单播多播（组播）和广播的差别

Posted 2020-09-20 wzjhoutai

单播、多播和广播单播”（Unicast）、“多播”（Multicast）和“广播”（Broadcast）这三个术语都是用来描写叙述网络节点之间通讯方式的术语。

那么这些术语到底是什么意思？差别何在？

1.单播：网络节点之间的通信就好像是人们之间的对话一样。

假设一个人对另外一个人说话。那么用网络技术的术语来描写叙述就是“单播”。此时信息的接收和传递仅仅在两个节点之间进行。单播在网络中得到了广泛的应用。网络上绝大部分的数据都是以单播的形式传输的，仅仅是一般网络用户不知道而已。

比如，你在收发电子邮件、浏览网页时，必须与邮件server、Webserver建立连接，此时使用的就是单播传输数据方式。可是通常使用“点对点通信”（Point to Point）取代“单播”，由于“单播”一般与“多播”和“广播”相相应使用。

2.多播：“多播”也能够称为“组播”。在网络技术的应用并非非常多，网上视频会议、网上视频点播特别适合採用多播方式。

由于假设採用单播方式，逐个节点传输，有多少个目标节点，就会有多少次传送过程，这样的方式显然效率极低。是不可取的；假设採用不区分目标、所有发送的广播方式。尽管一次能够传送完数据。可是显然达不到区分特定数据接收对象的目的。採用多播方式，既能够实现一次传送所有目标节点的数据，也能够达到仅仅对特定对象传送数据的目的。

　　IP网络的多播一般通过多播IP地址来实现。

多播IP地址就是D类IP地址。即224.0.0.0至239.255.255.255之间的IP地址。

Windows 2000中的DHCP管理器支持多播IP地址的自己主动分配。 

3.广播：“广播”在网络中的应用较多，如客户机通过DHCP自己主动获得IP地址的过程就是通过广播来实现的。可是同单播和多播相比，广播差点儿占用了子网内网络的全部带宽。拿开会打一个例如吧，在会场上仅仅能有一个人发言，想象一下假设全部的人同一时候都用麦克风发言，那会场上就会乱成一锅粥。

集线器因为其工作原理决定了不可能过滤广播风暴。一般的交换机也没有这一功能。只是如今有的网络交换机（如全向的QS系列交换机）也有过滤广播风暴功能了，路由器本身就有隔离广播风暴的作用。 　　广播风暴不能全然杜绝，可是仅仅能在同一子网内传播。就好像喇叭的声音仅仅能在同一会场内传播一样，因此在由几百台甚至上千台电脑构成的大中型局域网中。一般进行子网划分，就像将一个大厅用墙壁隔离成很多小厅一样，以达到隔离广播风暴的目的。

　　在IP网络中，广播地址用IP地址“255.255.255.255”来表示。这个IP地址代表同一子网内全部的IP地址。

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当前的网络中有三种通讯模式：单播、广播、组播，当中的组播出现时间最晚但同一时候具备单播和广播的长处，最具有发展前景。

1．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仅仅进行转发不进行复制。假设10个客户机须要同样的数据。则server须要逐一传送，反复10次同样的工作。但因为其可以针对每一个客户的及时响应，所以如今的网页浏览所有都是採用单播模式，详细的说就是IP单播协议。

网络中的路由器和交换机依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。

单播的长处：
1）server及时响应客户机的请求
2）server针对每一个客户不通的请求发送不通的数据，easy实现个性化服务。

单播的缺点：
1）server针对每一个客户机发送数据流，server流量＝客户机数量×客户机流量。在客户数量大、每一个客户机流量大的流媒体应用中server不堪重负。
2）现有的网络带宽是金字塔结构，城际省际主干带宽只相当于其所实用户带宽之和的5％。

假设所有使用单播协议，将造成网络主干不堪重负。如今的P2P应用就已经使主干常常堵塞。而将主干扩展20倍差点儿是不可能。

2．广播：
主机之间一对全部的通讯模式，网络对当中每一台主机发出的信号都进行无条件复制并转发，全部主机都能够接收到全部信息（无论你是否须要），因为其不用路径选择，所以其网络成本能够非常低廉。

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全部频道的信号。但仅仅将一个频道的信号还原成画面。在数据网络中也同意广播的存在，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。
广播的长处：
1）网络设备简单，维护简单，布网成本低廉
2）因为server不用向每一个客户机单独发送数据，所以server流量负载极低。

广播的缺点：
1）无法针对每一个客户的要求和时间及时提供个性化服务。
2）网络同意server提供数据的带宽有限，client的最大带宽＝服务总带宽。比如有线电视的client的线路支持100个频道（假设採用数字压缩技术，理论上能够提供500个频道），即使服务商有更大的財力配置很多其它的发送设备、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很多其它样化、更加个性化的服务。
3）广播禁止同意在Internet宽带网上传输。

3．组播：
主机之间一对一组的通讯模式，也就是增加了同一个组的主机能够接受到此组内的全部数据，网络中的交换机和路由器仅仅向有需求者复制并转发其所需数据。主机能够向路由器请求增加或退出某个组。网络中的路由器和交换机有选择的复制并传输数据，即仅仅将组内传输数据给那些增加组的主机。这样既能一次将传输数据给多个有须要（增加组）的主机，又能保证不影响其它不须要（未增加组）的主机的其它通讯。
组播的长处：
1）须要同样数据流的client增加同样的组共享一条数据流。节省了server的负载。具备广播所具备的长处。
2）因为组播协议是依据接受者的须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协议同意有2亿6千多万个组播，所以其提供的服务能够很丰富。 
3）此协议和单播协议一样同意在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。但能够通过一定的容错机制和QOS加以弥补。

2）现行网络尽管都支持组播的传输。但在客户认证、QOS等方面还须要完好，这些缺点在理论上都有成熟的解决方式，仅仅是须要逐步推广应用到现存网络其中。