Normalerweise findet eine Kommunikation zwischen einem Sender und einem Empfänger statt.
Beim Multicasting werden die Daten eines Senders an eine bestimmte Gruppe von Empfängern gleichzeitig gesendet.
IPv4 unterstützt Multicasting durch IP-Adressen der Klasse D. Diese Klasse wird durch die höchstwertigen 4 Bit ''1110'' gekennzeichnet.
Somit stehen noch 28 Bit für die Identifizierung der Multicastgruppe zur Verfügung.
Der Adressbereich für Multicast reicht von 224.0.0.0 bis 239.255.255.255. Es gibt zwei Arten von Multicastgruppen,
permanente und temporäre Gruppen. Jede permanente Gruppe besitzt eine feste Gruppenadresse,
die von der Internet Assigned Numbers Authority (IANA) reserviert wurde,
zum Beispiel: 244.0.0.1 für alle Systeme in einem LAN und 224.0.0.2 für alle Router in einem LAN.
Temporäre Gruppen müssen erst erstellt werden. Dazu werden spezielle Multicast-Router gebraucht.
Einmal pro Minute sendet jeder Multicast-Router einen Hardware-Multicast an die Hosts in seinem lokalen Netzwerk.
Diese senden daraufhin eine Antwort mit den Gruppen-Adressen, an denen sie teilnehmen.
Die Multicast-Router müssen untereinander Informationen austauschen,
um so genannte Verteilungsbäume (Spanning-Trees) aufzubauen. Jeder Multicast-Router merkt sich,
an wen er bestimmte Gruppen weiterverteilen muss. Das eigentliche Multicast-Routing erfolgt dann über diesen Verteilungsbaum.
Der Vorteil des Multicastings gegenüber dem mehrfachen Senden besteht in einer viel geringeren Netzlast.
Der Datenstrom wird nur einmal gesendet und an den Knotenpunkten des Verteilungsbaumes vervielfältigt.
Zum Beispiel in der oberen Skizze wird das lokale Netzwerk des Senders nur mit einem Datenstrom belastet,
erst bei dem zweiten Multicast-Router wird der Datenstrom aufgespaltet.
Bei mehrfachem Senden ohne Multicast würde die dreifache Netzwerkbelastung auftreten,
wenn das Netzwerk einen solchen Datenstrom überhaupt bewältigen kann.
Bei IPv6 hat sich die Unterstützung von Multicast verbessert.
In der IP-Adresse gibt es jetzt ein Flag zur Unterscheidung von temporären und permanenten Gruppen.
Ein weiteres Feld namens Scope gibt den Wirkungsbereich der Gruppe an, zum Beispiel: Node-local scope,
Organization-local scope und Global scope. Die Gruppen Identifikationsnummern sind hier 112 Bit lang.
Der größte Vorteil liegt aber in dem Fakt, dass nun alle IPv6-Router Multicast unterstützen müssen.
Bei IPv4 wurde Multicast zwar spezifiziert, wurde aber von den meisten Routern nicht unterstützt.