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组播技术之单播、组播与广播的介绍
发布时间:2016-9-6 17:00:15 点击率:4552  

  通常,在传统的网络通讯中,有两种方式:

  一种是源主机和目标主机两台主机之间的进行的“一对一”的通讯方式,即单播(Unicast);

  第二种是一台源主机与网络中所有其他主机之间进行通讯,及广播(Broadcast)。

  那么,如果需要将信息从源主机发送到网络中的多个目标主机,要么采用广播方式,这样网络中所有主机(当然包括目标主机)都会收到该信息,要么采用单播方式,由源主机分别向各个不同目标主机发送信息。

  可以看出来,在广播方式下,信息会发送到不需要该信息的主机(非目标主机)从而浪费带宽资源,甚至引起广播风暴;而单播方式下,会因为数据包的多次重发而浪费带宽资源,同时,源主机的负荷会因为多次的数据复制而加大。所以,单播与广播对于多点发送问题有缺陷。

  在此情况下,组播技术产生了。组播技术的初衷是——在IP网络中,以“尽力而为”的形式发送信息到某个目标组,这个目标组称为组播组(Multicast Group),这样在有源主机向多点目标主机发送信息的需求时,源主机只发送一份数据,数据的目标地址是组播组的地址,这样,凡是属于该组的成员,都可以接收到一份源主机发送的数据的拷贝(拷贝工作由路由器设备完成,而不是源主机完成),此组播方式下,只有有真正信息需要的成员(即组播组内的成员)会收到信息。其他主机不会收到。因此,组播方式解决了单播情况下数据的重复拷贝及带宽的重复占用,也解决了广播方式下带宽资源的浪费。

1. 单播(Unicast)

  单播是指在源主机和目标主机之间“一对一”的通讯模式,网络中的交换机和路由器对数据只进行转发而不进行复制。如果10个客户机需要相同的数据,则服务器需要逐一传送,重复10次相同的工作。网络中的路由器和交换机根据其目标地址选择传输路径,将IP单播数据传送到其指定的目的地。

  单播的优点是系统架构简单,对网络硬件设备没有特殊要求,同时,服务器可以按照不同客户目标主机的请求而发送定制的个性化的服务响应;单播的缺点是服务器需要重复相应多个客户机的请求而负荷过重,同时网络带宽重复发送造成严重浪费。

2. 广播

  广播是源主机与网络上所有其他主机进行“一对所有”的模式通信,网络对源主机发出的信号都进行无条件复制并转发,所有的网络中主机都可以接收到信息(不管你是否需要),当信息需要发送到网络上的多个主机而不是所有主机时,采用广播方式均会浪费大量带宽。

  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,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,另外广播传输增加非接收者的开销。

  广播通讯的优点是网络设备简单,维护方便,同时由于源主机不需要重复拷贝多个数据,因此负荷不高;广播的缺点是无法提供个性定制服务响应给不同的客户,同时,广播的全面发送拷贝通讯方式对带宽资源是极大的浪费,同时在Internet上,广播被禁止。

3. 组播

  当信息需要发送到网络上的多个目标主机时,源主机只发送一份数据信息,组播网络负责拷贝该信息到应该得到该信息的目的主机上。主机之间采用“一对一组”的通讯模式,也就是加入了同一个组的主机可以接受到此组内的所有数据,网络中的交换机和路由器只向有需求者(前提是组成员)复制并转发其所需数据。主机可以向路由器请求加入或退出某个组,网络中的路由器和交换机有选择地复制并传输数据,即只将组内数据传输给那些加入组的主机。这样既能一次将数据传输给说个有需要(加入组)的主机,又能保证不影响其他不需要(未加入组)的主机的其他通讯。

  组播技术的优点是解决了一对多的数据通讯问题,把数据发送给了真正需要的目标主机,实现了高效转发,节省了带宽资源,降低了数据源主机及目标主机的负担,组播数据允许再Internet上传播;组播的缺点是,由于组播基于UDP(单播在大多数情况下使用TCP),因此IP传输不可靠,数据可能丢失或重复,无法进行流量控制,还有组播的安全性等问题,另外,组播网络成本较高,同时维护困难。(转载请注明: www.weipai007.com 微拍科技)

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