一、引言
1.1、 問(wèn)題的引出
近年來(lái),隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展,使得各種單一媒體相繼成為網(wǎng)絡(luò )傳輸中的數據,進(jìn)而各種媒體的融合使得網(wǎng)絡(luò )多媒體運用層出不窮。目前,在Internet上產(chǎn)生了許多新的應用,其中不少是高帶寬的多媒體應用,譬如網(wǎng)絡(luò )視頻會(huì )議 (可視化IP電話(huà)會(huì )議系統)、網(wǎng)絡(luò )音頻/視頻廣播、多媒體遠程教育、遠程會(huì )診,而傳統網(wǎng)絡(luò )最初是為數據傳輸而設計的,是典型的點(diǎn)點(diǎn)通信模式,是為保證數據可靠傳輸而設計的,所用的傳輸協(xié)議多為點(diǎn)到點(diǎn)的協(xié)議。其所具有的特點(diǎn)將增加網(wǎng)絡(luò )發(fā)送負載,帶來(lái)網(wǎng)絡(luò )延時(shí)。這就帶來(lái)了帶寬的急劇消耗和網(wǎng)絡(luò )擁擠問(wèn)題。為了緩解網(wǎng)絡(luò )瓶頸, 人們提出各種方案:增加互連帶寬,改變網(wǎng)絡(luò )流量結構,IP組播技術(shù)等等,其中,IP組播技術(shù)有其獨特的優(yōu)越性——在組播網(wǎng)絡(luò )中,即使用戶(hù)數量成倍增長(cháng),主干帶寬不需要隨之增加。
組播技術(shù)可形象的描述如下:
假設一個(gè)企業(yè)分布于各地的子公司(兩個(gè)以上)之間需要通過(guò)Internet進(jìn)行實(shí)時(shí)的交換信息(數據,聲音,圖像),他們的計算機可能不屬于同一物理網(wǎng)絡(luò ),甚至不屬于同一自治系統,這種通信的特點(diǎn)是“多點(diǎn)”式的。子公司發(fā)出的數據希望其他子公司都能收到,而總部發(fā)出的指示全體子公司都應收到。這種多點(diǎn)通信方式為組內廣播,即組播技術(shù),也稱(chēng)多播技術(shù),多目網(wǎng)關(guān)技術(shù)。
1.2、TCP/IP傳送方式
組播技術(shù)是TCP/IP傳送方式的一種。在我們討論組播技術(shù)之前先來(lái)看看TCP/IP傳送方式。TCP/IP傳送方式有三種:?jiǎn)尾ィ瑥V播,組播。
單播(Unicast)傳輸:在發(fā)送者和每一接收者之間需要單獨的數據信道。 如果一臺主機同時(shí)給很少量的接收者傳輸數據,一般沒(méi)有什么問(wèn)題。但如果有大量主機希望獲得數據包的同一份拷貝時(shí)卻很難實(shí)現。 這將導致發(fā)送者負擔沉重、延遲長(cháng)、網(wǎng)絡(luò )擁塞;為保證一定的服務(wù)質(zhì)量需增加硬件和帶寬。
組播(Multicast)傳輸:它提高了數據傳送效率。減少了主干網(wǎng)出現擁塞的可能性。組播組中的主機可以是在同一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò ), 也可以來(lái)自不同的物理網(wǎng)絡(luò )(如果有組播路由器的支持)。
廣播(Broadcast)傳輸:是指在IP子網(wǎng)內廣播數據包,所有在子網(wǎng)內部的主機都將收到這些數據包。 廣播意味著(zhù)網(wǎng)絡(luò )向子網(wǎng)主機都投遞一份數據包,不論這些主機是否樂(lè )于接收該數據包。然而廣播的使用范圍非常小, 只在本地子網(wǎng)內有效,因為路由器會(huì )封鎖廣播通信。廣播傳輸增加非接收者的開(kāi)銷(xiāo)。
二、組播技術(shù)
2.1、組播技術(shù)的原理
組播是一種允許一個(gè)或多個(gè)發(fā)送者(組播源)發(fā)送單一的數據包到多個(gè)接收者(一次的,同時(shí)的)的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。 組播源把數據包發(fā)送到特定組播組,而只有屬于該組播組的地址才能接收到數據包。組播可以大大的節省網(wǎng)絡(luò )帶寬, 因為無(wú)論有多少個(gè)目標地址,在整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的任何一條鏈路上只傳送單一的數據包。 它提高了數據傳送效率。減少了主干網(wǎng)出現擁塞的可能性。組播組中的主機可以是在同一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò ), 也可以來(lái)自不同的物理網(wǎng)絡(luò )(如果有組播路由器的支持)。
其網(wǎng)絡(luò )模型如下圖所示: