廣播,單播和多播的區別

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。那麼這些術語究竟是什麼意思?區別何在?.

1.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。

2.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。 

3.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。

當前的網絡中有三種通訊模式:單播、廣播、組播(多播),其中的組播出現時間最晚但同時具備單播和廣播的優點,最具有發展前景。 

一、單播: 

主機之間“一對一”的通訊模式,網絡中的交換機和路由器對數據只進行轉發不進行復制。如果10個客戶機需要相同的數據,則服務器需要逐一傳送,重複10次相同的工作。但由於其能夠針對每個客戶的及時響應,所以現在的網頁瀏覽全部都是採用IP單播協議。網絡中的路由器和交換機根據其目標地址選擇傳輸路徑,將IP單播數據傳送到其指定的目的地。 
單播的優點: 

1. 服務器及時響應客戶機的請求 

2. 服務器針對每個客戶不通的請求發送不通的數據,容易實現個性化服務。 

單播的缺點: 

1. 服務器針對每個客戶機發送數據流,服務器流量=客戶機數量×客戶機流量;在客戶數量大、每個客戶機流量大的流媒體應用中服務器不堪重負。 

2. 現有的網絡帶寬是金字塔結構,城際省際主幹帶寬僅僅相當於其所有用戶帶寬之和的5%。如果全部使用單播協議,將造成網絡主幹不堪重負。現在的P2P應用就已經使主幹經常阻塞,只要有5%的客戶在全速使用網絡,其他人就不要玩了。而將主幹擴展20倍幾乎是不可能。 

二、 廣播: 

主機之間“一對所有”的通訊模式,網絡對其中每一臺主機發出的信號都進行無條件複製並轉發,所有主機都可以接收到所有信息(不管你是否需要),由於其不用路徑選擇,所以其網絡成本可以很低廉。有線電視網就是典型的廣播型網絡,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。在數據網絡中也允許廣播的存在,但其被限制在二層交換機的局域網範圍內,禁止廣播數據穿過路由器,防止廣播數據影響大面積的主機。 
廣播的優點: 

1. 網絡設備簡單,維護簡單,佈網成本低廉 

2. 由於服務器不用向每個客戶機單獨發送數據,所以服務器流量負載極低。 

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。 

2. 網絡允許服務器提供數據的帶寬有限,客戶端的最大帶寬=服務總帶寬。例如有線電視的客戶端的線路支持100個頻道(如果採用數字壓縮技術,理論上可以提供500個頻道),即使服務商有更大的財力配置更多的發送設備、改成光纖主幹,也無法超過此極限。也就是說無法向衆多客戶提供更多樣化、更加個性化的服務。 

3. 廣播禁止在Internet寬帶網上傳輸。 

三、組播: 

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的所有數據,網絡中的交換機和路由器只向有需求者複製並轉發其所需數據。主機可以向路由器請求加入或退出某個組,網絡中的路由器和交換機有選擇的複製並傳輸數據,即只將組內數據傳輸給那些加入組的主機。這樣既能一次將數據傳輸給多個有需要(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。

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