2023年11月28日发(作者:)
单播,多播(组播),⼴播,详细讲解呀
“单播”(Unicast)、“多播”(Multicast)和“⼴播”(Broadcast)这三个术语都是⽤来描述⽹络节点之间通讯⽅式的术语。那么这些术语究竟
是什么意思?区别何在?且听下⽂分解。
——★单 播★——
⽹络节点之间的通信就好像是⼈们之间的对话⼀样。如果⼀个⼈对另外⼀个⼈说话,那么⽤⽹络技术的术语来描述就是“单播”,此时信息的
接收和传递只在两个节点之间进⾏,参见图1。
单播在⽹络中得到了⼴泛的应⽤,⽹络上绝⼤部分的数据都是以单播的形式传输的,只是⼀般⽹络⽤户不知道⽽已。例如,你在收发电⼦邮
件、浏览⽹页时,必须与邮件服务器、Web服务器建⽴连接,此时使⽤的就是单播数据传输⽅式。但是通常使⽤“点对点通信”(Point to
Point)代替“单播”,因为“单播”⼀般与“多播”和“⼴播”相对应使⽤。
——★多 播★——
“多播”可以理解为⼀个⼈向多个⼈(但不是在场的所有⼈)说话,这样能够提⾼通话的效率。如果你要通知特定的某些⼈同⼀件事情,但是
⼜不想让其他⼈知道,使⽤电话⼀个⼀个地通知就⾮常⿇烦,⽽使⽤⽇常⽣活的⼤喇叭进⾏⼴播通知,就达不到只通知个别⼈的⽬的了,此
时使⽤“多播”来实现就会⾮常⽅便快捷,但是现实⽣活中多播设备⾮常少。多播如图2所⽰。
“多播”也可以称为“组播”,在⽹络技术的应⽤并不是很多,⽹上视频会议、⽹上视频点播特别适合采⽤多播⽅式。因为如果采⽤单播⽅式,逐
个节点传输,有多少个⽬标节点,就会有多少次传送过程,这种⽅式显然效率极低,是不可取的;如果采⽤不区分⽬标、全部发送的⼴播⽅
式,虽然⼀次可以传送完数据,但是显然达不到区分特定数据接收对象的⽬的。采⽤多播⽅式,既可以实现⼀次传送所有⽬标节点的数据,
也可以达到只对特定对象传送数据的⽬的。
IP⽹络的多播⼀般通过多播IP地址来实现。多播IP地址就是D类IP地址,即224.0.0.0⾄239.255.255.255之间的IP地址。Windows 2000中的
DHCP管理器⽀持多播IP地址的⾃动分配。
——★⼴ 播★——
“⼴播”可以理解为⼀个⼈通过⼴播喇叭对在场的全体说话,这样做的好处是通话效率⾼,信息⼀下⼦就可以传递到全体,如图3所⽰。
“⼴播”在⽹络中的应⽤较多,如客户机通过DHCP⾃动获得IP地址的过程就是通过⼴播来实现的。但是同单播和多播相⽐,⼴播⼏乎占⽤了
⼦⽹内⽹络的所有带宽。拿开会打⼀个⽐⽅吧,在会场上只能有⼀个⼈发⾔,想象⼀下如果所有的⼈同时都⽤麦克风发⾔,那会场上就会乱
成⼀锅粥。
在⽹络中不能长时间出现⼤量的⼴播包,否则就会出现所谓的“⼴播风暴”。⼴播风暴就是⽹络长时间被⼤量的⼴播数据包所占⽤,正常的点
对点通信⽆法正常进⾏,外在表现为⽹络速度奇慢⽆⽐。出现⼴播风暴的原因有很多,⼀块有故障的⽹卡,就可能长时间向⽹络上发送⼴播
包⽽导致⼴播风暴。
集线器由于其⼯作原理决定了不可能过滤⼴播风暴,⼀般的交换机也没有这⼀功能,不过现在有的⽹络交换机(如全向的QS系列交换机)
也有过滤⼴播风暴功能了,路由器本⾝就有隔离⼴播风暴的作⽤。
⼴播风暴不能完全杜绝,但是只能在同⼀⼦⽹内传播,就好像喇叭的声⾳只能在同⼀会场内传播⼀样,因此在由⼏百台甚⾄上千台电脑构成
的⼤中型局域⽹中,⼀般进⾏⼦⽹划分,就像将⼀个⼤厅⽤墙壁隔离成许多⼩厅⼀样,以达到隔离⼴播风暴的⽬的。
在IP⽹络中,⼴播地址⽤IP地址“255.255.255.255”来表⽰,这个IP地址代表同⼀⼦⽹内所有的IP地址。
单播、多播和⼴播是⽹络技术的基础性知识,对⽹络技术感兴趣的读者⼀定要搞懂哟!
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什么是组播、⼴播、单播
硬件组播(multicasting)是⼀种多点投递的形式,它使⽤硬件技术,通过使⽤⼤量组播地址来通信。当某⼀组机器需要通信时,选择⼀个
组播地址,并配置好相应的⽹络接⼝硬件,识别组播地址,从⽽收到该组播地址上分组的拷贝。
⼴播(broadcasting)是多点投递的最普遍的形式,它向每⼀个⽬的站投递⼀个分组的拷贝。它可以通过多个单次分组的投递完成,也可以
通过单独的连接传递分组的拷贝,直到每个接收⽅均收到⼀个拷贝为⽌。 在多数⽹络中,⽤户是通过把分组分送给⼀个特殊保留的地址即⼴
播地址(broadcast address)来进⾏⼴播投递,它的主要缺点是会耗费⼤量的主机资源和⽹络资源。
单播(unicasting)是指只有⼀个⽬的地的数据报传递。从投递⽬的地的数量⽽⾔,单播和⼴播均可看作是组播的⼀个⼦集。单播可以看作
仅包括⼀台机器群组的组播;⼴播可以看作包含了所有机器群组的组播。但从数据报的投递⽅式⽽⾔,单播、⼴播和组播还是有较⼤的区
别。
什么是单播、多播、⼴播
单播是客户端与服务器之间的点到点连接。”点到点”指每个客户端都从服务器接收远程流。仅当客户端发出请求时,服务器才发送单播流.
多播也叫组播,是⼀种多地址的⼴播,发送和接受端是⼀对多的关系,服务器只向特定的⼀组⽤户发送⼀个数据包,组中的⽤户可以共享
这个数据包,组外的⽤户是⽆法接受到的,多播需要全⽹内的路由器⽀持多播,否则许多⽤户是收不到多播数据的,在⼴域⽹实现⽐较困难
⼴播也是⼀对多的关系,不同的是,⼴播把数据包的copy发给⽹络中所有⽤户,⽽有的⽤户此时并不需要数据包,这实际上将造成带宽资
源的⼀定浪费,⼴播⽆法通过路由器,组播没有这个限制,只要加⼊组就能收到数据包,可以说融合了单播和⼴播的优点.
什么是多播
随着因特⽹的发展,出现了视频点播、电视会议、远程学习、计算机协同⼯作等新业务。传统的点到点通信⽅式,不仅浪费⼤量的⽹络带
宽,⽽且效率很低。⼀种有效利⽤现有带宽的技术就是多播技术。多播(MultiCast)是⼀种点到多点(或多点到多点)的通信⽅式,即多个接收
者同时接收⼀个源发送的相同信息。在多播中,组的概念⼗分重要。由多播定义可知,多播报⽂是从⼀个源发到三组⽬的节点。在IP多播
中,多播组有⼀个ID号,称作多播组ID号,它指定发送报⽂的⽬的组,实际上是D类IP地址。主机若要接收发到⼀个特定组的多播报⽂,就
要监听发往该特定组的所有报⽂。为了解决因特⽹上多播报⽂的选路,主机须通过通知其⼦⽹上的多播路由器来加⼊⼀个组,多播中采⽤因
特⽹组管理协议(IGMP)来达到此⽬的。
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什么是⼴播风暴?
⼀个数据帧或包被传输到本地⽹段 (由⼴播域定义)上的每个节点就是⼴播;由于⽹络拓扑的设计和连接问题,或其他原因导致⼴播在⽹段内
⼤量复制,传播数据帧,导致⽹络性能下降,甚⾄⽹络瘫痪。这就是⼴播风暴。
什么是组播?
组播是⼀种基于⽹络硬件设备实现的⼀种分组⼴播的数据传输⽅式。组播数据传输时,服务器可以将⼀个数据包通过⽹络硬件设备复制的⽅
法同时分组发送给多个需要接收的客户端。采⽤这种⽅式,组播视频节⽬就可以在有限的⽹络主⼲带宽下实现⽆限⽤户同时在线观看。
组播视频是⼀种⼴播,很像现在的电视节⽬。所有客户端在同⼀时间所看到的节⽬内容都是⼀样的。如果节⽬是晚上7:00开始,7:30开始观
看的客户端就只能从中间开始看了。所以组播节⽬必须按时观看。
组播视频的频道和电视节⽬的频道⼀样。如果同⼀时间有两门不同的组播视频课程,我们就会把它们分在不同的节⽬频道同时播放。例如:
4⽉13⽇晚上19:00 ⼀频道播放国家赔偿法5,6讲 ⼆频道播放中级财务会计5,6讲。两个节⽬同时进⾏,互不影响。现在我们的组播课堂⼀
共有两个频道。
组播是⼀个发送者或多个发送者将数据同时发送给⼀组(多个)接受者⽽且只⽤发送⼀份数据,数据在传送过程中组播路由器会将数据复制
传送给需要数据的主机。相⽐较,单播是⼀个发送者将数据同时发送个⼀个接受者,如果要发个多个接收者,就的将数据同时发送多份,显
然这将占⽤⼤量带宽。⽽⼴播虽然也能同时发送给多个接收者并且数据也是单⼀发送的,但接受者只能是全体⽹络⽽且路由器和交换机都不
会转发⼴播,所以组播既可以发送给特定的⼀组成员也可以在⼤型⽹络中使⽤⽽且对带宽的占⽤也是很⼩的。虽然组播的优点⽐较明显,但
也存在缺点,最⼤的缺点是组播是基于UDP传送的,所以它⽆法对⽹络的拥塞进⾏控制,⽽且在传送过程中容易出现乱序的问题 收受数据
的主机必须是组成员⽽发送者不必是,⽽且是全体组成员都会收到发往该组的数据
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点播⼴播单播组播
*点播与⼴播*
点播与⼴播是根据客户端与媒体服务器之间谁发起这个链接⽽分类的。
点播连接时客户端与服务器之间的主动链接。在点播链接中,⽤户通过选择内容项⽬来初始化客户端连接。⽤户可以开始、停⽌、后退、快
进或暂停。点播连接提供了对流的最⼤控制,但是这种⽅式由于每个客户端各⾃连接服务器,会很快把⽹络带宽给消耗完。
⼴播指的是⽤户被动接受流。在⼴播过程中,客户端接收,但不能控制流。例如,⽤户不能暂停、快进和后退。⼴播⽅式中数据包的单独⼀
个拷贝将发送给⽹络上的所有⽤户。
*单播与组播*
在客户与媒体服务器之间需要建⽴⼀个单独的数据通道,从⼀台服务器送出的每个数据包只能传送到⼀个客户机,这种传送⽅式称为单播。
每个客户必须分别对媒体服务器发送单独的查询,⽽媒体服务器必须向每个⽤户发送所申请的数据包拷贝。这种巨⼤冗余⾸先造成服务器沉
重的负担,响应时间很长,甚⾄停⽌播放;管理⼈员也被迫购买硬件和带宽来保证⼀定的服务质量。
IP组播技术构建了种具有组播能⼒的⽹络,许路由器⼀次将数据包复制到多个通道上。采⽤组播⽅式,台服务器能够对⼏⼗万台客户机同时
发送连续数据流⽽⽆延时。媒体服务器只需要发送⼀个信息包,⽽不是多个;所有发出请求的客户端共享同意信息包。信息可以发送到任意
地址的客户机,减少⽹络上传输的信息包的总量。
IP组播是IP的⼀个扩展,IETF建议的标准,⽤来在局域⽹或⼴域⽹内从⼀个源到许多⽬标传播IP数据包的协议。应⽤IP组播,成组的接收者
加⼊组播连接,应⽤系统能够发送⼀个拷贝到⼀个组地址,信息到达素有组接收者。
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