址是一个特殊的IP地址，范围在224.0.0.0至239.255.255.255之间。这个地址用于标识一个组播组，只有加入该组播组的接收方才能接收和处理这些数据包。
  2. 加入组播组：接收方需要加入相应的组播组，以便接收组播数据。这通常是通过设置网络接口的组播地址来实现的。
  3. 发送组播数据：发送方将数据发送到组播地址。在UDP协议中，这可以通过将数据包的目的地址设置为组播地址来实现。由于UDP是无连接的，发送方不需要与每个接收方建立单独的数据信道。
  4. 接收组播数据：只有加入了相应组播组的接收方才能接收到组播数据。当数据包到达网络中的路由器时，路由器会根据接收方的组播组成员信息，将数据包转发给相应的接收方。

需要注意的是，组播的实现需要网络设备的支持，包括路由器、交换机等。此外，还需要使用组播协议（如IGMP、MLD等）来管理组成员的加入、离开和查询等操作。

总的来说，传输层使用组播的方式主要是基于UDP协议，通过定义组播地址、加入组播组、发送和接收组播数据等步骤来实现高效的数据传输。

加入组播组通常涉及以下几个步骤：

  1. 确定组播地址：首先，需要知道想要加入的组播组的IP地址。这通常是通过查询相关文档或与网络管理员沟通来获取的。

  2. 配置网络接口：在设备上，需要配置网络接口以便能够接收组播数据。这通常涉及到设置网络接口的IP地址和子网掩码，确保它们与网络环境兼容。

  3. 加入组播组：在Linux系统中，可以使用ip命令将网络接口加入到指定的组播组。例如，如果想要将接口eth0加入到组播地址为239.0.0.1的组播组，可以执行以下命令：

    sudo ip maddr add 239.0.0.1 dev eth0

    这里，maddr是“multicast address”的缩写，dev指定了要加入组播组的网络接口。

  4. 配置路由：在加入组播组之后，可能需要配置路由以确保组播数据的正确传输。这可以通过使用route命令或ip命令来添加适当的路由规则来实现。

  5. 启用组播功能：在某些情况下，Linux系统默认可能未启用组播功能。可以通过修改系统配置文件（如/sys/module/ipv4/parameters/igmp_max_members）来设置最大组播成员数，并使用以下命令启用组播功能：

    sudo sysctl -w net.ipv4.igmp_max_members=100

    这里，igmp_max_members参数设置了系统可以支持的最大组播组成员数量。

  6. 测试连接：加入组播组后，应该测试是否能够成功连接到指定的组播地址。可以使用ping命令或其他网络工具发送组播数据包，并检查是否能够接收到响应。

  7. 配置防火墙：如果Linux系统上有防火墙，需要配置防火墙以允许组播数据通过。具体的配置步骤取决于所使用的防火墙软件和版本。

请注意，具体的步骤可能会因操作系统和网络环境的不同而有所差异。在进行组播配置时，最好参考操作系统和网络设备的文档，以确保正确配置。
组播，也就是多播，是一种网络技术，它可以将信息发送给一组特定的接收者。组播分为多种类型，包括IP组播、硬件组播以及应用层组播等。以下是使用IP组播的一些基本步骤，以IPv4为例：
1. 建立组播地址:
   - 组播地址在IPv4中是特定的地址范围，从224.0.0.0到239.255.255.255。
   - 这些地址并不用于标识特定的目的地网络接口，而是用于标识一组接收者。
2. 设定组播路由:
   - 网络上的路由器需要配置以支持组播。
   - 需要使用IGMP (Internet Group Management Protocol) 管理主机群组成员身份。
   - 路由器之间使用PIM (Protocol Independent Multicast) 或类似协议来交换组播流量路由信息。
3. 应用程序建立组播组:
   - 应用程序使用一个组播地址来建立一个组播组。
   - 通常是选择一个未被使用的组播地址，和一些控制信息比如端口号。
4. 加入组播组:
   - 主机使用IGMP向其本地路由器表明它希望接收发送到特定组播地址的数据包。
   - 在编程层面，可以使用一个包含组播地址的`IP_ADD_MEMBERSHIP` socket选项调用来加入组播组。
举例来说，下面是如何使用Python的socket库来加入一个组播组：

import socket
import struct# 创建一个UDP socket
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)# 允许多个socket复用地址
sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)# 绑定到所有接口的12345端口
sock.bind(('', 12345))# 使用组播地址，把自己添加到组播组
# 必须将IP地址转换成适当的格式
mreq = struct.pack("4sl", socket.inet_aton("224.0.0.1"), socket.INADDR_ANY)sock.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_ADD_MEMBERSHIP, mreq)

5. 发送组播消息:
   - 发送方只需将数据包发送到选定的组播地址上。
   - 网络中的组播路由将会负责把包分发到所有订阅了该地址的接收者。
在Python中，可以使用以下方式发送一个组播消息：

  

import socket# 创建一个UDP socket
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)# 设置TTL
ttl = struct.pack('b', 1)
sock.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_MULTICAST_TTL, ttl)# 发送消息到组播地址
multicast_group = ('224.0.0.1', 12345) # 组播地址和端口号
message = b'This is a multicast message'sock.sendto(message, multicast_group)

6. 退出组播组:
   - 当一个应用程序不再希望接收特定组播组的数据时，它可以通过发送IP_DROP_MEMBERSHIP选项来告诉操作系统离开该组。
组播比单播更为效率，用于数据同时发送给多个目的地时，如在线视频会议、实时股票报价以及多点传输等场合。需要注意的是，并非所有的网络和所有的网络设备都默认支持组播，需要适当的配置以支持组播通讯。
IPv6组播是一种网络技术，允许一个或多个发送者将数据同时发送给一组接收者。这与传统的单播（一对一）和广播（一对所有）通信模式相比，可以提高效率和节省带宽。IPv6协议原生支持组播，无需像IPv4那样依赖IGMP（Internet Group Management Protocol）。
以下是IPv6环境下使用组播的基本步骤：
1. 建立组播组：
   - 在IPv6中，组播地址是以`FF::/8`开始的地址，其次会根据范围和用途有不同的前缀。例如，`FF02::1`是所有节点的地址，所有节点应当监听这个地址。
   - 自定义的组播组通常会选择一个范围在`FF3x::/32`内的地址，其中`x`代表不同的范围。例如，`x`可以是`E`表示组播地址是全球范围的。
2. 加入组播组：
   - 一个节点（主机或路由器）可以通过向其网络接口加入特定的组播地址来表明其对该组播组的兴趣。
   - 在Unix/Linux系统中，可以通过设置套接字选项来加入一个组播组，例如使用`setsockopt`函数配合`IPV6_JOIN_GROUP`选项。
3. 发送组播数据：
   - 发送者可以将数据包发送到组播地址。网络设备（如路由器）会识别这个地址，并将组播数据包仅转发给加入该组播组的节点。
   - 在Unix/Linux系统中，可以使用标准的网络API（例如`sendto`或`sendmsg`）发送数据到组播地址。
4. 离开组播组：
   - 节点可以通过发送一个“离开”消息来表明它不再对接收特定组播组的消息感兴趣。在IPv6中，这是通过MLD（Multicast Listener Discovery）消息完成的。
具体到编程，这里是一个加入IPv6组播组和发送组播消息的简单示例（使用C语言的socket API）：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>int main()
{struct ipv6_mreq group;int sock;struct sockaddr_in6 addr;socklen_t addrlen;char *message = "Hello, Multicast!";int cnt;// 创建socketsock = socket(AF_INET6, SOCK_DGRAM, 0);if (sock < 0) {perror("socket");return 1;}// 设置组播地址memset(&group, 0, sizeof(group));inet_pton(AF_INET6, "ff02::1", &group.ipv6mr_multiaddr);// 加入组播组if (setsockopt(sock, IPPROTO_IPV6, IPV6_JOIN_GROUP, &group, sizeof(group)) < 0) {perror("setsockopt(IPV6_JOIN_GROUP)");return 1;}// 设置目的地址memset(&addr, 0, sizeof(addr));addr.sin6_family = AF_INET6;inet_pton(AF_INET6, "ff02::1", &addr.sin6_addr); //组播地址// 发送消息cnt = sendto(sock, message, strlen(message), 0, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));if (cnt < 0) {perror("sendto");return 1;}// 离开组播组if (setsockopt(sock, IPPROTO_IPV6, IPV6_LEAVE_GROUP, &group, sizeof(group)) < 0) {perror("setsockopt(IPV6_LEAVE_GROUP)");return 1;}close(sock);return 0;
}

当然，这只是一个简单的例子，实际应用时可能需要更复杂的错误处理和性能优化。此外，组播传输通常适用于局域网内，跨网段则需要组播路由器支持。在路由器配置方面，可能需要使用PIM（Protocol Independent Multicast）或其他组播路由协议来转发组播流量。

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mzph.cn/news/698888.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

2024年 Openai的API相关全部概论汇总（通用版）

2024年 Openai的API相关全部概论汇总（通用版）

2024年 Openai的API相关全部概论汇总&#xff08;通用版&#xff09; 文章目录 2024年 Openai的API相关全部概论汇总&#xff08;通用版&#xff09;一、前言1、python快速开始 二、Openai 平台以及相关项目1、Openai的API管理平台2、ChatGPT项目推荐&#xff08;1&#xff09;…
阅读更多...
开源大语言模型作为 LangChain 智能体

开源大语言模型作为 LangChain 智能体

概要 开源大型语言模型 (LLMs) 现已达到一种性能水平&#xff0c;使它们适合作为推动智能体工作流的推理引擎: Mixtral 甚至在我们的基准测试中 超过了 GPT-3.5&#xff0c;并且通过微调&#xff0c;其性能可以轻易的得到进一步增强。 引言 针对 因果语言建模 训练的大型语言模…
阅读更多...
2024-02-21 作业

2024-02-21 作业

作业要求&#xff1a; 复习课上内容 //已完成结构体字节对齐&#xff0c;64位没做完的做完&#xff0c;32位重新都做一遍&#xff0c;课上指定2字节对齐的做一遍&#xff0c;自己验证 //已完成两种验证大小端对齐的代码写一遍复习指针内容 //已完成完善顺序表已写出的…
阅读更多...
Linux运维-DHCP服务器

Linux运维-DHCP服务器

DHCP服务器的配置与管理 项目场景 学校各部门共有180台电脑&#xff0c;除了计算机学院的教师会配置电脑的网络连接&#xff0c;其他部门的老师和工作人员均不会&#xff0c;为了提高网络的管理效率&#xff0c;技术人员决定配置一台DHCP服务器&#xff0c;来提供动态的IP地址…
阅读更多...
gin源码实战 day1

gin源码实战 day1

gin框架源码实战day1 Radix树 这个路由信息&#xff1a; r : gin.Default()r.GET("/", func1) r.GET("/search/", func2) r.GET("/support/", func3) r.GET("/blog/", func4) r.GET("/blog/:post/", func5) r.GET("/…
阅读更多...
5G端到端案例三：锚点基站侧5G连接与VOLTE专载建立流程冲突导致CSFB回落问题

5G端到端案例三：锚点基站侧5G连接与VOLTE专载建立流程冲突导致CSFB回落问题

1. 问题描述&#xff1a; NSA组网场景下&#xff0c;语音业务仍使用4G VoLTE方案&#xff0c;在拉网测试中&#xff0c;发现存在较多流程交叉导致的VOLTE接入失败的问题。 流程冲突时的空口信令表现为&#xff0c;终端添加SCG流程与语音专载流程冲突时&#xff0c;专有承载建…
阅读更多...
重点媒体如何投稿？考核稿件投稿指南

重点媒体如何投稿？考核稿件投稿指南

传媒如春雨&#xff0c;润物细无声&#xff0c;大家好&#xff0c;我是51媒体网胡老师。 机构组织&#xff0c;国企央企都需要定期将相关新闻投递到央媒&#xff0c;官媒&#xff0c;或者地方重点媒体中&#xff0c;那么如何进行投稿了&#xff0c;今天就与大家分享下。 央媒投…
阅读更多...
vue-nextTick(nextTick---入门到离职系列)

vue-nextTick(nextTick---入门到离职系列)

官方定义 在下次 DOM 更新循环结束之后执行延迟回调。在修改数据之后立即使用这个方法&#xff0c;获取更新后的 DOM。 个人理解 假设我们更改了某个 dom 元素内部的文本&#xff0c;而这时候我们想直接打印这个更改之后的文本是需要 dom 更新之后才会实现的。 小案例 <tem…
阅读更多...
聊一聊EGO-Planner膨胀系数的大小对无人机避障飞行的影响

聊一聊EGO-Planner膨胀系数的大小对无人机避障飞行的影响

EGO-Planner简介 EGO-Planner作为业界知名的无人机轨迹规划算法&#xff0c;其优势在于能够在复杂环境中快速规划出安全、平滑且动态可行的飞行轨迹。在这个算法中&#xff0c;膨胀系数发挥着关键作用。它通过扩大障碍物的感知范围&#xff0c;提供额外的安全边距&#xff0c;…
阅读更多...
NOIP2018-J-4-对称二叉树的题解

NOIP2018-J-4-对称二叉树的题解

原题描述&#xff1a; 题目描述 时间&#xff1a;1s 空间&#xff1a;256M 一棵有点权的有根树如果满足以下条件&#xff0c;则被轩轩称为对称二叉树&#xff1a; 1. 二叉树&#xff1b; 2. 将这棵树所有节点的左右子树交换&#xff0c;新树和原树对应位置的结构相同且…
阅读更多...
【深度学习】LoRA: Low-Rank Adaptation of Large Language Models，论文解读

【深度学习】LoRA: Low-Rank Adaptation of Large Language Models，论文解读

文章&#xff1a; https://arxiv.org/abs/2106.09685 文章目录 摘要介绍LoRA的特点什么是低秩适应矩阵&#xff1f;什么是适应阶段&#xff1f;低秩适应矩阵被注入到预训练模型的每一层Transformer结构中&#xff0c;这一步是如何做到的&#xff1f; 摘要 自然语言处理的一个重…
阅读更多...
计算机网络-网络互联与互联网（一）

计算机网络-网络互联与互联网（一）

1.常用网络互联设备&#xff1a; 1层物理层&#xff1a;中继器、集线器2层链路层&#xff1a;网桥、交换机3层网络层&#xff1a;路由器、三层交换机4层以上高层&#xff1a;网关 2.网络互联设备&#xff1a; 中继器Repeater、集线器Hub&#xff08;又叫多端口中继器&#xf…
阅读更多...
图论（算法竞赛、蓝桥杯）--Dijkstra算法最短路

图论（算法竞赛、蓝桥杯）--Dijkstra算法最短路

1、B站视频链接&#xff1a;D02 最短路 Dijkstra 算法_哔哩哔哩_bilibili 题目链接&#xff1a;【模板】单源最短路径&#xff08;弱化版&#xff09; - 洛谷 #include <bits/stdc.h> using namespace std; #define INF 2147483647 int n,m,s,a,b,c; const int N100010…
阅读更多...
Redis的主从复制和哨兵模式

Redis的主从复制和哨兵模式

Redis的主从复制和哨兵模式 Redis集群搭建&#xff08;一主二从&#xff09;replication 主从复制配置文件 redis.confRedis主从复制工作原理全量复制增量复制redis主从复制策略 搭建集群 &#xff08;主从复制引入&#xff09; 哨兵模式概念哨兵配置文件 sentinel.conf哨兵配置…
阅读更多...
ArcgisForJS如何使用ArcGIS Server发布的切片地图服务？

ArcgisForJS如何使用ArcGIS Server发布的切片地图服务？

文章目录 0.引言1.准备海量地理数据2.ArcGIS Server发布切片地图服务3.ArcgisForJS使用ArcGIS Server发布的切片地图服务 0.引言 ArcGIS Server是一个由Esri开发的地理信息系统&#xff08;GIS&#xff09;服务器软件&#xff0c;它提供了许多功能&#xff0c;包括发布切片地图…
阅读更多...
java面试设计模式篇

java面试设计模式篇

面试专题-设计模式 前言 在平时的开发中&#xff0c;涉及到设计模式的有两块内容&#xff0c;第一个是我们平时使用的框架&#xff08;比如spring、mybatis等&#xff09;&#xff0c;第二个是我们自己开发业务使用的设计模式。 面试官一般比较关心的是你在开发过程中&#…
阅读更多...
挑战杯 基于卷积神经网络的乳腺癌分类 深度学习 医学图像

挑战杯 基于卷积神经网络的乳腺癌分类 深度学习 医学图像

文章目录 1 前言2 前言3 数据集3.1 良性样本3.2 病变样本 4 开发环境5 代码实现5.1 实现流程5.2 部分代码实现5.2.1 导入库5.2.2 图像加载5.2.3 标记5.2.4 分组5.2.5 构建模型训练 6 分析指标6.1 精度&#xff0c;召回率和F1度量6.2 混淆矩阵 7 结果和结论8 最后 1 前言 &…
阅读更多...
Oracle迁移到mysql-导出mysql所有索引和主键

Oracle迁移到mysql-导出mysql所有索引和主键

导出建库表索引等&#xff1a; [rootlnpg ~]# mysqldump -ugistar -pxxx -h192.168.207.143 --no-data -d lndb > lndb20230223-1.sql 只导出索引&#xff1a;参考&#xff1a;MYSQL导出现有库中的索引脚本_mysql 导出数据库所有表的主键和索引-CSDN博客 -- MYSQL导出现有…
阅读更多...
TCP Keepalive 和 HTTP Keep-Alive

TCP Keepalive 和 HTTP Keep-Alive

HTTP 的Keep-Alive 在 HTTP 1.0 中默认是关闭的&#xff0c;如果浏览器要开启 Keep-Alive&#xff0c;它必须在请求的包头中添加&#xff1a; Connection: Keep-Alive然后当服务器收到请求&#xff0c;作出回应的时候&#xff0c;它也添加一个头在响应中&#xff1a; Connec…
阅读更多...
相信未来：技术的进步意味着重构

相信未来：技术的进步意味着重构

十年以来&#xff0c;呼声最高&#xff1a;AI、BigData、Cloud Service。 以本人看来&#xff0c;仅AI技术的进步和应用&#xff0c;整个软件行业&#xff0c;所有软件将被重构。 提醒&#xff1a;非大学毕业、非计算机及相关专业&#xff0c;在IT这个行业&#xff0c;特别是…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023