Шрифт:
Хотя использование поля TTL IPv4 для области действия является принятой и рекомендуемой практикой, предпочтительнее административное управление областями действия, если оно возможно. При этом диапазон адресов от 239.0.0.0 до 239.255.255.255 определяется как пространство многоадресной передачи IPv4 с административным ограничением области действия(administratively scoped IPv4 multicast space) [75]. Это верхняя граница пространства адресов многоадресной передачи. Адреса в этом диапазоне задаются организацией локально, но их уникальность за пределами организации не гарантируется. Организация должна настроить свои пограничные маршрутизаторы многоадресной передачи таким образом, чтобы пакеты многоадресной передачи, предназначенные для любого из этих адресов, не передавались вовне.
Административно управляемые адреса многоадресной передачи IPv4 затем делятся на локальную область действия и локальную в пределах организации область действия, первая из которых аналогична (но не является семантическим эквивалентом) области действия IPv6, локальной в пределах сайта. Различные правила определения области действия мы приводим в табл. 21.1.
Таблица 21.1. Область действия адресов многоадресной передачи IPv4 и IPv6
| Область действия | Значение поля области действия в IPv6 | Значение поля TTL в IPv4 | Административное управление областью действия в IPv4 |
|---|---|---|---|
| Локальная в пределах узла | 1 | 0 | |
| Локальная в пределах сети | 2 | 1 | от 224.0.0.0 до 224.0.0.255 |
| Локальная в пределах сайта | 5 | <32 | от 239.255.0.0 до 239.255.255.255 |
| Локальная в пределах организации | 8 | от 239.192.0.0 до 239.195.255.255 | |
| Глобальная | 14 | <255 | от 224.0.1.0 до 238.255.255.255 |
Сеансы многоадресной передачи
Сочетание адреса многоадресной передачи IPv4 или IPv6 и порта транспортного уровня часто называется сеансом( session), особенно если речь идет о передаче потокового мультимедиа. Например, телеконференция может объединять два сеанса: один аудио- и один видео-. Практически во всех случаях сеансы используют разные порты, а иногда и разные группы, что обеспечивает определенную гибкость для получателей. Например, один клиент может получать только аудиопоток, тогда как другой — аудио- и видео-. Если бы сеансы использовали один и тот же групповой адрес, это было бы невозможно.
21.3. Сравнение многоадресной и широковещательной передачи в локальной сети
Вернемся к примерам, представленным на рис. 20.2 и 20.3, чтобы показать, что происходит в случае многоадресной передачи. В примере, показанном на рис. 21.3, мы будем использовать IPv4, хотя для IPv6 последовательность операций будет такой же.
Рис. 21.3. Пример многоадресной передачи дейтаграммы UDP
Принимающее приложение на узле, изображенном справа, запускается и создает сокет UDP, связывает порт 123 с сокетом и затем присоединяется к группе 224.0.1.1. Мы вскоре увидим, что операция «присоединения» выполняется при помощи вызова функции
Следующий шаг для отправляющего приложения на узле, изображенном слева, — создание сокета UDP и отправка дейтаграммы на адрес 224.0.1.1, порт 123. Для отправки дейтаграммы многоадресной передачи не требуется никаких специальных действий — приложению не нужно присоединяться к группе. Отправляющий узел преобразует IP-адрес в соответствующий адрес получателя Ethernet, и кадр отправляется. Обратите внимание, что кадр содержит и адрес получателя Ethernet (проверяемый интерфейсами), и IP-адрес получателя (проверяемый уровнями IP).
Мы предполагаем, что узел, изображенный в центре рисунка, не поддерживает многоадресную передачу IPv4 (поскольку поддержка многоадресной передачи IPv4 не обязательна). Узел полностью игнорирует кадр, поскольку, во-первых, адрес получателя Ethernet не совпадает с адресом интерфейса; во-вторых, адрес получателя Ethernet не является широковещательным адресом Ethernet, и в-третьих, интерфейс не получал указания принимать сообщения с адресами многоадресной передачи (то есть адресами, у которых младший бит старшего байта равен 1, как на рис. 21.1).
Когда интерфейс получает указание принимать кадры, предназначенные для определенного группового адреса Ethernet, многие современные сетевые адаптеры Ethernet применяют к адресу хэш-функцию, вычисляя значение от 0 до 511. Затем один из 512 бит массива устанавливается равным 1. Когда кадр проходит по кабелю, предназначенному для группового адреса, та же хэш-функция применяется интерфейсом к адресу получателя (первое поле в кадре), и снова вычисляется значение от 0 до 511. Если соответствующий бит в массиве установлен, кадр будет получен интерфейсом; иначе он игнорируется. Старые сетевые адаптеры использовали массив размером 64 бита, поэтому вероятность получения ненужных кадров была выше. С течением времени, поскольку все больше и больше приложений используют многоадресную передачу, этот размер, возможно, еще возрастет. Некоторые сетевые карты уже сейчас осуществляют совершенную фильтрацию (perfect filtering). У других карт возможность фильтрации многоадресной передачи отсутствует вовсе, и получая указание принять определенный групповой адрес, они должны принимать все кадры многоадресных передач (иногда это называется режимом смешанной многоадресной передачи). Одна популярная сетевая карта выполняет совершенную фильтрацию для 16 групповых адресов, а также имеет 512-битовую хэш-таблицу. Другая выполняет совершенную фильтрацию для 80 адресов, а остальные обрабатывает в смешанном режиме. Даже если интерфейс выполняет совершенную фильтрацию, все равно требуется совершенная программная фильтрация в пределах IP, поскольку сопоставление групповых адресов IP с аппаратными адресами не является взаимнооднозначным.