单播 组播 广播.pdf

单播/组播/广播通讯协议的特点及应用对比

当前的网络中有三种通讯模式：单播、广播、组播，其中的组播出现时间最

晚但同时具备单播和广播的优点，最具有发展前景。

一、单播：

主机之间“一对一”的通讯模式，网络中的交换机和路由器对数据只进行转

发不进行复制。如果10个客户机需要相同的数据，则服务器需要逐一传送，重

复10次相同的工作。但由于其能够针对每个客户的及时响应，所以现在的网页

浏览全部都是采用IP单播协议。网络中的路由器和交换机根据其目标地址选择

传输路径，将IP单播数据传送到其指定的目的地。

单播的优点：

1.服务器及时响应客户机的请求

2.服务器针对每个客户不通的请求发送不通的数据，容易实现个性化服务。
单播的缺点：

1.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；在客户数量大、每个客户机流量大的流媒体应用中服务器不堪重负。

2.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应用就已经使主干经常阻塞，只要有5％的客户在全速使用网络，

其他人就不要玩了。而将主干扩展20倍几乎是不可能。

二、广播：

主机之间“一对所有”的通讯模式，网络对其中每一台主机发出的信号都进

行无条件复制并转发，所有主机都可以接收到所有信息（不管你是否需要），由

于其不用路径选择，所以其网络成本可以很低廉。有线电视网就是典型的广播型

网络，我们的电视机实际上是接受到所有频道的信号，但只将一个频道的信号还

原成画面。在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。

广播的优点：

1.网络设备简单，维护简单，布网成本低廉

2.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。

广播的缺点：

1.无法针对每个客户的要求和时间及时提供个性化服务。

2.网络允许服务器提供数据的带宽有限，客户端的最大带宽＝服务总带宽。

例如有线电视的客户端的线路支持100个频道（如果采用数字压缩技术，

理论上可以提供500个频道），即使服务商有更大的财力配置更多的发送

设备、改成光纤主干，也无法超过此极限。也就是说无法向众多客户提供

更多样化、更加个性化的服务。

3.广播禁止在Internet宽带网上传输。

三、组播：

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。

组播的优点：

1.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。
2.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

（268435456）组播，所以其提供的服务可以非常丰富。

3.此协议和单播协议一样允许在Internet宽带网上传输。

组播的缺点：

1．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。

2．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。