كتب addressing fields

البث المجموعاتي هو آليّة لتوجيه رزم البيانات عبر الشبكة، وبحسب نموذج الاتصال المعياري، فإن التوجيه يحصل على مستوى الطبقة الثالثة، ويتطلب مشاركة من الطبقة الثانية لإنجاح العملية، وهاتان الطبقان هما طبقة ربط البيانات وطبقة الشبكة بحسب بترتيب ورودهما في النموذج. لدعم البث المجموعاتي، يجب أن تدعم البروتوكولات المُوجّهة في هاتين الطبقتين فضاءاً من العناوين خاصّاً بالبث المجموعاتي، بالإضافة لضرورة وجود آليّة للمُطابقة بين العناوين في الطبقتين.

بروتوكولات طبقة الشبكة

طبقة الشبكة هي الطبقة الثالثة من نموذج الإتصال المعياري، تهتم هذه الطبقة بمهام التوجيه، وتنشط فيها البروتوكولات المُوجّهة، وأهمُها الإصدارين الرابع والسادس من بروتوكول الإنترنت.

في الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت، تمّ تخصيص الصنف (D)، ليكون فضاءاً لعناوين البث المجموعاتي، وهو بالتعريف فضاء يشمل عناوين بطول (32) بت تبدأ جميعا بالبتات الأربعة (1110) من أقصى اليسار، ويعني ذلك أنه هذا المجال يمتد بين العنوانين (224.0.0.0) و(239.255.255.255)، رقمياً يُشار له بالشكل (224.0.0.0/4).

أما في الإصدار السادس من بروتوكول الإنترنت، فقد خصصت بنية خاصّة لعنوان البث المحموعاتي، يبدأ عنوان البث المجموعاتي دوماً بحقل بطول (8) بتات تأخذ بالقيمة الست عشرية (FF)، ثم خُصصت 4 بتات كحقل أعلام، و4 بتات أخرى كحقل لمجال العنونة، وأخيراً حقل بطول (112) بت ليضم مُعرّف المجموعة. وقد عرّفت وثيقة طلب التعليقات (RFC 4291) عنوان البث المجموعاتي بأنه: مُعرّف لمجموعة من المنافذ، وأشارت بشكل مباشر إلى توصيل رزمة البيانات المُوجّهة إلى هذا العنوان إلى جميع المنافذ التي تستضيفه.

تدير هيئة تعيين أرقام الإنترنت عملية حجز عناوين البث المجموعاتي للإصدارين الرابع والسادس من بروتوكول الإنترنت، وفيما يلي قائمة بأشهر عناوين المجموعات المحجوزة:

الملاحظات

بروتوكولات طبقة ربط البيانات

طبقة الربط هي الطبقة الثانية في نموذج الاتصال المعياري، ويعمل في هذه الطبقة عدد من البروتوكولات أهمها الإيثرنت. لدعم البث المجموعاتي، ويجب أن يُعرف البروتوكول الذي يعمل على هذه الطبقة فضاءاً من العناوين، وآليّة لتوليد عناوين فريدة مُقابلة لعناوين المجموعات التي تُعرفها بروتوكولات طبقة الشبكة.

يبلغ طول عنوان الإيثرنت (48) بتاً، ويُسمّى عنوان التحكم بالنفاذ للوسط. لإيجاد عنوان الإيثرنت المقابل لعنوان مجموعة من الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت تُستخدم الخوارزميّة التالية:

1. تبدأ العملية من عنوان المجموعة الخاص بالإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت، يكتب هذا العنوان بنظام العد الثنائي.
2. بدءاً من أقصى اليسار، تهمل البتات التسعة الأولى وتنقل البتات الثلاثة والعشرون المتبقية إلى المرحلة التالية.
3. يضاف بت واحد إلى يسار البتات السابقة، ليصبح العدد الإجمالي (24) بت، يأخذ هذا البت القيمة (0) في حال كون الإطار سيُرسل في شبكة تُشغّل الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت، والقيمة (1) في الحالات الأخرى.
4. يتم تحويل البتات الأربعة والعشرون إلى ست أعداد ست عشرية هي {X1, X2, X3, X4, X5, X6}، حيث (X1) هو العدد الست عشري الموافق لأول أربع بتات بدءاً اليسار، ويمثل البت في أقصى اليسار البث الأكثر أهمية فيه، و(X2)هو العدد الست عشري الموافق للبتات الأربعة التالية، وهكذا، ثُمّ وتكتب بشكل أزواج يفصل بينها إشارة (::)، بالشكل (X1X2::X3X4::X5X6).
5. تضاف لاحقة ست عشرية مكونة من 3 بايتات هي بالترتيب من اليسار إلى اليمين (01) ثُمّ (00) ثُمّ (5E)، إلى يسار الأعداد السابقة، فيتنج عنوان التحكم بالنفاذ للوسط المطلوب.

أما لإيجاد عنوان التحكم بالنفاذ للوسط لمجموعة والذي يقابل عنوان مجموعة من الإصدار السادس من بروتوكول الإنترنت، فتؤخذ آخر أربع بايتات مع عنوان الإصدار السادس، وتحديداً تلك المحصورة بين البتين رقم 95 و127 من العنوان، ما يُنتج مُعرّفاً بطول (32) بتاً، ثُمّ يضاف هذا المُعرّف إلى يمين بادئة مُكوّنة بايتين، أي بطول (16) بت، قيمتها (3333) بنظام العد الست عشري، أو (0011 0011 0011 0011) بنظام العد الثنائي، لتكون النتيجة النهائية هي عنوان نفاذ للوسط للمجموعة بطول (48) بتاً.

وضعت أيضاً مُحددات لعملية مطابقة العناوين بين طبقة الشبكة وطبقة ربط البيانات في حال كان بروتوكول طبقة الربط المُستخدم هو الواجهة البينية للبيانات الموزعة بالألياف أو بروتوكول حلقة الرمز.