單播&組播&廣播

IP地址:
        IP地址由兩個部分組成,net-id和    host-id,即網絡號和主機號。 
        net-id:表示ip地址所在的網絡號。 
        host-id:表示ip地址所在網絡中的某個主機號碼。
IP地址可根據主機號和網絡號所佔字節分爲ABCDE類:
A類地址:網絡號佔1個字節。網絡號的第一位固定爲0。
B類地址:網絡號佔2個字節。網絡號的前兩位固定爲10。
C類地址:網絡號佔3個字節。網絡號的前三位固定位110。
D類地址:前四位是1110,用於多播(multicast),即一對多通信。 
E類地址:前四位是1111,保留爲以後使用。 
其中,ABC三類地址爲單播地址(unicast),用於一對一通信,是最常用的。

單播、多播和廣播單播”(Unicast)、“多播”(Multicast)和“廣播”(Broadcast)這三個術語都是用來描述網絡節點之間通訊方式的術語。

單播:網絡節點之間的通信就好像是人們之間的對話一樣。如果一個人對另外一個人說話,那麼用網絡技術的術語來描述就是“單播”,此時信息的接收和傳遞只在兩個節點之間進行。單播在網絡中得到了廣泛的應用,網絡上絕大部分的數據都是以單播的形式傳輸的,只是一般網絡用戶不知道而已。例如,你在收發電子郵件、瀏覽網頁時,必須與郵件服務器、Web服務器建立連接,此時使用的就是單播數據傳輸方式。但是通常使用“點對點通信”(Point to Point)代替“單播”,因爲“單播”一般與“多播”和“廣播”相對應使用。
A類:0.0.0.0到127.255.255.255
B類:128.0.0.0到191.255.255.255
C類:192.0.0.0到223.255.255.255

多播:“多播”也可以稱爲“組播”,在網絡技術的應用並不是很多,網上視頻會議、網上視頻點播特別適合採用多播方式。因爲如果採用單播方式,逐個節點傳輸,有多少個目標節點,就會有多少次傳送過程,這種方式顯然效率極低,是不可取的;如果採用不區分目標、全部發送的廣播方式,雖然一次可以傳送完數據,但是顯然達不到區分特定數據接收對象的目的。採用多播方式,既可以實現一次傳送所有目標節點的數據,也可以達到只對特定對象傳送數據的目的。   IP網絡的多播一般通過多播IP地址來實現。多播IP地址就是D類IP地址,即224.0.0.0至239.255.255.255之間的IP地址。Windows 2000中的DHCP管理器支持多播IP地址的自動分配。 
組播的優點: 
1. 需要相同數據流的客戶端加入相同的組共享一條數據流,節省了服務器的負載。具備廣播所具備的優點。 
2. 由於組播協議是根據接受者的需要對數據流進行復制轉發,所以服務端的服務總帶寬不受客戶接入端帶寬的限制。IP協議允許有2億6千多萬個(268435456)組播,所以其提供的服務可以非常豐富。 
3. 此協議和單播協議一樣允許在Internet寬帶網上傳輸。 
組播的缺點: 
1.與單播協議相比沒有糾錯機制,發生丟包錯包後難以彌補,但可以通過一定的容錯機制和QOS加以彌補。 
2.現行網絡雖然都支持組播的傳輸,但在客戶認證、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用到現存網絡當中。

廣播:“廣播”在網絡中的應用較多,如客戶機通過DHCP自動獲得IP地址的過程就是通過廣播來實現的。但是同單播和多播相比,廣播幾乎佔用了子網內網絡的所有帶寬。拿開會打一個比方吧,在會場上只能有一個人發言,想象一下如果所有的人同時都用麥克風發言,那會場上就會亂成一鍋粥。集線器由於其工作原理決定了不可能過濾廣播風暴,一般的交換機也沒有這一功能,不過現在有的網絡交換機(如全向的QS系列交換機)也有過濾廣播風暴功能了,路由器本身就有隔離廣播風暴的作用。   廣播風暴不能完全杜絕,但是只能在同一子網內傳播,就好像喇叭的聲音只能在同一會場內傳播一樣,因此在由幾百臺甚至上千臺電腦構成的大中型局域網中,一般進行子網劃分,就像將一個大廳用牆壁隔離成許多小廳一樣,以達到隔離廣播風暴的目的。 在IP網絡中,廣播地址用IP地址“255.255.255.255”來表示,這個IP地址代表同一子網內所有的IP地址。

廣播地址是一種特殊的IP地址形式,一種是直接廣播地址,一種是有限廣播地址。 直接廣播地址包含一個有效的網絡號和一個全“1”的主機號,如你說的202.163.30.255,255就是一個主機號,202則是C類的IP地址,C類IP地址就是我們常接觸到的。
受限廣播地址是32位全1的IP地址(255.255.255.255)。受限的廣播地址是255.255.255.255。該地址用於主機配置過程中IP數據報的目的地址,此時,主機可能還不知道它所在網絡的網絡掩碼,甚至連它的IP地址也不知道。在任何情況下,路由器都不轉發目的地址爲受限的廣播地址的數據報,這樣的數據報僅出現在本地網絡中。
有限廣播的數據包裏不包含自己的ip地址,而直接廣播地址裏包含自身的ip地址。


組播:
1、組播是基於路由器之上實現的,要想網絡內支持組播,需要有能夠管理組播組的路由器或是三層交換機(帶部分路由功能的交換機)。通常在我們的網絡中,都會支持組播,即我們的程序可以使用組播技術,視頻會議就使用這個技術。
2、IP網絡的多播一般通過多播IP地址來實現。多播IP地址就是D類IP地址,即224.0.0.0至239.255.255.255之間的IP地址。通常選擇230之後的地址,使用UDP協議,把每個客戶端(收端和發端)的socket都加入到這個地址上,之後客戶端往這個地址上發送一個消息後,在這個組裏的其他客戶端都可以監聽收到這個消息。


廣播功能:
使用255.255.255.255(或者是192.168.10.255,具體ip地址上設置第四個參數爲255是本網段的廣播地址)的IP地址,所有的客戶端都監聽這個地址,發這個地址上發送消息,其他的客戶端都會接收到。

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