二层组播协议介绍

BPDU TunnelBPDU Tunnel简介BPDU Tunnel是一种二层隧道技术，它使不同地域私网用户的二层协议报文，可以通过运营商网络内的指定通道进行透明传输。

BPDU Tunnel的产生背景在实际组网中，用户经常利用运营商提供的专线来构建自己的二层网络，这使同一用户的私网通常都分布在运营商公网的两侧。

如图 1所示，用户A拥有属于相同VLAN的两台设备CE 1和CE 2，该用户的网络分为网络1和网络2，二者通过运营商网络相连接。

当二层协议报文在运营商网络中无法透传时，该用户的网络将无法独立进行二层协议的计算（如STP协议的生成树计算），从而与运营商网络的二层协议计算相互影响。

图 1BPDU Tunnel应用环境利用BPDU Tunnel功能，可以在运营商网络中透传用户网络的二层协议报文：(1) 运营商网络一端的PE 1对从用户A的网络1收到的二层协议报文进行封装，将其目的MAC地址替换成一个特定的组播MAC地址，然后在运营商网络中进行转发；(2) 封装好的二层协议报文（称为BPDU Tunnel报文）被转发至运营商网络另一端的PE 2，解封装后被还原为原始的目的MAC地址，并发送给用户A的网络2。

BPDU Tunnel支持对下列二层协议报文进行透传：z CDP（Cisco Discovery Protocol，思科发现协议）z DLDP（Device Link Detection Protocol，设备链路检测协议）z EOAM（Ethernet Operation, Administration and Maintenance，以太网操作、管理和维护）z GVRP（GARP VLAN Registration Protocol，GARP VLAN注册协议）z HGMP（HW Group Management Protocol，HW组管理协议）z LACP（Link Aggregation Control Protocol，链路聚合控制协议）z LLDP（Link Layer Discovery Protocol，链路层发现协议）z PAGP（Port Aggregation Protocol，端口聚合协议）z PVST（Per VLAN Spanning Tree，单VLAN生成树）z STP（Spanning tree protocol，生成树协议）z UDLD（Uni-directional Link Direction，单向链路检测）z VTP（VLAN Trunking Protocol，VLAN中继协议）BPDU Tunnel的实现各协议的BPDU Tunnel实现基本类似，下面以STP协议为例介绍BPDU Tunnel的实现过程。

组播基本协议简介组播基本协议简介1 组成员管理协议简介2 组播路由协议2.1 组播路由协议基本概念2.2 DVMRP简介在IP组播通讯中需要完成两个方面的基本工作：组播成员如何加入组播以及如何将组播数据传送到它的接收者那里去。

由此产生了组播的两类基本协议：组成员管理协议和组播路由协议。

1 组成员管理协议简介Internet组管理协议(IGMP)在IP主机上应用，并向任一个邻近的路由器报告他们的组播成员关系。

它包含两个方面的内容：主机端和路由器端。

目前IGMP协议已有三个版本既IGMPv1，IGMPv2，IGMPv3。

IGMPv2在IGMPv1的基础上增加了对报告相应时间的控制，并加入退出控制的机制，减少了成员离开组的延时。

而IGMPv3则加入了对组播源地址的选择。

和ICMP一样, IGMP 也是IP的一个组成部分。

要求在所有想接收IP组播的主机都进行实现。

IGMP消息封装在IP报文中，其IP的协议号为2。

此处介绍以IGMPv2为例，所有和主机相关的IGMP 消息见下：0 1 2 3+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Type | Max Resp Time | Checksum |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Group Address |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+图1 IGMPv2格式图IGMP协议包含三种类型的报文，并用type字段进行区分，分别为：Type = 0x11 成员关系查询。

该类型进一步分为两个子类，一般组查询消息和特定组查询消息。

一般组查询用于了解在一个子网中是否有组成员，而特定组查询则用于了解在一个子网中是否有特定组播组的成员。

二层的协议二层协议是指在计算机网络中用于传输数据的第二层协议。

它是互联网协议（IP协议）的一个重要组成部分，主要负责将数据包从一个节点传输到另一个节点。

本文将介绍二层协议的定义、功能和常见的二层协议。

二层协议是在物理层之上的一种协议。

物理层负责将数据转换为电信号，并在网络中传输，而二层协议则负责在数据链路层上进行传输。

它的主要功能是将数据包从一个节点发送到另一个节点，确保数据的可靠传输。

二层协议具有以下几个主要的功能：1. 物理地址的解析：二层协议通过物理地址来标识网络中的设备。

每个设备都有一个唯一的物理地址，也称为MAC地址。

在数据传输过程中，二层协议会根据目标设备的物理地址来判断数据包应该发送到哪个设备。

2. 数据链路的管理：二层协议管理网络中的数据链路，包括链路的连接和断开、链路的可用性检测和链路带宽的分配等。

它会监控链路的状态，并根据链路的可用性来决定数据的传输路径。

3. 数据包的封装和解封：二层协议将数据包从上层协议中接收到，并添加头部和尾部信息进行封装。

这些信息包括源MAC 地址、目标MAC地址、数据类型等。

在接收端，二层协议会将数据包从封装的格式中解封，提取出原始数据。

常见的二层协议有以太网协议和无线局域网协议。

以太网协议是目前最常用的二层协议，它使用以太网帧封装数据，并通过物理层的以太网电缆传输数据。

无线局域网协议则是在无线网络中使用的二层协议，它使用Wi-Fi帧封装数据，并通过无线信号传输数据。

此外，二层协议还可以根据网络的需求进行定制。

例如，虚拟局域网（VLAN）可以将不同的物理局域网划分为不同的虚拟局域网，实现逻辑上的隔离和管理。

另外，链路聚合协议（LACP）可以将多个链路绑定为一个逻辑链路，提高链路的可靠性和带宽。

总结起来，二层协议是计算机网络中传输数据的重要组成部分。

它负责将数据包从一个节点传输到另一个节点，并提供物理地址的解析、数据链路的管理以及数据包的封装和解封等功能。

IP组播，二层组播IGMPSnooping，组播代理，跨VLAN组播一、IP组播技术简介组播技术指的是单个发送者对应多个接收者的一种网络通信。

组播技术中,通过向多个接收方传送单信息流方式,可以减少具有多个接收方同时收听或查看相同资源情况下的网络通信流量。

传统的IP通信主要包括单播和广播有两种方式。

对于单播和广播来说,不仅会将信息发送给不需要的主机而浪费带宽,也可能由于路由回环引起严重的广播风暴,同时还会浪费大量带宽,增加了服务器的负载。

所以,传统的单播和广播通信方式不能有效地解决单点发送多点接收的问题。

IP组播是指在IP网络中将数据包发送到网络中的某个确定的组播组。

IP组播是指源主机只发送一份数据,数据中的目的地址为组播地址;组播组中的所有接收者都可接收到同样的数据拷贝,并且只有组播组内的主机可以接收该数据,网络中其它主机不能收到。

IP组播有效地解决了单点发送多点接收的问题,能够大量节约网络带宽、降低网络负载。

更重要的是,可以利用网络的组播特性方便地提供一些新的增值业务,包括远程医疗、网络电台、远程教育、在线直播、网络电视、视频会议等信息服务领域。

在IP多媒体业务日渐增多的情况下,随着互联网建设的迅猛发展和新业务的不断推出,IP组播有着巨大的市场潜力,组播业务也将逐渐得到推广和普及。

二、二层组播IGMP Snooping协议IGMP Snooping称为互联网组管理协议,它是运行在数据链路层设备上的组播约束机制,主要用于管理和控制组播组。

运行IGMP Snooping的设备通过对收到的IGMP报文进行分析,为端口和MAC组播地址建立起映射关系,并根据这样的映射关系转发组播数据。

当二层设备没有运行IGMP Snooping时,组播数据在二层被广播;当二层设备运行了IGMP Snooping后,已知组播组的组播数据不会在二层被广播,而在二层被组播给指定的接收者。

IGMP Snooping是通过监听IGMP协议包,提取相应的信息,形成组播成员关系表,然后对组播业务按照组成员关系进行转发,保证组成员收到正确的组播业务,而其余主机无法收到。

组播组管理协议1.组播组管理协议运行在主机和其直接相连的三层组播设备之间。

，二层组播协议包括：IGMP Snooping（IGMP窥探）和组播VLAN。

2.组播组管理机制：主机加入和离开组播组（等待查询；回应report）、路由器维护组播组、查询器选举、成员报告抑制。

3.IPV4使用IGMP包含三个版本：IGMP V1定义了基本的查询和成员报告过程，IGMPV2在此基础上添加了组成员快速离开和查询选举机制，IGMPV3又在IGMPV2上增加了指定组播源的功能包含四种报文：普通查询、请求加入、请求离开、特定组查询4.发送IGMP General Query报文目的地址：224.0.0.1 TTL为1；leave目标ip地址224.0.0.25.IGMPv2查询器的选举：网段上具有最小接口IP地址的路由器为该网段的查询器。

6.IGMPv3 Report报文目的组播地址：224.0.0.227.IGMPv3过滤模式包含INCLUDE（包含）和EXCLUDE（排除）两种类型区别在于是否接受在不在源列表中的列出的组播源发送的组播数据。

8.IGMPv3组播组有当前状态（可分为IS_IN和IS_EX两类）过滤模式改变（分为TO_IN和TO_EX）以及源列表改变(ALLOW和BLOCK)三种状态；当主机接口维护的组状态发生变化时，会主动发送组记录类型为过滤模式变化或源列表变化的Membership Report报文。

9.IGMP Snooping是运行在二层设备上的组播约束机制，用于管理和控制组播组；在设备上有路由器端口（交换机指向三层组播设备）和成员端口（指向组播组成员的端口）10.组播vlan：路由器只在组播vlan内复制数据，减轻路由器负担，并节省网络带宽。

QQ：478242180QQ群：190996265网址：/jixun/。

IGMP proxy和IGMP Snooping二层组播协议IGMP proxy或IGMP Snooping，采取的基本方法是对每个组播数据包分组传送，下面分析这两种协议的实现方式。

一、IGMP SnoopingIGMP Snooping是靠侦听用户与路由器之间通信的IGMP报文维护组播地址和VLAN的对应表的对应关系，它将同一组播组的活动成员映射为一个VLAN，在收到组播数据包后，仅向该组播组所对应的VLAN成员转发。

主要操作流程如下：(1)主机与BAS进行PPPoE协商，通过PPPoE认证。

(2)主机向路由器发送IGMP成员报告包，BAS监听到该包，并从PPPoE数据包中得到组播组的地址，将该用户添加到对应的VLAN，如果该用户是组播组的第一个用户，则为这个组播组产生一个组播条目，并将该报文转发至上层路由器以更新组播路由表。

(3)BAS收到路由器的组播数据报文时，根据组播MAC地址和组播IP地址的对应关系，找到对应的VLAN，然后将数据包封装成PPPoE的会话包，向VLAN内的成员转发。

(4)当收到来自主机的申请离开组播组的包时，BAS把收到该包的端口从相应的VLAN中删除，若该用户是组播组最后一个用户(此时VLAN为空)，则把该VLAN删除，并把该包内容通过上行端口转发出去。

IGMP Snooping的规则比较简单，下行方向透传查询包，上行方向根据需要转发加入或离开包，但要求BAS必须有3层提取功能，它对于主机和路由器是透明的。

二、IGMP ProxyIGMP Proxy是靠拦截用户和路由器之间的IGMP报文建立组播表，Proxy设备的上联端口执行主机的角色，下联端口执行路由器的角色。

下面是简要流程：(1)主机与BAS进行PPPoE协商，通过PPPoE认证。

(2)上联端口执行主机的角色，响应来自路由器的查询，当新增用户组或者某组最后一个用户退出时，主动发送成员报告包或者离开包。

(3)下行方向的业务包按照组播表进行转发。

组播⼀、组播概述：（基于UDP）在IP⽹络中，节点之间的通信通常采⽤点到点的⽅式。

点到多点的传输：使⽤⼴播：占⽤不必要的带宽，不需要的⼈，也会接收到。

数据源发送⼀份数据包链路上传输⼀份数据包所有主机都会接收数据包使⽤单播：需要向每⼀个接收者单独发送⼀份数据，当接收者数量增加时，发送源复制的⼯作负荷会⽐例增加，当接收者数据巨⼤时，⼀些接收者接收数据的延时⼤⼤增加，对延时敏感的应⽤如多媒体会议、视频监控。

数据源发送多份数据包链路上传输多份数据包只有数据接收者才会收到数据包使⽤组播：数据源发送⼀份数据包链路上传输⼀份数据包只有数据接收者才会收到数据包组播优缺点：只要是组播都是⽤UDP优点：增强效率，控制⽹路流量，减少服务器和CPU的负载优化性能，消除流量冗余分布式应⽤，使多点传输成为可能缺点：尽最⼤努⼒交付（UDP），不会重传⽆拥塞控制（qos），⽆法保证优先传输数据包重复数据包的⽆需交付组播典型应⽤：多媒体会议、IP视频监控，QQ共享⽩板等多对⼀。

组⽹技术需求：组播地址：224.0.0.0-- 239.255.255.255（没有什么⼴播地址和⽹络地址）本地协议预留组播地址：224.0.0.0--224.0.1.255（保留给某些协议具体使⽤）仅供本地⽹段上的⽹络协议使⽤。

本地管理组地址：（私⽹）239.0.0.0--239.255.255.255⽤户组播地址：（公⽹）224.0.2.0--238.255.255.255组播MAC地址：以太⽹：01-00-5e-xx-xx-xx组播IP地址到组播MAC地址的映射：组播中：32个IP地址对应⼀个MAC组播MAC地址，第⼀个字节的最后⼀位为1。

单播MAC地址，第⼀个字节的最后⼀位为0。

⼆、组播组管理协议：（1）IGMP简介：是运⾏在主机和路由设备之间的协议→ 主机通过组播组管理协议加⼊或离开某些组播组→ 路由设备通过组播组管理协议管理和维护本地的组播组信息常⽤的组播组管理协议为IGMP（管理和维护本地组的信息）加⼊、查询、离开离开时，得表⽰⾃⼰是不是最后⼀个⼈，如果是最后⼀个⼈，路由设备得删除组播组信息（2）、组播分发树模型（路由器和路由器之间）是组播数据的转发路径根据树根位置的不同，组播分发树模型分为：→ 最短路径树模型：源到每⼀个接收者的最短路径（⽐较耗资源）→ 共享树模型：源到每⼀个接收者的路径不⼀定是最短的（3）.组播转发机制：组播转发机制和单播转发机制不同：→ 单播转发关⼼报⽂到哪⾥去（只关⼼报⽂的⽬的地址）→ 组播转发关⼼报⽂从哪⾥来组播转发机制-----当收到两个数据包，会通过单播路由表查询到组播源最短的路径，从⽽确认收哪个数据包，不收哪个数据包，所有没有单播路由表，就不可能有组播转发表。

引言在计算机网络中，协议是指在网络中传输数据时所遵循的规则和约定。

协议的作用是确保数据能够按照一定的方式进行传输和处理，从而实现信息交流和网络通信的目的。

计算机网络中的协议可以分为不同的层次，其中二层协议是指在数据链路层进行数据传输时所遵循的协议。

本文将介绍二层协议的概念以及常见的二层协议。

二层协议的概念二层协议，也称为数据链路层协议，是指在数据链路层进行数据传输时所遵循的协议。

数据链路层是计算机网络中的第二层，负责将网络层传递下来的数据分成合适的帧，以及在物理层提供的物理链路上进行可靠的传输。

二层协议的主要功能包括：1.帧封装与解封：将网络层传递下来的数据进行封装，形成帧结构，便于在物理链路上传输。

同时，接收方根据协议规定的帧格式进行解封，将数据提取出来传递给网络层。

2.物理地址寻址：使用物理地址（MAC地址）来标识网络设备，确保数据能够正确地发送到目的设备。

3.帧定界：在数据传输过程中，使用特定的字符或比特模式来标识帧的开始和结束，以便接收方正确识别帧的边界。

4.差错检测与纠正：使用差错检测码（如循环冗余校验码）来检测并纠正数据传输过程中可能出现的错误。

5.流量控制与拥塞控制：通过控制发送方的发送速率和接收方的接收速率，保证数据传输的顺畅和可靠。

常见的二层协议以太网协议（Ethernet）以太网协议是目前使用最广泛的局域网技术之一，它定义了在以太网上传输数据的帧格式、物理连接等规范。

以太网协议使用48位的物理地址（MAC地址）进行寻址，支持多种传输介质和传输速率。

无线局域网协议（Wi-Fi）无线局域网协议是一种基于无线传输技术的局域网协议。

它定义了在无线网络中进行数据传输的帧格式、频率、信道管理等规范。

无线局域网协议使用48位的物理地址（MAC地址）进行设备的标识和寻址。

令牌环协议（Token Ring）令牌环协议是一种基于令牌传递方式的局域网协议。

它使用令牌来控制网络中的数据传输，只有获得令牌的设备才能发送数据。

二层组播的配置「典型」关于二层组播的知识，那么店铺今天我们以一个典型的二层组播配置来实践一下。

二层组播配置案例需求1.三台S3600-SI以及一台S3600-EI组成二层组播网络，SwtichA 选用S3600-EI,SwitchB,SwitchC, SwitchD选用S3600-SI;2.多个组播源可接在这四台S3600系列产品的任何一台，接收端只接在SwitchA上，实现在SwitchA上接收任何组播源发送的`组播数据的功能。

组网图如下：二层组播的典型配置S3600-EI的vlan 1的虚接口地址为：192.168.0.1/24二层组播配置步骤1 H3C 3500 3600 5600系列交换机的配置SwitchA配置：1.在系统视图下使能igmp-snooping[SwitchA]igmp-snooping enable2.在系统视图下使能未知组播丢弃功能[SwitchA]unknown-multicast drop enable3.进入vlan 1虚接口视图[SwitchA]int vlan 1[SwitchA-Vlan-interface1]ip address 192.168.0.1 244.进入vlan 1视图，作相关操作[SwitchA-Vlan-interface1]quit[SwitchA]vlan 1[SwitchA-vlan1] igmp-snooping enable[SwitchA-vlan1] igmp-snooping querier[SwitchA-vlan1] igmp-snooping general-query source-ip 192.168.0.1SwitchB 配置：1.在系统视图下使能igmp-snooping[SwitchB]igmp-snooping enable2.在系统视图下使能未知组播丢弃功能[SwitchB]unknown-multicast drop enable3.进入vlan 1视图，在vlan 1视图下起igmp-snooping 功能[SwitchB]vlan 1[SwitchB-vlan 1]igmp-snooping enableSwitchC ，SwitchD的配置同SwitchB，在此不再赘述。

第八章二层协议标准——生成树，组播协议与链路聚合 目标：了解STP协议的产生背景和处理流程。

了解STP的使用方法。

了解组播协议标准，了解IGMP护理流程及使用场合。

了解链路聚合的作用及实现方式。

一、生成树协议1、网桥循环和网桥循环和生成树协议如果在网间网的任何两个LAN之间存在多条网桥路径或LAN路径，网桥就会失效，因为网间网中并没有提供网桥对网桥协议，如下图所示：ͼ1 网桥循环示意图在上图中，假定主机A向主机B发送一个数据包，两个网桥同时接收到这个数据包，并且都正确地知道主机A位于网络2中。

但是不幸的是，在主机B同时收到两份一样的主机A的数据包后，两个网桥又一次从它们对网络1的端口上接收到数据包，因为在广播级LAN中所有的主机接收所有的消息。

在这种情况下，二层交换将改变各自的路由表以指明主机A在网络1中，如果这样的话，当主机B向主机A发送数据包时，两个网桥接收到此数据包后，又会将其丢弃，因为它们的路由表中指明主机A位于网络1中，而实际上主机A 位于网络2中。

这样主机A将永远收不到网络1上主机发给它的数据。

除了类似于上面所描述的基本连接问题之外，广播级消息在具有循环的网络中传递可能会导致更为严重的网络问题。

如图11的循环连接，假定主机A的初始数据包是一个广播级数据包，两个网桥将会无休止地转发这个数据包，这样会占用所有可能获取的网络带宽，导致网络阻塞。

具有循环连接的网络拓扑结构可能是有用的，如用户为保证两个网段不会因为一条路径失效而中断，特意在这两个网段间搭建多条路径，这样可以提高网络拓扑结构上的灵活性，从而提高了这个网络的容错能力。

当然，网间网中的多重路径也可能是用户无意识配置造成的。

为解决网络间存在的回路问题，提出了生成树算法。

2、生成树算法生成树算法（Spanning Tree Algorithm）最初是由DEC公司开发成功的，其主要目标是提高网络循环连接的可用性，同时消除网络循环连接带来的破坏性。

学习目标：*理解组播的概念及技术*掌握IGMP协议及配置*掌握PIM协议及配置为什么要强调组播，因为在现实情况中，越来越多的一些应用都是基于一个特定群组。

这里要注意的是它不是全部用户，而是特定组，一组用户，这些特定群组的应用包括多媒体会议、数据群发、游戏、视频点播等，在这种情况下，如果使用以前所说的单播也好，广播也好，都不符合实际应用的情况，不管是单播还是广播都会大大的增加网络冗余的一些数据流量，为了实现这么一个特定群组的服务，最好的方式就是根据实际情况将应用的成员划分到一个群组里面，而数据的分发仅限于群组内部，这样就可以以尽可能少的数据流来实现群组的应用，这就是我们所说的组播技术。

组播的定义：组播是介于单播和广播之间的一种通讯方式，是主机向一组主机发送信息，这一组主机可以是全部主机也可以不是全部主机，主要看是否所有主机都需要接收这组信息，存在于某个组的所有主机都可以接收到组发送的信息，是一种点到多点的通讯方式，单播是点到点，广播是点到所有点，所以这三者是有区别的。

从这个意义上来说呢，可以这样认为：广播是一个最大化的组播。

当然两者还是有区别的，路由器在处理这两种数据包的处理方式是不同的，广播是不会被路由器所转发的，但是组播是可以穿越不同的网段。

另外广播发出后主机是被默认为是接收者，组播不一样，组播我发不发给你，你能不能去收，是需要看用户有没有一个加入行为，你要加入这个组才能接收这个组的信息。

单播与组播实现点对多点传输的比较：在没实现组播之前，我们是采用单播或者广播来实现，单播可以通过建立多个点到点的连接来实现点到多点的传输，这样的话，在中间节点的路由器，在针对单播传输的时候，都要维持一个会话，当然也就需要占用一份带宽，也就是说从发送方开始，就有多份数据发向不同的接收点，这种方式最大的网络负荷在服务器端，它增大了对服务器性能的要求，同时还会在网络中造成非常大的流量，从而增加了网络的负载。

那么如果我们采用广播的花会有什么问题呢，广播在通讯的时候有个特性，它只在有分叉的时候才会被复制并传输，但是广播缺省认为所有终端都要接收这个数据，这就会造成某个用户根本就不需要这个数据流，但是通过广播发送的数据流还是会转发一份给他，那么这也就浪费了有关的带宽。

hostB
hostA hostC
Multicast Source Router
Switch
(with
IGMP
Proxy)
Video server B
图8-4 IGMP代理的典型应用示意图
如上图所示，在交换机没有运行IGMP代理时，交换机会将终端ABC的IGMP报告转发至路由器，还会将路由器的查询报文转发给下游终端。

交换机上运行IGMP代理之后，上游的查询不会被转发至下游终端，终端ABC的IGMP报告也不会被转发给路由器。

交换机自己向下游发送查询，综合终端ABC 的报告形成成员数据库，根据成员数据库的组记录形成报告发送给路由器。

路由器收到的代理报告和收到下游终端ABC的报告的效果是一样的，却减少了路由器收到的IGMP报告报文的数量，减轻了路由器的压力。

8.5MVR及其应用
本节主要讲述MVR的原理和应用。

本节主要内容：
l相关术语解析
l介绍
Router A Switch A Video
Terminal A Switch B
Video server
Video Terminal B Video Terminal C Video Terminal D Video Terminal E Video
Terminal F
Router A Switch A Video
Terminal A Switch B
Video server
Video Terminal B Video Terminal C Video Terminal D Video Terminal E Video
Terminal F。

二层协议有哪些在网络通信中，二层协议是指数据链路层的协议，它负责在相邻节点之间传输数据。

二层协议是计算机网络中非常重要的一部分，它决定了数据在局域网或广域网中的传输方式和规则。

在实际应用中，有许多种不同的二层协议，它们各自具有不同的特点和适用范围。

本文将介绍一些常见的二层协议，以及它们的特点和应用场景。

1. 以太网协议。

以太网协议是目前应用最广泛的一种二层协议，它定义了数据在局域网中的传输方式。

以太网协议使用CSMA/CD（载波监听多路访问/碰撞检测）技术来协调多台计算机对同一信道的访问，能够有效地避免数据冲突。

以太网协议的数据帧格式简单明了，适用于大多数局域网环境，是企业和家庭网络的首选协议。

2. 无线局域网协议（Wi-Fi）。

Wi-Fi协议是一种无线局域网协议，它基于IEEE 802.11标准，使用2.4GHz或5GHz频段进行数据传输。

Wi-Fi协议通过接入点（AP）来实现无线网络覆盖，能够实现移动设备和固定设备之间的无线连接。

Wi-Fi协议具有灵活、便捷的特点，适用于移动办公、无线覆盖等场景。

3. 令牌环协议。

令牌环协议是一种基于令牌传递的局域网协议，它使用令牌来控制数据传输，避免数据冲突和混乱。

在令牌环协议中，只有持有令牌的设备才能发送数据，这种方式能够有效地保证数据传输的顺序和可靠性。

令牌环协议适用于对数据传输顺序和实时性要求较高的场景，如工业控制系统、实时监控等领域。

4. VLAN协议。

VLAN（虚拟局域网）协议是一种将物理网络划分为多个逻辑网络的技术，它能够实现不同部门或功能组的隔离通信，提高网络安全性和管理灵活性。

VLAN协议通过在交换机上配置虚拟局域网，实现不同VLAN之间的隔离通信，可以根据需要对网络进行灵活划分和管理。

5. PPP协议。

PPP（点对点协议）是一种用于在串行链路上传输数据的协议，它广泛应用于拨号上网、远程接入等场景。

PPP协议具有简单、高效的特点，能够在不同物理链路上传输多种网络协议的数据，是实现广域网互联的重要手段。

单播、广播、组播随着Internet 的不断发展，数据、语音和视频信息等多种交互业务与日俱增，另外新兴的电子商务、网上会议、网上拍卖、视频点播、远程教学等对带宽和实时数据交互要求较高的服务逐渐兴起，这些服务对信息安全性、可计费性、网络带宽提出了更高的要求。

在网络中，存在着三种发送报文的方式：单播、广播、组播。

下面我们对这三种传输方式的数据交互过程分别进行介绍和对比。

1.1.1 单播方式的信息传输过程采用单播（Unicast）方式时，系统为每个需求该信息的用户单独建立一条数据传送通路，并为该用户发送一份独立的拷贝信息，如图1-1：假设用户B、D 和E 需要该信息，则信息源Server 必须分别和用户B、D、E 的设备建立传输通道。

由于网络中传输的信息量和要求接收该信息的用户量成正比，因此当用户数量很庞大时，服务器就必须要将多份内容相同的信息发送给用户。

因此，带宽将成为信息传输中的瓶颈。

从单播信息的传播过程可以看出，单播的信息传输方式不利于信息规模化发送。

1.1.2 广播方式的信息传输过程如果采用广播（Broadcast）方式，系统把信息传送给网络中的所有用户，不管他们是否需要，任何用户都会接收到广播来的信息，如图1-2：假设用户B、D 和E需求该信息，则信息源Server 通过路由器广播该信息，网络其他用户A 和C 也同样接收到该信息，信息安全性和有偿服务得不到保障。

从广播信息的传播过程可以看出，广播的保密性和有偿性比较差。

并且当同一网络中需求该信息的用户量很小时，网络资源利用率将非常低，带宽浪费严重。

因此，广播不利于对特定用户进行数据交互，并且还严重的占用带宽。

1.1.3 组播方式传输信息综上所述，单播方式适合用户较少的网络，而广播方式适合用户稠密的网络，当网络中需求某信息的用户量不确定时，单播和广播方式效率很低。

IP组播技术的出现及时解决了这个问题。

当网络中的某些用户需要特定信息时，组播信息发送者（即组播源）仅发送一次信息，借助组播路由协议为组播数据包建立组播分发树，被传递的信息在距离用户端尽可能近的节点才开始复制和分发，如图1-3。

第10章二层组播配置第10章二层组播配置本章主要介绍二层组播相关的配置，主要包括二层组播公共部分、二层静态组播、IGMP Snooping、IGMP Proxying以及MVR。

本章主要内容：z二层组播公共部分z二层静态组播z IGMP Snoopingz IGMP Proxyingz MVR10.1二层组播公共部分二层组播公共部分为二层组播的应用模块提供支持。

本节主要内容：z简介z基本指令描述z监控和调试10.1.1简介二层组播的应用模块（例如二层静态组播、IGMP Snooping协议）通过静态配置或者动态学习获得各自的二层组播表，然后将这些信息传递给二层组播公共模块。

二层组播公共模块将这些信息综合到一起，形成二层组播转发软件表，最后将转发信息刷新到交换芯片中，形成二层组播的硬件转发表。

二层组播公共部分的主要任务就是维护二层组播转发表和交换芯片硬件转发表。

10.1.2基本指令描述命令描述配置模式[no] l2-multicast drop-unknown 配置二层组播转发丢弃属于指定VLAN的未知组播包config-vlan[no] l3-multicast drop-unknown 配置三层组播(IP)转发丢弃属于指定VLAN的未知组播包config-vlan[no] snmp-server enable traps l2-multicast [change] 配置发送二层组播TRAP消息config注：命令描述前带“*”符号的表示该命令有配置实例详细说明。

config-vlan指VLAN配置模式。

config指全局配置模式。

[no] l2-multicast drop-unknown在VLAN配置模式下配置二层组播转发丢弃属于指定VLAN的未知组播包。

使用本命令的no形式恢复二层组播转发处理属于指定VLAN的未知组播包的默认行为，在VLAN内泛洪。

l2-multicast drop-unknownno l2-multicast drop-unknown【缺省情况】在VLAN上无二层组播转发丢弃未知组播包的配置。

二层组播相关协议包括IGMP和GMRP协议。

让我们从分析组播MAC地址开始，逐步而深入的了解二层组播。

组播MAC地址所谓组播MAC地址，是一类逻辑的MAC地址，该MAC地址代表一个组播组，所有属于该组的成员都接收以该组对应的组播MAC地址为目的地址的数据帧。

注意的是，组播MAC地址是一个逻辑的MAC地址，也就是说，在网络上，没有一个设备的MAC地址是一个组播MAC地址。

组播MAC地址跟单播MAC地址（物理MAC地址）的区别是，组播MAC地址六个字节中，最高字节（第六字节）的最低位为1，而单播MAC地址则为0，如下图所示：为了更进一步了解组播的概念，我们先从MAC层的数据帧接收过程说起。

MAC层数据帧的接收在网卡的内部保留一张接收地址列表（可以理解为一个可读写的随机存储器），其中至少有两个MAC地址，即网卡的物理MAC地址和全1的广播MAC地址。

每当计算机想接收一个组播数据，也就是说要加入一个组播组，那么上层软件会给网络层一个通知，网络层做完自己的处理后，也会发一个通知给数据链路层，于是，数据链路层根据网络层想加入的组播组的组地址（一般是一个组播的IP地址），根据一定的规则映射为一个组播的MAC地址，然后把该MAC地址加入接收地址列表。

每当数据链路层接收到一个数据帧的时候，就提取该数据帧的帧头，找出目的MAC地址，跟接收地址列表中的地址项目比较，如果在列表中遇到一个地址，跟该数据帧的目的MAC地址是相同的，就停止比较，接收该数据帧，并把该数据帧放到上层协议对应的接收队列中；如果在整个接收列表中没有找到一个匹配的MAC地址，则丢弃该数据帧。

现假设接收到的数据帧是发给自己的单播数据帧，于是该数据帧的目的MAC地址就是自己的硬件地址。

数据链路层接收到该数据帧，跟接收列表中的地址比较，第一次比较就会通过，因为接收地址列表中的第一个MAC地址就是自己的硬件地址。

所以在任何情况下，发给自己的数据帧一定能接收下来；假设接收到的数据帧是一个广播数据帧，则在比较的时候，最后一项是匹配的，因为接收地址列表中肯定包含一个广播的MAC地址，这样就保证了任何广播数据报都会被正确接收；假设上层软件想接收组播组G的数据，经过一番映射到数据链路层之后，数据链路层会在自己的接收数据列表中添加一项组播组G对应的MAC地址，假设为MAC_G，当计算机接收到一个数据帧，该数据帧的目的地址为MAC_G的时候，该数据帧会被接收并传递到上层，因为接收列表中有一项MAC_G记录。