单播、广播、组播

当前的网络中有三种通讯模式：单播、广播、组播（多播），其中的组播出现时间最晚但同时 具备单播和广播的优点，最具有发展前景。一、单播：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。 但由于其能够针对每个客户的及时响应，所以现在的网页浏览全部都是采用IP单播协议。 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：1. 服务器及时响应客户机的请求2. 服务器针对每个客户不通的请求发送不通的数据，容易实现个性化服务。单播的缺点：1. 服务器针对每个客户机发送数据流，服务器流量二客户机数量X客户机流量；在客户数量 大、每个客户机流量大的流媒体应用中服务器不堪重负。2. 现有的网络带宽是金字塔结构，城际省际主干带宽仅仅相当于其所有用户带宽之和的5%。 如果全部使用单播协议，将造成网络主干不堪重负。现在的P2P应用就已经使主干经常阻 塞，只要有5%的客户在全速使用网络，其他人就不要玩了。而将主干扩展20倍几乎是不 可能。二、广播：主机之间一对所有”的通讯模式，网络对其中每一台主机发出的信号都进行无条件复 制并转发，所有主机都可以接收到所有信息（不管你是否需要），由于其不用路径选择，所 以其网络成本可以很低廉。有线电视网就是典型的广播型网络，我们的电视机实际上是接受 到所有频道的信号，但只将一个频道的信号还原成画面。在数据网络中也允许广播的存在， 但其被限制在二层交换机的局域网范围内，禁止广播数据穿过路由器，防止广播数据影响大 面积的主机。广播的优点：1. 网络设备简单，维护简单，布网成本低廉2. 由于服务器不用向每个客户机单独发送数据，所以服务器流量负载极低。广播的缺点：1无法针对每个客户的要求和时间及时提供个性化服务。2. 网络允许服务器提供数据的带宽有限，客户端的最大带宽二服务总带宽。例如有线电视 的客户端的线路支持100个频道（如果采用数字压缩技术，理论上可以提供500个频道）, 即使服务商有更大的财力配置更多的发送设备、改成光纤主干，也无法超过此极限。也就是 说无法向众多客户提供更多样化、更加个性化的服务。3. 广播禁止在In ter net宽带网上传输。三、组播：主机之间“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的复制并传输数据，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多个有需要（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。组播的优点：1. 需要相同数据流的客户端加入相同的组共享一条数据流，节省了服务器的负载。具备广 播所具备的优点。2. 由于组播协议是根据接受者的需要对数据流进行复制转发，所以服务端的服务总带宽不 受客户接入端带宽的限制。IP协议允许有2亿6千多万个（268435456）组播，所以其提 供的服务可以非常丰富。3. 此协议和单播协议一样允许在In ter net宽带网上传输。组播的缺点：1. 与单播协议相比没有纠错机制，发生丢包错包后难以弥补，但可以通过一定的容错机制 和QOS加以弥补。2. 现行网络虽然都支持组播的传输，但在客户认证、Q0S等方面还需要完善， 这些缺点在理论上都有成熟的解决方案，只是需要逐步推广应用到现存网络当中。