从零开始学习计算机网络——计算机网络传输技术

  • 一、单播
  • 二、广播
  • 三、组播


从广义上讲，目前普遍使用的传输技术（网络节点之间的通讯方式）有两种，分别是单播（点到点）和广播式链路。

一、单播

  又称为点到点（point-to-point）链路，将一对单独的机器连接起来。在一个由点到点链路组成的网络中，为了从源端到达接收方，短消息必须首先访问一个或多个中间机器，这种短消息在某些情况下称为数据包或者包（packet）。通常在网络中有可能存在多条不同长度的路由，因此，找到一条好的路由对点到点网络非常重要。点到点传输只有一个发送方和一个接收方，有时候也称为单播（unicasting）。




优点：

  • 服务器及时响应客户机的请求
  • 服务器针对每个客户不同的请求发送不同的数据，容易实现个性化服务

缺点：

  • 服务器针对每个客户机发送数据流，服务器流量=客户机数量×客户机流量；客户数量大、每个客户机流量大的流媒体应用中服务器不堪重负
  • 现有的网络带宽是金字塔结构，城际省际主干带宽仅仅相当于其所有用户带宽之和的5％。如果全部使用单播协议，将造成网络主干不堪重负。现在的P2P应用就已经使网络主干经常阻塞。

应用：

  • 目前网络上绝大部分的数据都是以单播的形式传输的，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

二、广播

  在一个广播网络上，通信通道被网络上的所有机器所共享：任何一台机器发出的数据包能被所有其他任何机器收到。每个数据包的地址字段指定了预期的接收方。当一台机器接收到一个数据包时，它要检查地址字段。如果包的目的地就是接收机器，则该机器要处理测数据包；如果包的目的地是某台其他机器，该机器就忽略W(￣_￣)W此数据包。

优点：

  • 网络设备简单，维护简单，布网成本低廉
  • 由于服务器不用向每个客户机单独发送数据，所以服务器流量负载极低。

缺点：

  • 无法针对每个客户的要求和时间及时提供个性化服务
  • 需要给每个目标发送一份数据包，浪费流量
  • 广播不允许在Internet宽带网上传输，但是数据网络中也允许广播的存在，但其被限制在二层交换机的局域网范围内，禁止广播数据穿过路由器，防止广播数据影响大面积的主机。

应用：

  • 客户机通过DHCP自动获得IP地址
  • 发布调气预报、故事行情最新报告或者现场直播

三、组播

  “组播”也可以称为“多播”，在网络技术的应用并不是很多，但多播出现时间最晚但同时具备单播和广播的优点，最具有发展前景。
  主机之间一对一组的通讯模式，也就是加入了同一个组的主机可以接受到此组内的所有数据，网络中的交换机和路由器只向有需求者复制并转发其所需数据。
  主机可以向路由器请求加入或退出某个组，网络中的路由器和交换机有选择的复制并传输数据，即只将组内数据传输给那些加入组的主机。这样既能一次将数据传输给多个有需要（加入组）的主机，又能保证不影响其他不需要（未加入组）的主机的其他通讯。

优点：

  • 需要相同数据流的客户端加入相同的组共享一条数据流，节省了服务器的负载。具备广播所具备的优点。
  • 由于组播协议是根据接受者的需要对数据流进行复制转发，所以服务端的服务总带宽不受客户接入端带宽的限制。IP协议允许有2亿6千多万个组播，所以其提供的服务可以非常丰富。
  • 此协议和单播协议一样允许在Internet宽带网上传输。

缺点：

  • 与单播协议相比没有纠错机制，发生丢包错包后难以弥补，但可以通过一定的容错机制和QOS加以弥补。
  • 现行网络虽然都支持组播的传输，但在客户认证、QOS等方面还需要完善，这些缺点在理论上都有成熟的解决方案，只是需要逐步推广应用到现存网络当中。


应用：

  • 网上视频会议、网上视频点播