组播单播广播

爱被打了一巴掌 2023-06-19 04:26 25阅读 0赞

![aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2xvYWRpbmcuZ2lm][]“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。

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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。

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“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。

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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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**广播与组播：**

1）广播和组播只适用于UDP。

2）广播是指将信息发送到所有能到达的地址。

3）组播是指将信息发送给定义在一组内的地址。

现实世界里，人们讲话的目标可以是一个人，一组人和所有在场的人。IP世界与之相对应的，是单播、组播和广播。

一对一的情况，叫做“单播”。

某主机发送同一数据包到多台主机（一次的、同时的），叫做“组播”。组播可以在一个局域网范围内，也可以扩展到整个IP世界。如果跨越局域网，组播必须得到所有经过的路由器的支持。

一台主机发送同一数据包到子网所有主机，叫做“广播”。广播的适用范围很小，只在本局域网内有效，路由器会封锁广播消息，否则后果很严重。

在网络音频、视频应用中，尤其是IPTV、VOD业务中，需要将一个节点的信号传送到多个节点去，无论采用重复点对点的方式，还是采用广播的方式，都会严重浪费网络带宽。这时采用组播技术，才是最好的选择。

组播能使**一个或多个组播源**把数据包只发送给特定的组播组，只有加入该组播组的主机才能收到数据包，并不影响组播组之外的其他终端。

**组播与广播的异同：两者都只能适用于UDP，组播可以跨网络，广播只能局限于当前局域网。**

**如何标识组播地址：**

如何标识组播组地址呢？我们知道IP地址一共有五类，其中D类地址的范围是从224.0.0.0到239.255.255.255，他们又被划分为局部链接组播地址、预留组播地址、管理权限组播地址三类。

**　　**局部链接组播地址是为路由协议和其他用途保留的地址，范围是224.0.0.0到224.0.0.225，只有256个地址，路由器并不转发属于这个范围的IP包。

预留组播地址为224.0.1.0到238.225.225.225，可用于全球范围的网络。

管理权限组播地址是剩下的239.0.0.0到239.255.255.255，可供组织内部使用，类似于私有IP地址，不能用于互联网，可限制组播范围。

**组播的现状：**

要实现IP组播，要求介于组播源和接收者之间的路由器、交换机必须都支持IP组播，在今天看来，完全是纸上谈兵。

虽然今天IP组播已经得到了硬件、软件厂商的广泛支持，但是电信运营商早期部署的网络，并未对组播做出详细规划，而要整体支持组播，必须对当前网络做彻底的改造，投入巨大，而产出不明，以至于目前的IP组播计数只能龟缩于局域网内部小打小闹。

当然，我们不能局限于现在的眼光看待组播前景，假设，我们今天大部分路由器都支持组播，那么新加入一台路由器，该怎么做，就能支持组播服务呢？

一言以蔽之：这台路由器必须提供对IGMP协议和组播路由协议的支持能力，也就是说，必须支持组播路由协议，PIM(协议独立组播)或者DVMRP(距离向量组播选路协议)。

IP的组播技术可以被广泛用于IPTV、VOD等视频广播领域，但是目前在网IP设备支持组播的还不多，因此应用相对较少。

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