计算机网络教程之网络层 (4) 网络层多播等应用当一份数据需要从一个起点到达多个终点时，一对多的关系。如果使用一对

IP多播

当一份数据需要从一个起点到达多个终点时，一对多的关系。如果使用一对一的方式传输，那么需要发送很多次同样的数据，对于数据的总量和传输的效率都是及其底下的。但是使用ip多播，即只发送一次。由路由器复制多份传输到多个目的地。到达了局域网，还可以使用局域网天生的多播能力。前提是主机是通过局域网联入互联网的(大部分都是)。

怎么标记起点和终点呢

直观的思路就是把IP的终点地址全部写入IP数据包，但是这是不现实的。因为可能由几百个目的地址。那咋么办呢，可以使用一个地址标记这个组，前面说到分类IP地址的D类地址就是多播地址。多播地址只能用来标记目的地址。并且不会响应ICMP差错报文，即PING命令是不好使的。

怎么传输

现在有了传输的格式，可是在路由器怎么知道怎么传输和交付到在这个组里的主机呢。就要使用两种协议了，一个是在路由器间传输使用的多播路由选择协议，一个是多播路由器直接交付时的网际管理协议IGMP。多播路由选择协议比较复杂，感兴趣可以自己学习，这里不做介绍。介绍下IGMP

网际管理协议IGMP

它的功能就是看这台路由器联机的主机，有没有参与到这个多播组里。工作步骤： 1. 当主机参与新的多播组时，会给多播路由器发送一个IGMP报文，声明自己已经是这个组的成员了 2. 多播路由器还要定期查看，组里的成员是否还在这个组里，就需要探寻各个主机，没有响应，说明已经出组了。

可以看出多播组的发送者都不知道自己的成员有多少。

虚拟专用网VP.N

一个单位能申请到达IP地址是有限的，并且有些主机由于安全等问题，是不联入互联网的。但这些主机需要和这个局域网中其他的主机通信。他们可以由单位自行分配IP地址，但是这种本地的IP地址会和网络中的全球地址冲突。网路运行时，IP地址不是唯一的，会发生问题。所以指明了专用地址，用于机构的内部通信。路由器收到这些地址，不会做任何转发操作。采用这种地址的网络叫做专用网。可见这种地址是可以重用的。有一种情况这种网络内的主机需要链接机构异地其他的计算机。有两种发放可以使用，一是租用专门的线路，简答方便，费用高，二是借助互联网当做通信的载体，这样的通信的就是VP.N，虚拟专用网。效果上和真正的专门线路一样，但是并不专用。

VP.N组成

既然要经过互联网，那么必须由合法的全球IP地址。

传输的数据报是需要加密的，目的地址是异地的全球IP地址
路由器发现必须通过互联网时，会对数据进行加密
把愿地址改为路由器的全球IP地址
目的路由器收到后，解密。恢复数据和目的本地的IP地址。完成交付

这样下来，就好像在专用网上传输一样。整个过程可以一条隧道。还有一种类型的VP.N，即远程接入，异地的员工如果需要链接公司的网络，使用公司的服务，进行会议等。就要通过VP.N软件和公司的主机建立VP.N隧道。

网络地址转换NAT

这个协议用在使用本地地址的主机，相连接互联网。直观的办法是申请额外的IP地址，分配给他。但是这样现实中有很多限制。最快的办法就是使用地址转换NAT。 NAT路由器有一个合法的全球IP地址，联机的主机就可以利用这个全球的IP地址传输网路数据。NAT是如何工作的呢 1. 收到内部主机向发送到互联网其他主机的请求，把源地址改为自己的全球IP地址。 2. 当网路数据返回时，NAT就是使用转换表，映射成真正的本地IP地址，完成交付。这种网络不能做服务器，为什么呢，因为收到的数据，NAT并不知道要交付给谁，先出才能入。如果只有一个IP地址，就只能等待排队使用了，但是现在一般都加上端口号，可以公用一个IP地址了。

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