组播中MAC与组播MAC的对应关系计算

本文介绍如何将组播IP地址转换为相应的MAC地址,并通过实例解析这一转换过程。此外,还介绍了如何从组播MAC地址逆向推导可能对应的组播IP地址。

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组播地址MAC以01-00-5e打头,占25bit。由于MAC地址是25bit,而IP地址有32bit,所以在求一个组播IP的MAC时只需要将MAC的低23位与IP地址的低23bit取或即可(IP地址一共32bit,所以在这种情况下,前9个bit丢弃不用),前面再加上01-00-5e得出的即是该组播IP地址对应的MAC。

如下表格中表示:

 

0000

0001

0000

0000

0101

1110

0000

0000

0000

0000

0000

0000

      

如上图所示,前25bit对就组播MAC的01-00-5e。

举例说明

例如 1、求224.128.129.130的组播MAC过程如下:

1、224.128.129.130对应的二进制形式如下:

 

1110

0000

1000

0000

1000

0001

1000

0010

 

2、01-00-5e-00-00-00的后23位与组播IP的后23位取或,IP地址的前九位丢弃不算:

       即是红色部分取或

 

0000

0001

0000

0000

0101

1110

0000

0000

0000

0000

0000

0000

 

1110

0000

1000

0000

1000

0001

1000

0010

 

    取或后的结果如下所示:

 

0000

0001

0000

0000

0101

1110

0000

0000

1000

0001

1000

0010

 

故得出该IP下的组播MAC为01-00-5e-00-81-82

 

例如 2、组播MAC地址0x0100.5E01.0101是哪些组播IP地址映射的。


A  224.1.1.1
B  224.129.1.1
C  234.128.1.1
D  239.1.1.1
结果:ABD

 

计算方法:

 

组播MAC地址0x0100.5E01.0101化作二进制格式如下:

0000

0001

0000

0000

0101

1110

0000

0001

0000

0001

0000

0001

 

    原组播地址是:

   

0000

0001

0000

0000

0101

1110

0000

0000

0000

0000

0000

0000

   

    二者右面23位取或后如下:

 

   

xxxx

xxxx

x000

0001

0000

0001

0000

0001

 

    可以得出该组播IP的是最后23bit的值情况,鉴于X取值的不确定性,只能确定第一个字节值肯定在224-239之间,第二个字节中的X可以为1或者0。

    综上所述,合适的IP为A.1.1.1或者A.129.1.1,其中A在224-239间,所以答案出来了。

### IP地址MAC地址之间的映射规则 对于IPv4中的D类地址(即224.0.0.0至239.255.255.255),这些地址专门用于多通信。当需要将此类IP地址转换成相应的以太网或多MAC地址时,遵循特定的算法。 #### 映射规则说明 - **前缀固定部分**:所有IPv4多对应MAC地址都以前缀`01-00-5E`开头[^2]。 - **中间位处理**:紧接上述前缀之后的一位总是设为`0`,这意味着实际有效的后续二进制位只有23位来表示不同的多[^3]。 - **剩余位映射**:这23个有效位是从原IPv4多地址最后23位直接复制过来得到的;由于IPv4多地址有32位长度,其中最高五位通常不参映射过程,因为它们已经决定了这是一个合法的多地址范围内的值。 基于以上原则,在进行具体计算时: 给定一个多IP地址 `224.x.y.z` 或者更广泛地说任何位于224.0.0.0~239.255.255.255区间内, 其对应MAC地址可以通过下面的方式获得: ```plaintext | IP Address (Binary) | MAC Address (Hexadecimal) | |---------------------|----------------------------| | 224.x.y.z | 01-00-5e-x-y-z | 注意这里的x, y, z代表的是经过适当调整后的十六进制形式,并且只取低23位作为最终MAC地址的一部分。 ``` 为了更好地理解这个概念,考虑一个具体的例子: 假设有一个多IP地址`224.0.1.2`, 1. 首先将其转化为二进制表示法:`11100000.00000000.00000001.00000010` 2. 接下来提取出最低的23位并忽略掉前面提到过的五个高位(全部都是'1'):`...00000000.00000001.00000010` 3. 将剩下的这部分再转回十进制或十六进制以便于构建完整的MAC地址字符串:`00-00-02` 4. 结合固定的头部以及额外加入的一个零字节(`0`)形成最终的结果:`01-00-5e-00-00-02`. 因此,该多IP地址所关联的物理层多MAC地址就是`01-00-5e-00-00-02`.
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