【菜鸟学网络六】网络学习笔记
这次我们讲一下IP协议里的广播与多播，然后介绍涉及到多播协议的IGMP协议，该协议也是在网络层哦。什么是广播呢？广播就是一次性向某个网络内的所有主机发送数据包。与其对应的是单播，单播就是一对一主机对主机的传送。
对于IP协议，我们只需要将IP数据包的目的地址设置为广播地址即可，我们在第二节的IP协议讲过，如果设置IP地址的所有位全为1，则这个地址表示本网络内的广播，该广播数据到了路由器处是不会对外转发的哦，所以其只是本地的转发。
但是，不要以为广播只能本地网络内使用哦，当然，如果想对某个外网内的所有主机进行广播，则需要通过路由器，并指定该网络的网络地址，我们知道，一个对外的网络地址由三部分组成：网络类型，网络ID,主机ID，这个时候对于某个网络如211.11.11.00,我们只需要将IP数据包的目的地址填写为211.11.11.255即可。因为这是一个C类地址，其主机ID为最后8位。发送这个包到路由器之后，路由器会寻找路由来发送该IP包到目的网络的路由器上，然后由后者对其网络进行广播。
此外，还有一个问题，那么无论是路由器到主机，还是主机到主机，在物理层面上，是如何做到物理地址的判别呢？其实，以以太网卡为例，其可以接受两种数据帧：本地物理网卡地址与广播地址，对于长度为48位的网卡ID，FF:FF:FF:FF:FF:FF就为其广播的物理层地址，任何一个网卡都是如此。
广播很简单，在IP层面上，广播地址只能作为目的地址，其还有的问题是，广播消耗的资源非常多且很可能浪费，因为很多主机可以接收广播，但是往往舍弃掉。
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针对广播对网络资源浪费的问题，多播模式出现了。
在广播中，所有网内的主机都只能被动的去接受广播信息，这里就有了一个需求的问题了，广播只能一棒子打死，无论你需不需要该数据，我都向你发送该数据包，至于接不接受，是实际接到后判别并舍弃的问题。
而对于多播，其引入了组的概念，比如：主机A只想对主机B,C发送IP报文而不想让D知道，但是单独多次的单播发送很浪费资源，所以这个时候可以建立一个组，B与C选择加入该组群内，然后A再对一个类似与广播地址的多播地址发送数据，这个时候B,C可以收到，而主机D收不到该数据。
那么主机A是如何做到组的“建立”呢？我们知道一个以太网卡可以设置多个多播地址以建立多个组（这是因为可能同时对B,C发送消息M，而对D,E发送消息N），主机A设置好自己的网卡的多播地址，比如224.123.123.1后（这个地址就是IP地址中的D类地址，如224.0.0.1是一个所有主机组地址）就完成了一个多播组的建立，这个时候A会向224.0.0.1发送数据包（主要目的是向多播路由器更新组信息）。然后B,C也将自己的网卡设置成相同的多播地址，就表示A,B,C加入了同一组（所谓的建立指的是加入，如果没有人加入该组，则该组会在多播路由器内消失），接下来，A、B、C中的任何一个主机向目的地址224.123.123.1发送IP数据包的时候，都会被其他两个主机接收到。
刚才提到，A加入（第一个加入为建立，B,C加入时也会发送）的时候会通知多播路由器，为什么要这样做呢？
因为，多播也是可以对外网使用的哦，一个多播组内的成员，不单单只能是本网内的主机，也可以来自其他网络，类似于视频会议、QQ群等这样的聊天方式，就是这样实现的。
这样就需要一个路由器对网内主机组群的管理协议：IGMP。
IGMP，网络组管理协议。其数据包依赖于IP协议，共8个字节。具有两种模式：
一个是多播路由器要使用的查询数据包，这个包用于更新网络网络的多播组信息（包括如何到达的路由信息，由多播路由器发送），该包的IGMP多播地址设置为它0.0.0.0。而IP包的目的地址则设定为224.0.0.1，因为使用该地址可以想网内所有的多播组发送数据。当参与多播的主机接收到查询数据包后，就会发送报告数据包给多播路由器，其多播地址设置为他加入的多播网络，IP目的地址则设定为224.0.0.1（也可以使路由器的IP地址），然后路由器收到后更新自己网内的组群路由信息，并对外共享组群信息，以方便网外主机加入。
一个是主机发出的报告数据包，该报告数据包用来向路由器报告自己的当前加入组群。其实路由器并不关心有多少主机加入某个组群，它只关注是否还有1个主机在某个组群当中，否则删除该条组群信息。
好了，到此为止，我们将网络层上的协议就基本学习了一遍。接下来，我们将研究传输层上的UDP与TCP协议，这是我们最常用的两个协议，IOI！！
