單播、多播(組播)和廣播的優(yōu)缺點

單播、多播、廣播單播”（Unicast）、“多播”（Multicast）和“廣播”（Broadcast）這三個術(shù)語都用來描述網(wǎng)絡節(jié)點之間的通信方式。那么這些術(shù)語到底是什么意思呢？有什么區(qū)別？

1.單播：

網(wǎng)絡節(jié)點之間的通信就像人之間的對話。如果一個人對另一個人說話，用網(wǎng)絡技術(shù)的術(shù)語來描述它“單播”，此時，信息的接收和傳輸只在兩個節(jié)點之間進行。單播在網(wǎng)絡中得到了廣泛的應用，網(wǎng)絡上的大部分數(shù)據(jù)都是以單播的形式傳輸?shù)模话憔W(wǎng)絡用戶并不知道。例如，當你收發(fā)電子郵件并瀏覽網(wǎng)頁時，你必須使用電子郵件服務器Web服務器建立連接，此時采用單播數(shù)據(jù)傳輸。但通常使用“點對點通信”（PointtoPoint）代替“單播”，因為“單播”一般與“多播”和“廣播”相應使用。

2.多播：

“多播”也可以稱為“組播”，網(wǎng)絡技術(shù)應用不多，網(wǎng)絡視頻會議和網(wǎng)絡視頻點播特別適合多播。因為如果采用單播、逐節(jié)點傳輸、多少目標節(jié)點、多少傳輸過程，顯然效率很低，不可?。蝗绻捎脧V播方式，雖然數(shù)據(jù)可以一次傳輸，但顯然不能達到區(qū)分特定數(shù)據(jù)接收對象的目的。多播不僅可以一次傳輸所有目標節(jié)點的數(shù)據(jù)，還可以實現(xiàn)只向特定對象傳輸數(shù)據(jù)的目的。

IP網(wǎng)絡多播一般通過多播進行IP實現(xiàn)地址IP地址是D類IP地址，即224.0.0.0至239.255.255.255之間的IP地址。Windows2000中的DHCP支持多播的管理器IP自動分配地址。

3.廣播：

“廣播”它廣泛應用于網(wǎng)絡，如客戶機通過DHCP自動獲得IP通過廣播實現(xiàn)地址的過程。但與單播和多播相比，廣播幾乎占據(jù)了子網(wǎng)絡的所有帶寬。拿開會打一個比方吧，在會場上只能有一個人發(fā)言，想象一下如果所有的人同時都用麥克風發(fā)言，那會場上就會亂成一鍋粥。由于其工作原理，集線器不可能過濾廣播風暴，普通交換機也沒有這個功能，但現(xiàn)在有一些網(wǎng)絡交換機（如全方位）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。 廣播風暴不能完全消除，但只能在同一子網(wǎng)絡中傳播，就像揚聲器的聲音只能在同一會場傳播一樣。因此，在由數(shù)百臺甚至數(shù)千臺計算機組成的大中型局域網(wǎng)中，子網(wǎng)一般被劃分，就像將一個大廳與墻壁隔離成許多小廳一樣，以達到隔離廣播風暴的目的。

在IP廣播地址在網(wǎng)絡中使用IP地址“255.255.255.255”說，這個IP地址代表同一子網(wǎng)絡中所有的地址IP地址。

目前網(wǎng)絡上有三種通信模式:單播、廣播、組播，其中組播出現(xiàn)時間最晚，但同時具有單播和廣播的優(yōu)勢，發(fā)展前景最大。

1．單播：

主機之間的一對一通信模式，網(wǎng)絡中的交換機和路由器只轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)而不復制。如果10個客戶機需要相同的數(shù)據(jù)，則服務器需要逐一傳送，重復10次相同的工作。但由于能夠及時響應每一位客戶，目前的網(wǎng)頁瀏覽都采用單播模式，具體來說就是IP單播協(xié)議。網(wǎng)絡中的路由器和交換機根據(jù)其目標地址選擇傳輸路徑，將IP單播數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渲付康牡亍?/p>

單播優(yōu)勢：

1)服務器應及時響應客戶機的請求

2)服務器很容易根據(jù)每個客戶的要求發(fā)送數(shù)據(jù)。

單播的缺點：

1)服務器為每個客戶發(fā)送數(shù)據(jù)流，服務器流=客戶數(shù)×客戶機流量；服務器在流媒體應用中不堪重負，客戶數(shù)量大，客戶機流量大。

2)現(xiàn)有網(wǎng)絡帶寬為金字塔結(jié)構(gòu)，城際省際主干帶寬僅相當于所有用戶帶寬之和的5%。如果所有單播協(xié)議都使用，網(wǎng)絡主干將不堪重負。P2P應用程序經(jīng)常阻塞主干。幾乎不可能將主干擴展20倍。

2．廣播：

主機之間的所有通信模式，網(wǎng)絡無條件復制和轉(zhuǎn)發(fā)每個主機發(fā)出的信號，所有主機都可以接收所有信息（無論您是否需要），因為它不需要路徑選擇，所以其網(wǎng)絡成本可以非常低。有線電視網(wǎng)就是典型的廣播型網(wǎng)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。廣播也允許存在于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中，但僅限于二層交換機的局域網(wǎng)，禁止廣播數(shù)據(jù)通過路由器，防止廣播數(shù)據(jù)影響大面積主機。

廣播的優(yōu)：

1)網(wǎng)絡設備簡單，維護簡單，布網(wǎng)成本低

2)服務器流量負載極低，因為服務器不需要單獨向每個客戶發(fā)送數(shù)據(jù)。

廣播的缺點：

1)不能根據(jù)每個客戶的要求和時間及時提供個性化服務。

2）網(wǎng)絡允許服務器提供有限的數(shù)據(jù)帶寬，客戶端最大帶寬=服務總帶寬。例如，有線電視客戶端的線路支持100個頻道（如果采用數(shù)字壓縮技術(shù)，理論上可以提供500個頻道）。即使服務提供商有更大的財務配置和更多的發(fā)送設備，并將其改為光纖主干，也不能超過此極限。換句話說，它不能為許多客戶提供更多樣化和個性化的服務。

3)禁止廣播Internet網(wǎng)上傳輸寬帶。

3．組播：

主機之間的一對一通信模式，即添加同一組的主機可以接收該組中的所有數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡中的交換機和路由器只復制并轉(zhuǎn)發(fā)給需求方。主機可以要求路由器加入或退出一個組。網(wǎng)絡中的路由器和交換機可以選擇復制和傳輸數(shù)據(jù)，即只將組中的數(shù)據(jù)傳輸給加入組的主機。這不僅可以將數(shù)據(jù)傳輸給多個需要（加入組）的主機，還可以確保不影響其他不需要（未加入組）的主機的其他通信。

組播優(yōu)勢：

1)需要相同數(shù)據(jù)流的客戶端加入相同的組共享數(shù)據(jù)流，節(jié)省服務器負載。廣播有優(yōu)勢。

2)由于組播協(xié)議是根據(jù)接受者的需要復制轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流，服務端的服務總帶寬不受客戶接入端帶寬的限制。IP該協(xié)議允許2.6億多組播出，因此其提供的服務可以非常豐富。

3)這個協(xié)議和單播協(xié)議一樣允許Internet網(wǎng)上傳輸寬帶。

組播的缺點：

1)與單播協(xié)議相比，沒有糾錯機制，丟包后難以彌補，但可以通過一定的容錯機制和QOS加以彌補。

2)雖然現(xiàn)有網(wǎng)絡支持組播傳輸，但在客戶認證方面，QOS理論上，這些缺點都有成熟的解決方案，但需要逐步向現(xiàn)有網(wǎng)絡推廣應用。