本节书摘来自异步社区《IPv6精髓（第2版）》一书中的第3章，第3.10节,作者： 【美】Silvia Hagen 更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。
3.10 多播地址
本节主要讨论多播地址的格式，有关多播以及多播侦听者发现（Multicast Listener Discovery，MLD）或多播组管理（Multicast Group Management）的内容请参见第4章。
多播地址是由高阶字节FF（或二进制1111 1111）标识的一组节点（如表3-2所示）。一个节点可以属于一个或多个多播组。将数据包发送给多播地址时，该多播组的所有成员都要处理该数据包。IPv4中虽然也有多播，但是IPv6对多播做了重新定义和改善。多播地址的格式如图3-9所示。
第一个字节表示该地址是多播地址，接下来的4比特是标志（Flag）字段，定义如下：标志字段的第一个比特必须为0，保留给将来使用；第二个比特指示该多播地址是否内嵌了RP（Rendezvous Point，聚合点），RP是多播网络中指定多播流的分发点（RFC 3596）；第三个比特指示该多播地址是否内嵌了前缀信息（本章将在后面进行讨论，RFC 3306）；标志字段的最后一个比特指示该多播地址是永久分配的多播地址（如由IANA分配的周知多播地址）还是临时多播地址。范围（Scope）字段的作用是限定多播地址的范围，取值情况如表3-5所示。
3.10.1 周知多播地址
根据RFC 4291，多播地址中的最后112比特是多播组ID（group ID）。在上一个版本的规范中，组ID被限定为32比特，以简化组地址到MAC地址的映射。RFC 3307“Allocation Guidelines for IPv6 Multicast Addresses”采用的就是32比特组ID。在实际应用中，通常也都将组ID限定为32比特。
RFC 2375定义了最初永久分配的IPv6多播地址。某些多播地址有固定的范围，而某些多播地址则适用于所有范围。表3-6列出了已分配的有固定范围的周知多播地址。请注意，表3-5列出的范围值位于多播标识符FF（第一个字节）之后。
由于RFC 2375中的术语“节点本地范围（node-local scope）”已被更改为“接口本地范围（interface-local scope）”，因而大家有时可能会同时遇到这两个术语。与范围无关的已分配的永久多播地址列表非常长，可以参考本书附录和RFC 2375。这些地址都以FE0X开头，其中，X是一个范围值可变的占位符。
IPv4的广播地址被替换成链路本地范围的全部节点多播地址FF02::1。IPv6没有与IPv4的子网广播地址相对应的地址。
下面来看一个RFC 2373中描述的多播地址。这里为全部NTP服务器定义了一个多播组ID，该多播组ID是0x101。该组ID与不同的范围值结合得到不同的多播地址。
FF01:0:0:0:0:0:0:101
同一个节点上的全部NTP服务器都作为发送端。
FF02:0:0:0:0:0:0:101
同一条链路上的全部NTP服务器都作为发送端。
FF05:0:0:0:0:0:0:101
同一个站点上的全部NTP服务器都作为发送端。
FF0E:0:0:0:0:0:0:101
Internet上的全部NTP服务器。
临时分配的多播地址仅在限定范围内有意义。
提示
多播地址不应该被用作IPv6包的源地址，也不应该出现任何路由报头中。
IPv6利用基于ICMPv6的MLD来管理多播。如果希望了解如何管理多播地址，可以参见第4章中的“MLD”一节。
3.10.2 请求节点多播地址
请求节点多播地址（solicited-node multicast address）是每个节点都必须为其每个单播地址和任播地址加入的多播地址，通常用于邻居发现进程（详见第4章）。请求节点多播地址的相关规范定义在RFC 4291中。
对IPv4来说，ARP请求（用于确定接口的MAC地址）会被发送到MAC层广播地址，因而链路上的每个接口都要处理该消息。而对IPv6来说，解析接口MAC地址的工作是通过向请求节点多播地址（而非链路本地范围内的全部节点多播地址）发送邻居请求（Neighbor Solicitation）消息（详见第4章）来完成的。通过这种方式，只有注册到该多播地址的节点才会检查该数据包。
该地址的构成方式是将IPv6地址的低阶24比特（主机ID的最后部分）附加到周知前缀FF02:0:0:0:0:1:FF00::/104上，因而请求节点多播地址的取值范围从FF02:0:0:0:0:1: FF00:0000到FF02:0:0:0:0:1:FFFF:FFFF。
例如，主机Marvin的MAC地址为00-02-B3-1E-83-29，IPv6地址为fe80::202:b3ff: fe1e:8329，相应的请求节点多播地址就是FF02::1:ff1e:8329。如果该主机有其他IPv6单播地址或任播地址，那么每个地址也都一个相应的请求节点多播地址。
3.10.3 多播地址的动态分配
RFC 3306扩展了多播地址的体系，允许分配基于单播前缀的多播地址（unicast prefix-based multicast addresses）和指定源多播地址（source-specific multicast addresses）。该规范基于修改后的包含了前缀信息的多播地址格式，其目标是减少需要分配多播地址的协议数量。
图3-10给出了扩展后的多播地址格式。
在最初的规范中，标志字段仅使用最后一个比特（T）来指示该多播地址是永久分配的周知多播地址还是临时多播地址。这里给出的扩展后的多播地址格式使用倒数第二个比特（P）来指示该多播地址基于网络前缀（值为1）还是不基于网络前缀（值为0）。P比特为1表示这是一个遵循扩展格式的多播地址。范围字段的使用方式没有变化，如果P标志为1，那么范围字段后面的8比特就被保留且被置为0。接下来的8比特（PLen）指定了前缀字段中的前缀长度。如果前缀长度小于64比特，那么前缀字段中的其他未用比特都应该被置为0。组ID为32比特。请注意，如果P比特为1（扩展的多播地址），那么T标志也应该被置为1（临时多播地址）。
有关指定源多播地址的信息可参考RFC 3569。在传统的被称为ASM（Any-Source Multicast，任意源多播）的多播模型中，多播侦听者无法控制从哪个多播源接收数据。有了SSM（Source-Specific Multicast，指定源多播）之后，接口就可以注册到多播组并为数据指定源端。利用MLDv2和扩展的多播地址格式即可实现SSM。
提示
有关多播和MLD的更多信息请参见第4章。
对于指定源多播地址来说，T标志和P标志均为1，前缀长度和网络前缀均为0，因而相应的多播地址是FF3X:/32，其中X是范围值。IPv6报头中的源地址标识该多播地址的所有者，所有SSM地址的格式都是FF3X::/96。
目前有一个草案标准对IPv6协议的多播地址体系做了扩展。该扩展可以使用接口标识符来分配链路本地范围的多播地址。该草案标准是draft-ietf-ipv6-link-scoped-mcast-09.txt，在本书印刷之前即将成为RFC。在该多播地址中，标志字段被设置为二进制0011；范围字段被设置为2，表示链路本地范围；PLen字段被设置为FF（二进制全1）；64比特网络ID字段被用作接口标识符。生成的组ID标识多播应用，而且只要在该主机上具有唯一性即可。
