原文地址：http://www.xici.net/u15328340/d79537500.htm
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當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)中有三種通訊模式：?jiǎn)尾?、廣播、組播，其中的組播出現(xiàn)時(shí)間最晚但同時(shí)具備單播和廣播的優(yōu)點(diǎn)，最具有發(fā)展前景。
每個(gè)數(shù)據(jù)包發(fā)往單個(gè)目的主機(jī)，目的地址指明單個(gè)接收接口稱為單播。
一個(gè)主機(jī)向網(wǎng)上的所有其他主機(jī)發(fā)送幀，稱為廣播。
多播（組播）處于單播和廣播之間：幀僅傳送給屬于多播組的多個(gè)主機(jī)。
單播方式傳輸信息
如圖8-1 所示，網(wǎng)絡(luò)中存在信息發(fā)送者Source，UserA 和UserC 提出信息需求，網(wǎng)絡(luò)采用單播方式傳輸信息。
單播傳輸特點(diǎn)歸納如下：
* Source 向每個(gè)Receiver 地址發(fā)送一份獨(dú)立的拷貝信息：packets for UserA；packets for UserC。
* 網(wǎng)絡(luò)為每個(gè)Receiver 分別建立一條獨(dú)立的數(shù)據(jù)傳送通路：Source→ RouterB → RouterE → RouterD →
UserA；Source → RouterB → RouterE → RouterF → UserC。
單播方式下，網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)男畔⒘亢托枨笤撔畔⒌挠脩袅砍烧?，?dāng)需求該信息的用戶量較大時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中將出現(xiàn)多份相同信息流。此時(shí)，帶寬成為保證網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量
的重要瓶頸。
單播方式較適合用戶稀少的網(wǎng)絡(luò)，不利于信息規(guī)?；l(fā)送。
主機(jī)之間“一對(duì)一”的通訊模式，網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)和路由器對(duì)數(shù)據(jù)只進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)不進(jìn)行復(fù)制。如果10個(gè)客戶機(jī)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(duì)每個(gè)客戶的及時(shí)響應(yīng)，所以現(xiàn)在的網(wǎng)頁(yè)瀏覽全部都是采用IP單播協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)中的路由器和交換機(jī)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(diǎn)：
1. 服務(wù)器及時(shí)響應(yīng)客戶機(jī)的請(qǐng)求
2. 服務(wù)器針對(duì)每個(gè)客戶不通的請(qǐng)求發(fā)送不通的數(shù)據(jù)，容易實(shí)現(xiàn)個(gè)性化服務(wù)。
單播的缺點(diǎn)：
1. 服務(wù)器針對(duì)每個(gè)客戶機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)流，服務(wù)器流量＝客戶機(jī)數(shù)量×客戶機(jī)流量；在客戶數(shù)量大、每個(gè)客戶機(jī)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，只要有5％的客戶在全速使用網(wǎng)絡(luò)，其他人就不要玩了。而將主干擴(kuò)展20倍幾乎是不可能。
廣播方式傳播信息
如圖8-2 所示，網(wǎng)絡(luò)中存在信息發(fā)送者Source，UserA 和UserC 提出信息需求，網(wǎng)絡(luò)采用廣播方式傳輸信息。
廣播傳輸特點(diǎn)歸納如下：
* Source 向本網(wǎng)絡(luò)廣播地址發(fā)送且僅發(fā)送一份報(bào)文：packets for all the network。
* 網(wǎng)絡(luò)將報(bào)文拷貝傳送到所有網(wǎng)段，不管是否需要，保證信息到達(dá)網(wǎng)絡(luò)中所有的路由器和用戶：UserB 也同樣接收到一份拷貝。
廣播方式下，網(wǎng)絡(luò)中所有用戶都能接收到該信息，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中需求該信息的用戶量很小時(shí)，網(wǎng)絡(luò)資源利用率將非常低，帶寬浪費(fèi)嚴(yán)重。不需要這些信息的用戶也會(huì)受到
影響。
廣播方式較適合用戶稠密的網(wǎng)絡(luò)，信息安全性和有償服務(wù)得不到保障。
主機(jī)之間“一對(duì)所有”的通訊模式，網(wǎng)絡(luò)對(duì)其中每一臺(tái)主機(jī)發(fā)出的信號(hào)都進(jìn)行無條件復(fù)制并轉(zhuǎn)發(fā)，所有主機(jī)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(jī)實(shí)際上是接受到所有頻道的信號(hào)，但只將一個(gè)頻道的信號(hào)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(jī)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(jī)。
廣播的優(yōu)點(diǎn)：
1. 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備簡(jiǎn)單，維護(hù)簡(jiǎn)單，布網(wǎng)成本低廉
2. 由于服務(wù)器不用向每個(gè)客戶機(jī)單獨(dú)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(diǎn)：
1.無法針對(duì)每個(gè)客戶的要求和時(shí)間及時(shí)提供個(gè)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(gè)頻道（如果采用數(shù)字壓縮技術(shù)，理論上可以提供
500個(gè)頻道），即使服務(wù)商有更大的財(cái)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(gè)性化的服務(wù)。
3. 廣播禁止在Internet寬帶網(wǎng)上傳輸。
組播方式傳播信息
如圖8-3 所示，網(wǎng)絡(luò)中存在信息發(fā)送者Source、UserA 和UserC 提出信息需求，網(wǎng)絡(luò)采用組播方式傳輸信息。
組播傳輸特點(diǎn)歸納如下：
* Multicast group 稱為組播組，使用一個(gè)IP 組播地址標(biāo)識(shí)。UserA 和UserC
兩個(gè)信息接收者，加入該組播組，從而可以接收發(fā)往該組播組的數(shù)據(jù)。
* Source 稱為組播源，向該組播組地址發(fā)送且僅發(fā)送一份報(bào)文：packets for the multicast
group。網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中，相同的組播數(shù)據(jù)流在每一條鏈路上最多僅有一份。相比單播來說，使用組播方式傳遞信息，用戶的增加不會(huì)顯著增加網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載。
*
根據(jù)組播組成員的分布情況，組播路由協(xié)議為多目的端的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)送建立樹型路由。報(bào)文在盡可能遠(yuǎn)的分叉路口（如RouterE）才開始復(fù)制和分發(fā)，最終傳送
到組播組成員。相比廣播來說，組播數(shù)據(jù)僅被傳輸?shù)接薪邮照叩牡胤?，不?huì)造成網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。
* 網(wǎng)絡(luò)中支持組播功能的路由器稱為“組播路由器”，不僅提供組播路由功能，還能夠在與網(wǎng)絡(luò)用戶連接的末梢網(wǎng)段上提供組成員管理功能（如RouterD
和RouterF）。同時(shí)，自己本身也可能是組播組成員。
*
組播組中的成員是動(dòng)態(tài)的，網(wǎng)絡(luò)中的用戶主機(jī)可以在任何時(shí)刻加入和離開組播組。組成員可能廣泛分布在網(wǎng)絡(luò)中的任何地方。組播源通常不會(huì)同時(shí)是其發(fā)送數(shù)據(jù)的接
收者，即不屬于其對(duì)應(yīng)的目的組播組。
* 一個(gè)源可以同時(shí)向多個(gè)組播組發(fā)送數(shù)據(jù)；多個(gè)源可以同時(shí)向一個(gè)組播組發(fā)送報(bào)文。
* 為了幫助理解，可以類比收看某電視頻道的節(jié)目。
* 組播組是發(fā)送者和接收者之間的一個(gè)約定，如同電視頻道。
* 電視臺(tái)是組播源，它向某頻道內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)。
*
電視機(jī)是接收者主機(jī)，觀眾打開電視機(jī)選擇收看某頻道的節(jié)目，表示主機(jī)加入某組播組；然后電視機(jī)播放該頻道電視節(jié)目，表示主機(jī)接收到發(fā)送給這個(gè)組的數(shù)據(jù)。
* 觀眾可以隨時(shí)控制電視機(jī)的開關(guān)和頻道間的切換，表示主機(jī)動(dòng)態(tài)的加入或退出某組播組。
主機(jī)之間“一對(duì)一組”的通訊模式，也就是加入了同一個(gè)組的主機(jī)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(jī)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(jī)可以向路由器請(qǐng)求加入或退出某個(gè)組，網(wǎng)絡(luò)中的路由器和交換機(jī)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(jī)。這樣既能一次將數(shù)據(jù)
傳輸給多個(gè)有需要（加入組）的主機(jī)，又能保證不影響其他不需要（未加入組）的主機(jī)的其他通訊。
組播的優(yōu)點(diǎn)：
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(diǎn)。
2.
由于組播協(xié)議是根據(jù)接受者的需要對(duì)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(gè)
（268435456）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(diǎn)：
1．與單播協(xié)議相比沒有糾錯(cuò)機(jī)制，發(fā)生丟包錯(cuò)包后難以彌補(bǔ)，但可以通過一定的容錯(cuò)機(jī)制和QOS加以彌補(bǔ)。
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(diǎn)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。