IP组播地址
组播ip与组播mac的映射
组播ip与组播mac的映射IP组播和单播的目的地址不同，IP组播的目的地址是组地址——D类地址.D类地址是从224.0.0.0到239.255.255.255之间的IP地址其中224.0.0.0到224.0.0.255是被保留的地址224.0.0.1表示子网中所有的组播组224.0.0.2表示子网中的所有路由器224.0.0.5表示OSPF（Open Shortest Path First）路由器224.0.0.6表示OSPF指定路由器224.0.0.12表示DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)服务器.D类地址是动态分配和恢复的瞬态地址.每一个组播组对应于动态分配的一个D类地址；当组播组结束组播时，相对应的D类地址将被回收，用于以后的组播.在D类地址的分配中，IETF建议遵循以下的原则：全球范围：224.0.1.0～238.255.255.255；有限范围：239.0.0.0～239.255.255.255；本地站点范围：239.253.0.0～239.253.0.16；本地机构范围：239.192.0.0～239.192.0.14.2层的MAC地址是如何与3层的IP地址进行映射的呢？通过将MAC地址的前25位强行规定位0100.5e，而后23位对应IP地址的后23位，而组播IP地址的前4位均相同如：IP地址：1110yyyy.yxxxxxxx.xxxxxxx.xxxxxxxxMAC地址：00000001.00000000.01011110.0xxxxxxx.xxxxxxx.xxxxxxxx例如：组播IP地址224.215.145.230应该映射到下列哪个组播MAC地址？( )(A)01-00-5e-57-91-e6(B)01-00-5e-d7-91-e6(C)01-00-5e-5b-91-e6(D)01-00-5e-55-91-e6用二进制来换算，将215.145.230换算成1101，0111，1001，0001，1110，0110，取最后23位放到MAC地址中的23位可以计算得出答案是A。
组播IP地址和MAC地址映射
组播IP地址和MAC地址映射
2007/05/02 06:07 P.M.
IP组播地址用于标识一个IP组播组。
IANA把D类地址空间分配给IP组播，范围从224.0.0.0到239.255.255.255，IP组播地址前四位均为1110。
从224.0.0.0至224.0.0.255被IANA保留为网络协议使用。
例如：244.0.0.1 全主机组244.0.0.2 全多播路由器组244.0.0.3 全DVMRP路由器组244.0.0.5 全OSPF路由器组。
在这一范围的多播包不会被转发出本地网络，也不会考虑多播包的TTL值。
地址从239.0.0.0至239.255.255.255作为管理范围地址，保留为私有内部域使用。
如下图所示，以太网和FDDI的MAC地址01:00:5E:00:00:00到
01:00:5E:7F:FF:FF用于将三层IP组播地址映射为二层地址，即IP组播地址中的低23位放入IEEE MAC地址的低23位。
IP组播地址有28位地址空间，但只有23位被映射到IEEE MAC地址，这样会有32个IP组播地址映射到同一MAC
地址上。
此处第4bytes的第一位默认值为0，不做映射，如239.192.0.1,组播MAC地址为01：00：5E:40:00:01,192的二进制为：1100 0000，第一个1，不作映射，为0，所以改为：0100 0000，对应的mac地址为40，所以239.192.0.1,组播MAC地址为01：00：5E:40:00:01。
总之，最高位置0。
组播IP地址与组播MAC地址之间的换算方法与例子
组播IP地址与组播MAC地址之间的换算方法与例子1个oui 有2 的24方个MAC地址组播地址：2的28次方，224.0.0.0-239.255.255.255可用组播范围：0100.5E00.0000----0100.5E07.FFFFMAC由48bit组成:前24位是OUI ，后24位由厂商定义共需要：16个OUI才可以与一个IP来一一对应。
32个IP才可以与一个oui来一一对应典故：Dr.Steve Deering此人研究出来的，当时因为分他的OUI是（0100.5E 0）所以这7个不变。
算法：最笨的方法，也是最安全的方法，就是把IP地址，换成二进制数。
再把二进制换成16进制，第4个8位，不用，因为有组播MAC的限制已经规定是0100.5E开头，第3个8位中的第8位规定为0.所以当不为0时，要改成0来换算。
Example:源IP 224.1.1.1换算成二进制11100000.00000001.00000001.00000001再换成16进制01 .01 .01加上组播MAC头0100.5E最后形成：0100.5E01.01.01可用的其它31个组播IP地址：224.129.1.1225.1.1.1 225.129.1.1226.1.1.1 226.129.1.1227.1.1.1 227.129.1.1228.1.1.1 228.129.1.1229.1.1.1 229.129.1.1230.1.1.1 230.129.1.1231.1.1.1 231.129.1.1232.1.1.1 232.129.1.1233.1.1.1 233.129.1.1234.1.1.1 234.129.1.1235.1.1.1 235.129.1.1236.1.1.1 236.129.1.1237.1.1.1 237.129.1.1238.1.1.1 238.129.1.1239.1.1.1 239.129.1.1加上：224.1.1.1 刚好32个。
IPv4地址类型、广播、单播、组播
IPv4地址类型、广播、单播、组播IPv4 地址类型定义的4 种IPv4 地址1.第2 层广播地址表示LAN 中的所有节点2.广播（第3 层）地址表示网络中的所有节点3.单播地址这是特定接口的地址，用于将分组发送给单个目标主机4.组播地址用于将分组传输到不同网络中的众多设备，常用一对多来形容第2 层广播第2 层广播也叫硬件广播，它们只在当前LAN 内传输，而不会穿越LAN 边界(路由器)。
典型的硬件地址长6B (48 位)，如45:AC:24:E3:60:A5 。
使用二进制表示时，该广播地址全为1 ，而使用十六进制表示时全为F ，即FF:FF:FF:FF:FF:FF 。
第3 层广播第3 层也有广播地址。
广播消息是发送给广播域中所有主机的，其目标地址的主机位都为1 。
下面是一个你熟悉的例子:对于网络地址172.17.16.0 255.255.0.0，其广播地址为172.16.255.255一所有主机位都为1 。
广播也可以是发送给所有网络中的所有主机的，例如255.255.255.255 。
一种典型的广播消息是地址解析协议(ARP) 请求。
假设有台主机要发送分组，且知道目的地的逻辑地址(IP )。
为让分组到达目的地，主机需要将其转发给默认网关一一如果目的地位于另一个IP网络中。
如果目的地位于当前网络中，源主机将把分组直接转发到目的地。
由于源主机没有转发帧所需的MAC 地址，它发送广播，当前广播域中的每台设备都将侦听该广播。
该广播相当于在说:如果你拥有IP 地址192.168.2.3 请将MAC 地址告诉我。
单播地址单播地址是分配给网络接口卡的IP地址，在分组中用作目标地址，换句话说，它将分组传输到特定主机。
DHCP 客户端请求很好地说明了单播的工作原理。
下面是一个例子: LAN 中的主机发送广播(其第2 层目标地址为FF:FF:FF:FF:FF:FF ，而第3 层目标地址为255.255.255.255 )，在LAN 中寻找DHCP 服务器。
组播MAC地址和各类IP地址
组播MAC地址和各类IP地址MAC地址是以太⽹⼆层使⽤的⼀个48bit（6字节⼗六进制数）的地址，⽤来标识设备位置。
MAC地址分成两部分，前24位是组织唯⼀标识符（OUI, Organizationally unique identifier），后24位由⼚商⾃⾏分配。
MAC地址有单播、组播、⼴播之分。
单播地址(unicast address)表⽰单⼀设备、节点，多播地址或者组播地址(multicast address、group address)表⽰⼀组设备、节点，⼴播地址(broadcast address)是组播的特例，表⽰所有地址，⽤全F表⽰：FF-FF-FF-FF-FF-FF。
当然，三层的IP地址也有单播、组播、⼴播之分。
48bit的MAC地址⼀般⽤6字节的⼗六进制来表⽰，如XX-XX-XX-XX-XX。
IEEE 802.3规定：以太⽹的第48bit(2012-04-11修改为The first bit) ⽤于表⽰这个地址是组播地址还是单播地址。
如果这⼀位是0，表⽰此MAC地址是单播地址，如果这位是1，表⽰此MAC地址是多播地址。
见IEEE 802.3 3.2.3 Address fields：“The first bit (LSB) shall be used in the Destination Address field as an address type designation bit to identify the Destination Address either as an individual or as a group address. If this bit is 0, it shall indicate that the address field contains an individual address. If this bit is 1, it shall indicate that the address field contains a group address that identifies none, one or more, or all of the stations connected to the LAN. In the Source Address field, the first bit is reserved and set to 0.”以太⽹线路上按“Big Endian”字节序传送报⽂（也就是最⾼字节先传送，关于字节序请参考相关⽂档），⽽⽐特序是”Little Endian”（也就是最低位先传送）。
组播IP地址到底是谁的IP？
组播IP地址到底是谁的IP？组播也是一种IP包，也有源IP地址，目的IP地址，源IP地址为组播源的服务器IP地址，目的地址为一个特殊的IP地址，它位于224.0.0.0 - 239.255.255.255 中，由于224.0.0.0/8用于本地链路，即一跳的组播，239.0.0.0/8 为私有组播地址，所以实际的可用于在互联网上组播地址是225.0.0.0/8 - 238.0.0.0/8，这个组播地址不属于任何服务器或个人，它有点类似一个微信群号，任何成员（组播源）往微信群（组播IP）发送消息（组播数据），这个群里的成员（组播接收者）都会接收到此消息。
IPTV就是组播的应用：IPTV里的一个电视频道对应一个组播IP，假设CCTV1 对应的组播IP =238.1.1.1 ，IPTV节目源IP=1.1.1.1，就以238.1.1.1 为目的地址封装发送，这里有两个问题需要解决： IPTV组播源不知道收看此节目的用户在哪里？收看此节目的用户不知道IPTV组播源在哪里？用户IPTV机顶盒只知道节目组播地址为238.1.1.1 ，至于谁是这个节目源（IP=1.1.1.1）并不清楚。
于是就引入了一个中介机构（RP），Rendezvous Point，RP点，组播的汇聚点，RP IP = 2.2.2.2 ，组播源通过单播隧道的方式把组播238.1.1.1 发给 RP，简称组播源的注册。
机顶盒静态配置了RP IP = 2.2.2.2，知道RP会有组播数据，于是就向RP（ 2.2.2.2）申请加入这个238.1.1.1 的组，于是RP就把自己收到的注册组播源数据发送给机顶盒，这个就是基于RP的树，RPT。
机顶盒收到第一个组播包，定睛一看，原来组播源是1.1.1.1，于是发一个申请给1.1.1.1 ，申请加入238.1.1.1，这就是基于源的树，SPT。
即然已加入了SPT ，就不需要RPT 了，向RP 申请退出就可以了。
如何设置IP地址的网络广播和组播配置
如何设置IP地址的网络广播和组播配置IP地址是互联网中用于标识设备的唯一地址，它能够让设备相互通信和传输数据。
在网络广播和组播中，设置IP地址的配置非常重要，它能够确保网络通信的稳定性和效率。
本文将介绍如何设置IP地址的网络广播和组播配置，帮助读者更好地理解和操作。
1. IP地址的基本概念和分类IP地址由四个8位的二进制数组成，可以表示为四个十进制数，每个数的取值范围是0到255。
IP地址分为两类：IPv4和IPv6。
IPv4是目前广泛使用的IP地址版本，而IPv6则是未来的发展方向。
2. 网络广播的配置网络广播是指将数据包同时传输给局域网中的所有设备。
为了实现网络广播，需要使用特定的IP地址来指定广播地址。
广播地址的配置方式如下：- 对于IPv4，广播地址是最后一位设置为255，例如192.168.1.255。
- 对于IPv6，广播地址是全部为FF的地址段，例如FF02::1。
3. IP地址的网络广播配置实例以Windows操作系统为例，展示如何设置IP地址的网络广播配置：- 点击"开始"，选择"控制面板"。
- 在控制面板中，找到并点击"网络和共享中心"。
- 在网络和共享中心窗口中，点击"更改适配器设置"。
- 找到要配置网络广播的适配器，右键点击并选择"属性"。
- 在弹出的属性窗口中，双击选择"Internet 协议版本 4(TCP/IPv4)"。
- 在IPv4属性窗口中，点击"高级"按钮。
- 在高级窗口中，选择"IP设置"标签页。
- 在IP设置标签页中，找到并点击"新增"按钮。
- 在新增IP地址窗口中，输入广播地址，点击"添加"。
- 确认并保存所有更改。
4. 组播的配置组播是指将数据包同时传输给一个或多个目的地设备。
论如何设置IP地址的网络广播和组播配置
论如何设置IP地址的网络广播和组播配置IP 地址是互联网协议在数据网络上的唯一标识。
在网络通信中，设置 IP 地址的网络广播和组播配置是非常重要的。
本文将详细论述如何设置 IP 地址的网络广播和组播配置，以帮助读者更好地理解和应用这方面的知识。
一、网络广播配置网络广播是指将一条数据发送到网络上的所有主机。
在 IP 地址的网络广播配置中，我们需要考虑以下几个方面：1.1 广播地址的定义和用途广播地址是一个特殊的 IP 地址，用于将数据包发送给同一子网中的所有主机。
在 IPv4 中，广播地址的格式为网络地址的二进制形式后面全为1，例如，对于地址 192.168.1.0/24 的子网，广播地址为192.168.1.255。
1.2 广播地址的设置方法在大部分操作系统中，设置广播地址的方法是将 IP 地址的主机部分全设置为二进制1，即将主机部分设置为255。
不同的操作系统设置广播地址的具体方式可能略有不同。
1.3 注意事项和常见问题在设置广播地址时，需要注意以下几个问题：- 广播地址只能在同一子网中使用，不能跨越路由器进行广播。
- 广播地址一般不能被用作目标地址，因为它表示发送到该子网上的所有主机，而不是特定的主机。
二、组播配置组播是将一条数据发送给一组特定主机的网络通信方式。
与广播不同，组播是有目的性的数据发送。
下面我们将讨论如何设置 IP 地址的组播配置。
2.1 组播地址的定义和用途组播地址也是一种特殊的 IP 地址，用于将数据包发送给一组特定的主机。
组播地址在 IPv4 中的范围是 224.0.0.0 到 239.255.255.255，其中，224.0.0.0 是预留地址，用于特定的协议和目的，239.255.255.255 是全局组播地址。
2.2 组播地址的设置方法设置组播地址时，需要根据实际需求选择一个合适的组播地址，并将其分配给需要接收组播的主机。
2.3 组播路由的配置为了实现组播通信，需要配置组播路由。
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IP组播地址组播协议的地址在IP协议中属于D类地址。
D类地址是从224.0.0.0到239.255.255.255之间的IP地址其中224.0.0.0到224.0.0.255是被保留的地址。
组播协议的地址范围类似于一般的单播地址，被划分为两个大的地址范围，239.0.0.0—239.255.255.255是私有地址，供各个内部网在内部使用，这个地址的组播不能上公网，类似于单播协议使用的192.168.X.X和10.X.X.X。
224.0.1.0—238.255.255.255是公用的组播地址，可以用于Internet上。
下面是一些常见的有特殊用途的IP组播地址224.0.0.0 － Base address224.0.0.1 －网段中所有支持多播的主机224.0.0.2 －网段中所有支持多播的路由器224.0.0.4 －网段中所有的DVMRP路由器224.0.0.5 －所有的OSPF路由器224.0.0.6 －所有的OSPF指派路由器224.0.0.7 －所有的ST路由器224.0.0.8 －所有的ST主机224.0.0.9 －所有RIPv2路由器224.0.0.10 －网段中所有支的路由器224.0.0.11 － Mobile-Agents224.0.0.12 － DHCP server / relay agent服务专用地址224.0.0.13 －所有的PIM路由器224.0.0.22 －所有的IGMP路由器224.0.0.251 －所有的支持组播的DNS服务器224.0.0.9 RIPv2支持组播更新。
224.0.0.22 IGMPv2使用此地址，这个协议的本意是减少广播，让组员以组播形式通信。
224.0.0.5 224.0.0.6这两个是ospf协议使用的组播地址。
在broadcast network不论是DR,BDR,DRother,大家发送hello packet的时候目标地址都是AllSPFRouter(224.0.0.5)；DRother向DR,BDR发送DD,LSA request或者LSA UPdate时目标地址是AllDRouter(224.0.0.6)；DR,BDR向DRother发送DD,LSA Request或者LSA Update 时目标地址是AllSPFRouter(224.0.0.5)；retransmit的LSA都是unicast,LSA ACK要看是explicit ack(unicast)还是implicit ack(multicast 224.0.0.6)；组播IP地址与以太网二层MAC地址的映射：IP组播地址用于标识一个IP组播组。
IANA把D类地址空间分配给IP组播，范围从224.0.0.0到239.255.255.255，IP组播地址前四位均为1110。
从224.0.0.0至224.0.0.255被IANA保留为网络协议使用。
例如：244.0.0.1 全主机组244.0.0.2 全多播路由器组244.0.0.3 全DVMRP路由器组244.0.0.5 全OSPF路由器组。
在这一范围的多播包不会被转发出本地网络，也不会考虑多播包的TTL值。
地址从239.0.0.0至239.255.255.255作为管理范围地址，保留为私有内部域使用。
如下图所示，以太网和FDDI的MAC地址01:00:5E:00:00:00到01:00:5E:7F:FF:FF用于将三层IP组播地址映射为二层地址，即IP组播地址中的低23位放入IEEE MAC地址的低23位。
IP组播地址有28位地址空间，但只有23位被映射到IEEE MAC地址，这样会有32个IP 组播地址映射到同一MAC地址上。
组播的应用和实现一、引言1.1 、问题的引出近年来，随着网络技术的发展，使得各种单一媒体相继成为网络传输中的数据，进而各种媒体的融合使得网络多媒体运用层出不穷。
目前，在 Internet 上产生了许多新的应用，其中不少是高带宽的多媒体应用，譬如网络视频会议 ( 可视化 IP 电话会议系统 ) 、网络音频 / 视频广播、多媒体远程教育、远程会诊，而传统网络最初是为数据传输而设计的，是典型的点点通信模式，是为保证数据可靠传输而设计的，所用的传输协议多为点到点的协议。
其所具有的特点将增加网络发送负载，带来网络延时。
这就带来了带宽的急剧消耗和网络拥挤问题。
为了缓解网络瓶颈，人们提出各种方案：增加互连带宽，改变网络流量结构， IP 组播技术等等，其中， IP 组播技术有其独特的优越性——在组播网络中，即使用户数量成倍增长，主干带宽不需要随之增加。
组播技术可形象的描述如下：假设一个企业分布于各地的子公司（两个以上）之间需要通过 Internet 进行实时的交换信息 ( 数据，声音，图像 ) ，他们的计算机可能不属于同一物理网络，甚至不属于同一自治系统，这种通信的特点是“多点”式的。
子公司发出的数据希望其他子公司都能收到，而总部发出的指示全体子公司都应收到。
这种多点通信方式为组内广播，即组播技术，也称多播技术，多目网关技术。
1.2 、 TCP/IP 传送方式组播技术是 TCP/IP 传送方式的一种。
在我们讨论组播技术之前先来看看TCP/IP 传送方式。
TCP/IP 传送方式有三种：单播，广播，组播。
单播（ Unicast ）传输：在发送者和每一接收者之间需要单独的数据信道。
如果一台主机同时给很少量的接收者传输数据，一般没有什么问题。
但如果有大量主机希望获得数据包的同一份拷贝时却很难实现。
这将导致发送者负担沉重、延迟长、网络拥塞；为保证一定的服务质量需增加硬件和带宽。
组播（ Multicast ）传输：它提高了数据传送效率。
减少了主干网出现拥塞的可能性。
组播组中的主机可以是在同一个物理网络，也可以来自不同的物理网络（如果有组播路由器的支持）。
广播（ Broadcast ）传输：是指在 IP 子网内广播数据包，所有在子网内部的主机都将收到这些数据包。
广播意味着网络向子网主机都投递一份数据包，不论这些主机是否乐于接收该数据包。
然而广播的使用范围非常小，只在本地子网内有效，因为路由器会封锁广播通信。
广播传输增加非接收者的开销。
二、组播技术2.1 、组播技术的原理组播是一种允许一个或多个发送者（组播源）发送单一的数据包到多个接收者（一次的，同时的）的网络技术。
组播源把数据包发送到特定组播组，而只有属于该组播组的地址才能接收到数据包。
组播可以大大的节省网络带宽，因为无论有多少个目标地址，在整个网络的任何一条链路上只传送单一的数据包。
它提高了数据传送效率。
减少了主干网出现拥塞的可能性。
组播组中的主机可以是在同一个物理网络，也可以来自不同的物理网络（如果有组播路由器的支持）。
其网络模型如下图所示：2.2 、实现组播技术的前提条件实现 IP 组播传输，则组播源和接收者以及两者之间的下层网络都必须支持组播。
这包括以下几方面：* 主机的 TCP/IP 实现支持发送和接收 IP 组播；* 主机的网络接口支持组播；* 有一套用于加入、离开、查询的组管理协议，即 IGMP （ v1,v2 ）；* 有一套 IP 地址分配策略，并能将第三层 IP 组播地址映射到第二层 MAC 地址；* 支持 IP 组播的应用软件；* 所有介于组播源和接收者之间的路由器、集线器、交换机、 TCP/IP 栈、防火墙均需支持组播；2.3 、组播地址在组播通信中，我们需要两种地址：一个 IP 组播地址和一个 Ethernet 组播地址。
其中， IP 组播地址标识一个组播组。
由于所有 IP 数据包都封装在Ethernet 帧中，所以还需要一个组播 Ethernet 地址。
为使组播正常工作，主机应能同时接收单播和组播数据，这意味着主机需要多个 IP 和 Ethernet 地址。
IP 地址方案专门为组播划出一个地址范围，在 IPv4 中为 D 类地址，范围是224.0.0.0 到 239.255.255.255 ，并将 D 类地址划分为局部链接组播地址、预留组播地址、管理权限组播地址。
局部链接地址： 224.0.0.0 ～ 224.0.0.255 ，用于局域网，路由器不转发属于此范围的 IP 包；预留组播地址： 224.0.1.0 ～ 238.255.255.255 ，用于全球范围或网络协议；管理权限地址： 239.0.0.0 ～ 239.255.255.255 ，组织内部使用，用于限制组播范围；D 类地址的最后 28 比特没有结构化，即没有网络 ID 和主机 ID 之分。
响应某一个 IP 多播地址的主机构成一个主机组，主机组可跨越多个网络。
主机组的成员数是动态的，主机可以通过 IGMP 协议加入或离开某个主机组。
IP 多播地址影射到以太网地址的方法见下图。
因为 IP 多播地址的高 5 位未影射，因此，影射的以太网地址不是唯一的，共有 32 个 IP 多播地址影射到一个以太网地址。
2.4 、组播协议：组播协议主要包括组管理协议（ IGMP ）和组播路由协议（密集模式协议（如DVMRP ， PIM-DM ）、稀疏模式协议（如 PIM-SM ， CBT ）和链路状态协议（ MOSPF ））* 组管理协议 IGMP主机使用 IGMP 通知子网组播路由器，希望加入组播组；路由器使用 IGMP 查询本地子网中是否有属于某个组播组的主机。
* 加入组播组当某个主机加入某一个组播组时，它通过“成员资格报告”消息通知它所在的 IP 子网的组播路由器，同时将自己的 IP 模块做相应的准备，以便开始接收来自该组播组传来的数据。
如果这台主机是它所在的 IP 子网中第一台加入该组播组的主机，通过路由信息的交换，组播路由器加入组播分布树。
* 退出组播组在 IGMP v1 中，当主机离开某一个组播组时，它将自行退出。
组播路由器定时 ( 如 120 秒 ) 使用“成员资格查询” 消息向 IP 子网中的所有主机的组地址（ 224.0.0.1 ）查询，如果某一组播组在 IP 子网中已经没有任何成员，那么组播路由器在确认这一事件后，将不再在子网中转发该组播组的数据。
与此同时，通过路由信息交换，从特定的组播组分布树中删除相应的组播路由器。
这种不通知任何人而悄悄离开的方法，使得组播路由器知道 IP 子网中已经没有任何成员的事件延时了一段时间，所以在 IGMP v2.0 中，当每一个主机离开某一个组播组时，需要通知子网组播路由器，组播路由器立即向 IP 子网中的所有组播组询问，从而减少了系统处理停止组播的延时。
* 组播路由协议要想在一个实际网络中实现组播数据包的转发，必须在各个互连设备上运行可互操作的组播路由协议。
组播路由协议可分为三类：密集模式协议（如 DVMRP ，PIM-DM ）、稀疏模式协议（如 PIM-SM ， CBT ）和链路状态协议（ MOSPF ），下面分别介绍各个协议的工作原理。