广播

一、什么是单播
在发送者和每一接收者之间需要单独的数据信道。 如果一台主机同时给很少量的接收者传输数据,一般没有什么问题。但如果有大量主机希望获得数据包的同一份拷贝时却很难实现。 这将导致发送者负担沉重、延迟长、网络拥塞;为保证一定的服务质量需增加硬件和带宽。
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。而将主干扩展20倍几乎是不可能。

二、什么是组播
它提高了数据传送效率。减少了主干网出现拥塞的可能性。组播组中的主机可以是在同一个物理网络, 也可以来自不同的物理网络(如果有组播路由器的支持)。
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。
(1)组播技术的原理
组播是一种允许一个或多个发送者(组播源)发送单一的数据包到多个接收者(一次的,同时的)的网络技术。 组播源把数据包发送到特定组播组,而只有属于该组播组的地址才能接收到数据包。组播可以大大的节省网络带宽,
 因为无论有多少个目标地址,在整个网络的任何一条链路上只传送单一的数据包。 它提高了数据传送效率。减少了主干网出现拥塞的可能性。组播组中的主机可以是在同一个物理网络, 也可以来自不同的物理网络(如果有组播路由器的支持)。
(2)组播实现的前提条件
实现IP组播传输,则组播源和接收者以及两者之间的下层网络都必须支持组播。这包括以下几方面:


* 主机的TCP/IP实现支持发送和接收IP组播;


* 主机的网络接口支持组播;


* 有一套用于加入、离开、查询的组管理协议,即IGMP(v1,v2);


* 有一套IP地址分配策略,并能将第三层IP组播地址映射到第二层MAC地址;


* 支持IP组播的应用软件;


* 所有介于组播源和接收者之间的路由器、集线器、交换机、TCP/IP栈、防火墙均需支持组播;

三、什么是广播

是指在IP子网内广播数据包,所有在子网内部的主机都将收到这些数据包。 广播意味着网络向子网主机都投递一份数据包,不论这些主机是否乐于接收该数据包。然而广播的使用范围非常小, 只在本地子网内有效,因为路由器会封锁广播通信。广播传输增加非接收者的开销。

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)广播禁止允许在Internet宽带网上传输。
广播地址(Broadcast Address)是专门用于同时向网络中所有工作站进行发送的一个地址。在使用TCP/IP
 协议的网络中,主机标识段host ID 为全1 的IP 地址为广播地址,广播的分组传送给host ID段所涉及的所有计算机。
例如,对于10.1.1.0 (255.255.255.0 )网段,其广播地址为10.1.1.255
 (255 即为2 进制的11111111 ),当发出一个目的地址为10.1.1.255 的分组(封包)时,它将被分发给该网段上的所有计算机。
广播的发送:
创建用户数据报套接字
缺省创建的套接字不允许广播数据包,需要设置属性,setsocket可以设置套接字属性
接收方地址指定为广播地址
指定端口信息
发送数据包
广播的接收:
创建用户数据报套接字
绑定IP地址(广播)和端口
等待接收数据

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