2.2 MAC地址映射
传统以太网交换机（二层设备）负责处理以太网数据帧，传统路由器（三层设备）负责查看数据包，来决定如何处理这个消息。如第1章中讨论的，当设备发送的是广播数据帧时，目的地址代表所有设备，而单播消息的目的地址代表一个目的MAC地址。
如果发送方发送的是组播消息会发生什么？为了优化网络资源，以太网交换机也需要能够处理组播。这也是关键的地方。发送方设备必须将目的IP组播地址按照以下方式，转换成具体的MAC地址。
- 最高的25比特是官方为组播预留的MAC地址范围：0100.5E00.0000～0100.5E7F.FFFF（详见RFC 1112）。这些比特是OUI（组织唯一识别符）的一部分。
- 组播MAC地址中的最低23比特直接使用了目的组播IP地址中的最低23比特。
- 目的组播IP地址的最高4比特在二进制中是1110（0b1110）。它代表D类地址的范围：224.0.0.0（0b11100000）～239.255.255.255（0b11101111）。
- 在用来表示组播MAC地址的48比特二进制数值中，最高的25比特是作为OUI的一部分预留的，最低的23比特使用的是组播IP地址的最低23比特，如图2-4所示。
交换机可以使用这种方法算出组播MAC地址，判断一个数据帧是组播帧，然后做出高效的转发决策。终端主机可以侦听拥有某个组播MAC地址的数据帧，这样它就只会处理自己注册过的组播流。不过在这个过程中有个小问题。
你有没有发现IP地址和MAC地址在数量上的区别？IP地址中有5比特与OUI MAC地址重叠了。这也就导致组播IP地址与组播MAC地址的数量关系是32:1（25 = 32）。
这意味着当主机注册了一个组播流时，它实际上会收到更多不想注册的组播流，而主机将会丢弃这些多余的流量。比如主机注册了组播流224.64.7.7，这个组播IP地址映射为组播MAC地址是：0x0100.5E40.0707，对应着224.64.7.7和224.192.7.7。把这些IP地址转换成1和0的话，图2-5中展示了这种模糊对应的关系。二进制列中的“X”表示重叠的比特，图中描绘了32个组播IP地址是如何对应着1个组播MAC地址的。
时间： 2024-08-01 19:34:06