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多點傳播 單點傳播 廣播

多點傳播 單點傳播 廣播

“單點傳播”(Unicast)、“多點傳播”(Multicast)和“廣播”(Broadcast)這三個術語都是用來描述網絡節點之間通訊方式的術語。那麼這些術語究竟是什麼意思?差別何在?且聽下文分解。

——★單 播★——

網絡節點之間的通信就好像是人們之間的對話一樣。如果一個人對另外一個人說話,那麼用網絡技術的術語來描述就是“單點傳播”,此時資訊的接收和傳遞隻在兩個節點之間進行,參見圖1。

多點傳播 單點傳播 廣播

單點傳播在網絡中得到了廣泛的應用,網絡上絕大部分的資料都是以單點傳播的形式傳輸的,隻是一般網絡使用者不知道而已。例如,你在收發電子郵件、浏覽網頁時,必須與郵件伺服器、Web伺服器建立連接配接,此時使用的就是單點傳播資料傳輸方式。但是通常使用“點對點通信”(Point to Point)代替“單點傳播”,因為“單點傳播”一般與“多點傳播”和“廣播”相對應使用。

——★多 播★——

“多點傳播”可以了解為一個人向多個人(但不是在場的所有人)說話,這樣能夠提高通話的效率。如果你要通知特定的某些人同一件事情,但是又不想讓其他人知道,使用電話一個一個地通知就非常麻煩,而使用日常生活的大喇叭進行廣播通知,就達不到隻通知個别人的目的了,此時使用“多點傳播”來實作就會非常友善快捷,但是現實生活中多點傳播裝置非常少。多點傳播如圖2所示。

多點傳播 單點傳播 廣播

“多點傳播”也可以稱為“多點傳播”,在網絡技術的應用并不是很多,網上視訊會議、網上視訊點播特别适合采用多點傳播方式。因為如果采用單點傳播方式,逐個節點傳輸,有多少個目标節點,就會有多少次傳送過程,這種方式顯然效率極低,是不可取的;如果采用不區分目标、全部發送的廣播方式,雖然一次可以傳送完資料,但是顯然達不到區分特定資料接收對象的目的。采用多點傳播方式,既可以實作一次傳送所有目标節點的資料,也可以達到隻對特定對象傳送資料的目的。

IP網絡的多點傳播一般通過多點傳播IP位址來實作。多點傳播IP位址就是D類IP位址,即224.0.0.0至239.255.255.255之間的IP位址。Windows 2000中的DHCP管理器支援多點傳播IP位址的自動配置設定。

——★廣 播★——

“廣播”可以了解為一個人通過廣播喇叭對在場的全體說話,這樣做的好處是通話效率高,資訊一下子就可以傳遞到全體,如圖3所示。

“廣播”在網絡中的應用較多,如客戶機通過DHCP自動獲得IP位址的過程就是通過廣播來實作的。但是同單點傳播和多點傳播相比,廣播幾乎占用了子網内網絡的所有帶寬。拿開會打一個比方吧,在會場上隻能有一個人發言,想象一下如果所有的人同時都用麥克風發言,那會場上就會亂成一鍋粥。

在網絡中不能長時間出現大量的廣播包,否則就會出現所謂的“廣播風暴”。廣播風暴就是網絡長時間被大量的廣播資料包所占用,正常的點對點通信無法正常進行,外在表現為網絡速度奇慢無比。出現廣播風暴的原因有很多,一塊有故障的網卡,就可能長時間向網絡上發送廣播包而導緻廣播風暴。

多點傳播 單點傳播 廣播

集線器由于其工作原理決定了不可能過濾廣播風暴,一般的交換機也沒有這一功能,不過現在有的網絡交換機(如全向的QS系列交換機)也有過濾廣播風暴功能了,路由器本身就有隔離廣播風暴的作用。

廣播風暴不能完全杜絕,但是隻能在同一子網内傳播,就好像喇叭的聲音隻能在同一會場内傳播一樣,是以在由幾百台甚至上千台電腦構成的大中型區域網路中,一般進行子網劃分,就像将一個大廳用牆壁隔離成許多小廳一樣,以達到隔離廣播風暴的目的。

在IP網絡中,廣播位址用IP位址“255.255.255.255”來表示,這個IP位址代表同一子網内所有的IP位址。

單點傳播、多點傳播和廣播是網絡技術的基礎性知識,對網絡技術感興趣的讀者一定要搞懂喲!

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什麼是多點傳播、廣播、單點傳播

硬體多點傳播(multicasting)是一種多點投遞的形式,它使用硬體技術,通過使用大量多點傳播位址來通信。當某一組機器需要通信時,選擇一個多點傳播位址,并配置好相應的網絡接口硬體,識别多點傳播位址,進而收到該多點傳播位址上分組的拷貝。

廣播(broadcasting)是多點投遞的最普遍的形式,它向每一個目的站投遞一個分組的拷貝。它可以通過多個單次分組的投遞完成,也可以通過單獨的連接配接傳遞分組的拷貝,直到每個接收方均收到一個拷貝為止。 在多數網絡中,使用者是通過把分組分送給一個特殊保留的位址即廣播位址(broadcast address)來進行廣播投遞,它的主要缺點是會耗費大量的主機資源和網絡資源。

單點傳播(unicasting)是指隻有一個目的地的資料報傳遞。從投遞目的地的數量而言,單點傳播和廣播均可看作是多點傳播的一個子集。單點傳播可以看作僅包括一台機器群組的多點傳播;廣播可以看作包含了所有機器群組的多點傳播。但從資料報的投遞方式而言,單點傳播、廣播群組播還是有較大的差別。

什麼是單點傳播、多點傳播、廣播

單點傳播是用戶端與伺服器之間的點到點連接配接。”點到點”指每個用戶端都從伺服器接收遠端流。僅當用戶端送出請求時,伺服器才發送單點傳播流.

 多點傳播也叫多點傳播,是一種多位址的廣播,發送和接受端是一對多的關系,伺服器隻向特定的一組使用者發送一個資料包,組中的使用者可以共享這個資料包,組外的使用者是無法接受到的,多點傳播需要全網内的路由器支援多點傳播,否則許多使用者是收不到多點傳播資料的,在廣域網實作比較困難

 廣播也是一對多的關系,不同的是,廣播把資料包的copy發給網絡中所有使用者,而有的使用者此時并不需要資料包,這實際上将造成帶寬資源的一定浪費,廣播無法通過路由器,多點傳播沒有這個限制,隻要加入組就能收到資料包,可以說融合了單點傳播和廣播的優點.

什麼是多點傳播

随着網際網路的發展,出現了視訊點播、電視會議、遠端學習、計算機協同工作等新業務。傳統的點到點通信方式,不僅浪費大量的網絡帶寬,而且效率很低。一種有效利用現有帶寬的技術就是多點傳播技術。多點傳播(MultiCast)是一種點到多點(或多點到多點)的通信方式,即多個接收者同時接收一個源發送的相同資訊。在多點傳播中,組的概念十分重要。由多點傳播定義可知,多點傳播封包是從一個源發到三組目的節點。在IP多點傳播中,多點傳播組有一個ID号,稱作多點傳播組ID号,它指定發送封包的目的組,實際上是D類IP位址。主機若要接收發到一個特定組的多點傳播封包,就要監聽發往該特定組的所有封包。為了解決網際網路上多點傳播封包的選路,主機須通過通知其子網上的多點傳播路由器來加入一個組,多點傳播中采用網際網路組管理協定(IGMP)來達到此目的。

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什麼是廣播風暴?

一個資料幀或包被傳輸到本地網段 (由廣播域定義)上的每個節點就是廣播;由于網絡拓撲的設計和連接配接問題,或其他原因導緻廣播在網段内大量複制,傳播資料幀,導緻網絡性能下降,甚至網絡癱瘓。這就是廣播風暴。

什麼是多點傳播?

多點傳播是一種基于網絡硬體裝置實作的一種分組廣播的資料傳輸方式。多點傳播資料傳輸時,伺服器可以将一個資料包通過網絡硬體裝置複制的方法同時分組發送給多個需要接收的用戶端。采用這種方式,多點傳播視訊節目就可以在有限的網絡主幹帶寬下實作無限使用者同時線上觀看。

多點傳播視訊是一種廣播,很像現在的電視節目。所有用戶端在同一時間所看到的節目内容都是一樣的。如果節目是晚上7:00開始,7:30開始觀看的用戶端就隻能從中間開始看了。是以多點傳播節目必須按時觀看。

多點傳播視訊的頻道和電視節目的頻道一樣。如果同一時間有兩門不同的多點傳播視訊課程,我們就會把它們分在不同的節目頻道同時播放。例如:4月13日晚上19:00 一頻道播放國家賠償法5,6講 二頻道播放中級财務會計5,6講。兩個節目同時進行,互不影響。現在我們的多點傳播課堂一共有兩個頻道。

多點傳播是一個發送者或多個發送者将資料同時發送給一組(多個)接受者而且隻用發送一份資料,資料在傳送過程中多點傳播路由器會将資料複制傳送給需要資料的主機。相比較,單點傳播是一個發送者将資料同時發送個一個接受者,如果要發個多個接收者,就的将資料同時發送多份,顯然這将占用大量帶寬。而廣播雖然也能同時發送給多個接收者并且資料也是單一發送的,但接受者隻能是全體網絡而且路由器和交換機都不會轉發廣播,是以多點傳播既可以發送給特定的一組成員也可以在大型網絡中使用而且對帶寬的占用也是很小的。雖然多點傳播的優點比較明顯,但也存在缺點,最大的缺點是多點傳播是基于UDP傳送的,是以它無法對網絡的擁塞進行控制,而且在傳送過程中容易出現亂序的問題 收受資料的主機必須是組成員而發送者不必是,而且是全體組成員都會收到發往該組的資料

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點播廣播單點傳播多點傳播

*點播與廣播*

點播與廣播是根據用戶端與媒體伺服器之間誰發起這個連結而分類的。

點播連接配接時用戶端與伺服器之間的主動連結。在點播連結中,使用者通過選擇内容項目來初始化用戶端連接配接。使用者可以開始、停止、後退、快進或暫停。點播連接配接提供了對流的最大控制,但是這種方式由于每個用戶端各自連接配接伺服器,會很快把網絡帶寬給消耗完。

廣播指的是使用者被動接受流。在廣播過程中,用戶端接收,但不能控制流。例如,使用者不能暫停、快進和後退。廣播方式中資料包的單獨一個拷貝将發送給網絡上的所有使用者。

*單點傳播與多點傳播*

在客戶與媒體伺服器之間需要建立一個單獨的資料通道,從一台伺服器送出的每個資料包隻能傳送到一個客戶機,這種傳送方式稱為單點傳播。每個客戶必須分别對媒體伺服器發送單獨的查詢,而媒體伺服器必須向每個使用者發送所申請的資料包拷貝。這種巨大備援首先造成伺服器沉重的負擔,響應時間很長,甚至停止播放;管理人員也被迫購買硬體和帶寬來保證一定的服務品質。

IP多點傳播技術建構了種具有多點傳播能力的網絡,許路由器一次将資料包複制到多個通道上。采用多點傳播方式,台伺服器能夠對幾十萬台客戶機同時發送連續資料流而無延時。媒體伺服器隻需要發送一個資訊包,而不是多個;所有送出請求的用戶端共享同意資訊包。資訊可以發送到任意位址的客戶機,減少網絡上傳輸的資訊包的總量。

IP多點傳播是IP的一個擴充,IETF建議的标準,用來在區域網路或廣域網内從一個源到許多目标傳播IP資料包的協定。應用IP多點傳播,成組的接收者加入多點傳播連接配接,應用系統能夠發送一個拷貝到一個組位址,資訊到達素有組接收者。

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廣播與多點傳播:

1)廣播群組播隻适用于UDP。

2)廣播是指将資訊發送到所有能到達的位址。

3)多點傳播是指将資訊發送給定義在一組内的位址。

  現實世界裡,人們講話的目标可以是一個人,一組人和所有在場的人。IP世界與之相對應的,是單點傳播、多點傳播和廣播。

  一對一的情況,叫做“單點傳播”。

  某主機發送同一資料包到多台主機(一次的、同時的),叫做“多點傳播”。多點傳播可以在一個區域網路範圍内,也可以擴充到整個IP世界。如果跨越區域網路,多點傳播必須得到所有經過的路由器的支援。

  一台主機發送同一資料包到子網所有主機,叫做“廣播”。廣播的适用範圍很小,隻在本區域網路内有效,路由器會封鎖廣播消息,否則後果很嚴重。

  在網絡音頻、視訊應用中,尤其是IPTV、VOD業務中,需要将一個節點的信号傳送到多個節點去,無論采用重複點對點的方式,還是采用廣播的方式,都會嚴重浪費網絡帶寬。這時采用多點傳播技術,才是最好的選擇。

  多點傳播能使一個或多個多點傳播源把資料包隻發送給特定的多點傳播組,隻有加入該多點傳播組的主機才能收到資料包,并不影響多點傳播組之外的其他終端。

  多點傳播與廣播的異同:兩者都隻能适用于UDP,多點傳播可以跨網絡,廣播隻能局限于目前區域網路。

如何辨別多點傳播位址:

  如何辨別多點傳播組位址呢?我們知道IP位址一共有五類,其中D類位址的範圍是從224.0.0.0到239.255.255.255,他們又被劃分為局部連結多點傳播位址、預留多點傳播位址、管理權限多點傳播位址三類。

  局部連結多點傳播位址是為路由協定和其他用途保留的位址,範圍是224.0.0.0到224.0.0.225,隻有256個位址,路由器并不轉發屬于這個範圍的IP包。

  預留多點傳播位址為224.0.1.0到238.225.225.225,可用于全球範圍的網絡。

  管理權限多點傳播位址是剩下的239.0.0.0到239.255.255.255,可供組織内部使用,類似于私有IP位址,不能用于網際網路,可限制多點傳播範圍。

 多點傳播的現狀:

  要實作IP多點傳播,要求介于多點傳播源和接收者之間的路由器、交換機必須都支援IP多點傳播,在今天看來,完全是紙上談兵。

  雖然今天IP多點傳播已經得到了硬體、軟體廠商的廣泛支援,但是電信營運商早期部署的網絡,并未對多點傳播做出詳細規劃,而要整體支援多點傳播,必須對目前網絡做徹底的改造,投入巨大,而産出不明,以至于目前的IP多點傳播計數隻能龜縮于區域網路内部小打小鬧。

  當然,我們不能局限于現在的眼光看待多點傳播前景,假設,我們今天大部分路由器都支援多點傳播,那麼新加入一台路由器,該怎麼做,就能支援多點傳播服務呢?

  一言以蔽之:這台路由器必須提供對IGMP協定群組播路由協定的支援能力,也就是說,必須支援多點傳播路由協定,PIM(協定獨立多點傳播)或者DVMRP(距離向量多點傳播選路協定)。

  IP的多點傳播技術可以被廣泛用于IPTV、VOD等視訊廣播領域,但是目前在網IP裝置支援多點傳播的還不多,是以應用相對較少。