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單播、組播和廣播

單播 
單播是指在源主機和目標(biāo)主機之間進(jìn)行通信。

主機之間一對一的通訊模式,網(wǎng)絡(luò)中的交換機和路由器對數(shù)據(jù)只進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)不進(jìn)行復(fù)制。如果10個客戶機需要相同的數(shù)據(jù),則服務(wù)器需要逐一傳送,重復(fù)10次相同的工作。但由于其能夠針對每個客戶的及時響應(yīng),所以現(xiàn)在的網(wǎng)頁瀏覽全部都是采用單播模式,具體的說就是IP單播協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)中的路由器和交換機根據(jù)其目標(biāo)地址選擇傳輸路徑,將IP單播數(shù)據(jù)傳送到其指定的目的地。

單播的優(yōu)點:
1)服務(wù)器及時響應(yīng)客戶機的請求
2)服務(wù)器針對每個客戶不通的請求發(fā)送不通的數(shù)據(jù),容易實現(xiàn)個性化服務(wù)。

單播的缺點:
1)服務(wù)器針對每個客戶機發(fā)送數(shù)據(jù)流,服務(wù)器流量=客戶機數(shù)量×客戶機流量;在客戶數(shù)量大、每個客戶機流量大的流媒體應(yīng)用中服務(wù)器不堪重負(fù)。
2)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)帶寬是金字塔結(jié)構(gòu),城際省際主干帶寬僅僅相當(dāng)于其所有用戶帶寬之和的5%。如果全部使用單播協(xié)議,將造成網(wǎng)絡(luò)主干不堪重負(fù)。現(xiàn)在的P2P應(yīng)用就已經(jīng)使主干經(jīng)常阻塞。而將主干擴展20倍幾乎是不可能。

廣播
    廣播是源主機與網(wǎng)絡(luò)上所有其他主機通信;當(dāng)信息需要發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上的多個主機而不是所有主機時,采用單播和廣播方式均會浪費大量帶寬。

    主機之間一對所有的通訊模式,網(wǎng)絡(luò)對其中每一臺主機發(fā)出的信號都進(jìn)行無條件復(fù)制并轉(zhuǎn)發(fā),所有主機都可以接收到所有信息(不管你是否需要),由于其不用路徑選擇,所以其網(wǎng)絡(luò)成本可以很低廉。有線電視網(wǎng)就是典型的廣播型網(wǎng)絡(luò),我們的電視機實際上是接受到所有頻道的信號,但只將一個頻道的信號還原成畫面。在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中也允許廣播的存在,但其被限制在二層交換機的局域網(wǎng)范圍內(nèi),禁止廣播數(shù)據(jù)穿過路由器,防止廣播數(shù)據(jù)影響大面積的主機。 [nextpage]

廣播的優(yōu)點:
1)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備簡單,維護(hù)簡單,布網(wǎng)成本低廉
2)由于服務(wù)器不用向每個客戶機單獨發(fā)送數(shù)據(jù),所以服務(wù)器流量負(fù)載極低。

廣播的缺點:
1)無法針對每個客戶的要求和時間及時提供個性化服務(wù)。
2)網(wǎng)絡(luò)允許服務(wù)器提供數(shù)據(jù)的帶寬有限,客戶端的最大帶寬=服務(wù)總帶寬。例如有線電視的客戶端的線路支持100個頻道(如果采用數(shù)字壓縮技術(shù),理論上可以提供500個頻道),即使服務(wù)商有更大的財力配置更多的發(fā)送設(shè)備、改成光纖主干,也無法超過此極限。也就是說無法向眾多客戶提供更多樣化、更加個性化的服務(wù)。
3)廣播禁止允許在Internet寬帶網(wǎng)上傳輸。

組播
    組播當(dāng)信息需要發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上的多個主機時,源主機只發(fā)送一份數(shù)據(jù)信息,組播網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)拷貝該信息到應(yīng)該得到該信息地目的主機上。

    主機之間一對一組的通訊模式,也就是加入了同一個組的主機可以接受到此組內(nèi)的所有數(shù)據(jù),網(wǎng)絡(luò)中的交換機和路由器只向有需求者復(fù)制并轉(zhuǎn)發(fā)其所需數(shù)據(jù)。主機可以向路由器請求加入或退出某個組,網(wǎng)絡(luò)中的路由器和交換機有選擇的復(fù)制并傳輸數(shù)據(jù),即只將組內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸給那些加入組的主機。這樣既能一次將數(shù)據(jù)傳輸給多個有需要(加入組)的主機,又能保證不影響其他不需要(未加入組)的主機的其他通訊。

組播的優(yōu)點:
1)需要相同數(shù)據(jù)流的客戶端加入相同的組共享一條數(shù)據(jù)流,節(jié)省了服務(wù)器的負(fù)載。具備廣播所具備的優(yōu)點。
2)由于組播協(xié)議是根據(jù)接受者的需要對數(shù)據(jù)流進(jìn)行復(fù)制轉(zhuǎn)發(fā),所以服務(wù)端的服務(wù)總帶寬不受客戶接入端帶寬的限制。IP協(xié)議允許有2億6千多萬個組播,所以其提供的服務(wù)可以非常豐富。
3)此協(xié)議和單播協(xié)議一樣允許在Internet寬帶網(wǎng)上傳輸。

組播的缺點:
1)與單播協(xié)議相比沒有糾錯機制,發(fā)生丟包錯包后難以彌補,但可以通過一定的容錯機制和QOS加以彌補。
2)現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)雖然都支持組播的傳輸,但在客戶認(rèn)證、QOS等方面還需要完善,這些缺點在理論上都有成熟的解決方案,只是需要逐步推廣應(yīng)用到現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。

    IP組播技術(shù)作為一種網(wǎng)絡(luò)層的點對多點傳輸方式,IP組播利用組播路由器進(jìn)行IP包的復(fù)制和分發(fā),IP包沿一條"組播樹"從一個發(fā)送端傳送給多個接收端。這比在端系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)制、分發(fā)的效率高得多。IP組播技術(shù)為數(shù)字圖像監(jiān)控系統(tǒng)中的圖像多點傳輸提供了靈活高效的支持。

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