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譯文發(fā)布時間：2002-3-27
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Network Working Group                           S. E. Deering
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                                                July 1986
IP多點廣播的主機擴展
⒈備忘錄地位
本備忘錄說明了主機Internet協(xié)議為支持互連網(wǎng)絡多點廣播所需要的擴展。
本規(guī)范取代了RFC - 966給出的ARPA網(wǎng)際網(wǎng)中的IP多點廣播，并為它制定一個提議的協(xié)議標準。 RFC - 966詳述了這里說明的多點廣播擴展的基本原理和動機。 本備忘錄的分發(fā)不受限制。
⒉介紹
IP多點廣播定義為一個去往"主機群"的IP數(shù)據(jù)報的傳輸,有零個或多個主機組成的"主機群"通過單個IP目的地址標識。  一個多點播送數(shù)據(jù)報被投遞給它的目的主機群的所有成員，具有和常規(guī)單路傳送IP數(shù)據(jù)報同樣的"“盡力”安全性，，那就是說該數(shù)據(jù)報不保證達到目的地組的所有成員或不合其他數(shù)據(jù)報具有相同的順序。
主機組的會員數(shù)是動態(tài)的；也就是說,主機隨時可以參加和離開組。 沒有對主機組中的成員的數(shù)目或地點加以限制,但是會員僅限于那些擁有專用的存取鍵的主機。 一個主機可能同時是多個組的成員。
一個主機不用是一個組的成員就可以給它發(fā)送數(shù)據(jù)報。
主機組可能永久性或暫時性的。 永久性組具有一個眾所周知的、政府分配的IP地址。 它是地址,非該組的會員,也就是說永久性；任何時間，一個永久性團體也許有許多成員,甚至可能有零個成員。  另一方面,臨時性的團體,當應一個主機的請求創(chuàng)建時被動態(tài)地指派一個地址。 當它的會員跌至零,臨時性的團體要解散時，它的地址可以重新分配。
組員身份臨時團體的創(chuàng)建和組員身份信息的維護是“多點播送代理”（存在于因特網(wǎng)網(wǎng)關或其他專用的主機內(nèi)的實體）的職責。 至少有一個多點播送代理直接與每個支持IP多點廣播的IP網(wǎng)絡或子網(wǎng)相連。 主機通過用鄰機代理交換報文來請求新建一個團組、參加或離開現(xiàn)有團組。
多點播送代理還擔負多點播送IP數(shù)據(jù)報的互連網(wǎng)絡運送工作。 發(fā)送一個多點播送IP數(shù)據(jù)報時,主機將它傳送到一個局域網(wǎng)多點播送地址那里，哪些地址標識目的地主機組的所有鄰機成員。 如果該組具有在其他網(wǎng)絡的成員,多點播送代理成為本地多點播送的輔助接收器并且通過因特網(wǎng)網(wǎng)關系統(tǒng)中繼該數(shù)據(jù)報給其他網(wǎng)絡上的代理。 最后,另一個網(wǎng)絡上的代理將數(shù)據(jù)報作為一個本地的多點播送傳送給他們自己]目的地組的鄰機成員。
本備忘錄說明了一個主機IP實現(xiàn)對IP多點廣播支持所需要的擴展,這里的"主機"是任一internet主機或網(wǎng)關而不是充當多點播送代理的機器。 多點播送代理內(nèi)部和之間使用的算法和協(xié)議對非代理主機來說是透明的，并且在一個獨立的文檔中詳細說明。 本備忘錄還未指定局域網(wǎng)多點廣播是怎樣完成的,盡管它規(guī)定了對一個任意的局域網(wǎng)所必需的服務接口并以太網(wǎng)且規(guī)范作為一個例子。 其他類型的網(wǎng)絡的規(guī)格可能是將來備忘錄的課題。
⒊一致水平
對本規(guī)范來說有三級一致水平：
0級∶不支持IP多點廣播。
在這時候沒有任何支持IP多點廣播的IP實現(xiàn)。 0級主機通常不受多點播送效率的影響。 唯一的例外發(fā)生在某些類型的局域網(wǎng)上,這里存在的1級或２級主機可能引起多點播送IP數(shù)據(jù)報誤投給0級主機主機。 這樣的數(shù)據(jù)報可以通過在它們的目的地地址字段中的D類IP地址輕易地認出;不支持IP多點廣播的主機應該丟棄他們。 D類地址在本備忘錄的4節(jié)定義。
1級∶支持發(fā)送而不支持接受多點播送IP數(shù)據(jù)報。
1級允許主機參與某些基于多點播送的服務,諸如資源定位或狀態(tài)報告,但是不許一個主機創(chuàng)建或參加任何主機組。 IP實現(xiàn)可能從0級主機非常地輕易地升級到1級并且只需少量新代碼。 本備忘錄的４、５、６節(jié)可應用到1級實現(xiàn)。
2級∶充分支持IP多點廣播。
２級容許一個主機去創(chuàng)建、參加和離開主機組,以及給主機組發(fā)送IP數(shù)據(jù)報。 它要求在主機內(nèi)部實現(xiàn)IGMP并且擴展IP和局域網(wǎng)服務接口。 本備忘錄以下的所有部分可適用于實現(xiàn)２級。
⒋主機組地址
主機組高四位字節(jié)可以通過D類IP地址認出，那就是說D類IP地址用" 1110 "作為它們的高四位字節(jié)。 余下的28位未組織，直到主機關心他們的時候為止。 有名的永久性組的地址將被刊登于"分配號碼"中。E類IP地址即用" 1111 "作為它們的高四位字節(jié)的IP地址專供將來尋址方式之用。
附錄II包含某些背景知識，詳述了與主機組地址相關的幾個爭執(zhí)點。
IP多點廣播的主機擴展
5.一個主機IP實現(xiàn)的模型
擴展主機IP實現(xiàn)的多點播送如下圖所示： 在本模型中, Internet信報控制協(xié)議和(用于２級主機的) IGMP被認為是在IP模塊內(nèi)部實現(xiàn)的,并且IP地址到本地網(wǎng)絡地址的映射被認為是局域網(wǎng)模塊的職責。 本模型僅用于說明意圖，但是不應該把它看作是一個實際實現(xiàn)。

      |                                                          |    
      |              Upper-Layer Protocol Modules                |    
      |__________________________________________________________|    
                                    
   --------------------- IP Service Interface ----------------------- 
       __________________________________________________________     
      |                            |              |              |    
      |                            |     ICMP     |     IGMP     |    
      |             IP             |______________|______________|    
      |           Module                                         |    
      |                                                          |    
      |__________________________________________________________|    
                                    
   ---------------- Local Network Service Interface ----------------- 
       __________________________________________________________     
      |                            |                             |    
      |           Local            | IP-to-local address mapping |    
      |          Network           |         (e.g. ARP)          |    
      |          Modules           |_____________________________|    
      |      (e.g. Ethernet)                                     |    
      |                                                          |    

為支持２級IP多點廣播,主機IP實現(xiàn)必須提供三個新業(yè)務∶ ( 1)發(fā)送多點播送IP數(shù)據(jù)報、( 2)接收多點播送IP數(shù)據(jù)報、和(３)管理組員身份。
1級主機僅需要提供第一個服務。 每種服務在下面用一個獨立的部分說明。 每一種服務,都為IP服務接口、IP模塊、局域網(wǎng)服務接口和以太網(wǎng)局域網(wǎng)模塊規(guī)定了一些擴展。 對于局域網(wǎng)模塊而不是以太網(wǎng)局域網(wǎng)模塊的擴建部分進行簡短地敘述,但是沒有詳細地規(guī)定。
⒍發(fā)送多點播送IP數(shù)據(jù)報
6.1.對于IP服務接口的擴建部分
為支持多點播送IP數(shù)據(jù)報的發(fā)送IP服務接口不需要做出修改。 當它啟用現(xiàn)存"發(fā)送IP "操作時上層協(xié)議模塊僅僅規(guī)定了一個IP主機組目的地,而非一個個人IP目的地,。
6.2.對于IP模塊的擴建部分
為支持多點播送IP數(shù)據(jù)報的發(fā)送, IP模塊必須進行擴展以便當路由輸出數(shù)據(jù)報時能分辨IP主機組地址。 大多數(shù)IP實現(xiàn)包括以下:
如果IP目的地在同一個局域網(wǎng)上,發(fā)送數(shù)據(jù)報給當?shù)豂P -目的地，別的發(fā)送數(shù)據(jù)報給當?shù)谿atewayTo( IP目的地)
為容許多址通信傳輸,路徑選擇邏輯必須變成∶
if IP目的地在同一個局域網(wǎng)上或IP目的地是一個主機組,發(fā)送數(shù)據(jù)報給當?shù)豂P -目的地，否則發(fā)送數(shù)據(jù)報給當?shù)豨atewayto ( IP目的地)
如果發(fā)送主機是目的地組的一個成員本身,輸出數(shù)據(jù)報的備份必須環(huán)回局部運送，當且僅當主機參加該組時才回送(參見8.1部分)。(這個問題在1級實現(xiàn)中沒有出現(xiàn).)
在連接一個以上網(wǎng)絡的主機上,每個多點播送IP數(shù)據(jù)報必須僅通過一個網(wǎng)絡接口傳送,離開它去往多點播送代理直到投遞給任何其他要求的網(wǎng)絡。
主機組地址不應該處于一個輸出IP數(shù)據(jù)報的源地址字段。 主機組地址可能用于源路由選項。
人們注意到一個小型的IP生存時間( TTL) ( TTL)值可以
阻止投遞給一個目的地組的某些成員。 因此,一個巨大的TTL值應該用于到達所有成員。 相反地,一個小型的TTL值可用于僅到達分散廣泛地組的"附近的"成員。 在小延遲局域網(wǎng)集群中TTL域作為一個路程段限制;因此,可以這樣完成擴展環(huán)調(diào)查：TTL開始為1并且每次重傳加１,直到由集群直徑定義的極限。
6.3.對于局域網(wǎng)服務接口的擴建部分
為支持多點播送IP數(shù)據(jù)報的發(fā)送局域網(wǎng)服務接口不需要做出修改。 當它啟用現(xiàn)存" Send Local "操作時IP模塊僅僅規(guī)定了一個IP主機組目的地,而非一個個人IP目的地,。
6.4.對于以太網(wǎng)局域網(wǎng)模塊的擴建部分
通過允許在以太網(wǎng)信息包的目的地域使用多點播送地址，以太網(wǎng)可以直接支持本地多點播送包的發(fā)送。 為支持多點播送IP數(shù)據(jù)報的發(fā)送，需要一個用于將IP主機組地址映射到以太網(wǎng)多點播送地址的方法。
通過將IP地址的低28位放入一個以太網(wǎng)地址的低28位，一個IP主機組地址被映射到一個以太網(wǎng)多點播送地址。 以太網(wǎng)地址的高20位設置成一個在"分配號碼"（" Assigned Numbers "）中刊登的有名的值。