IP 单播、广播、组播介绍.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。

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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。

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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。

发表于@2008年07月17日18:11:00

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