單播/組播/廣播 通訊協議的特點及應用對比

當前的網絡中有三種通訊模式:單播、廣播、組播,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。 

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26千多萬個(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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