广播、组播和多播的概念.doc

广播、组播（多播）及单播网络广播 （Broadcast on Network） 网络广播是指一个节点同时向相同域中的其它所有节点传输数据包的过程。组播是一种特殊的广播，其中一组请求收听的选定用户将收到广播。广播传输通常在局域网（如以太网）中进行，但有时也发生在虚拟局域网（VLAN）中。IPv6 支持单播（Unicast）、组播（Multicast）以及任意播（Anycast）三种类型，IPv6 中没有关于广播（Broadcast）的具体划分，而是作为组播的一个典型。网络广播中涉及以下以下重要概念：广播域（Broadcast Domain）：这是一个限定区域，其中的所有设备都可以共享信息。换句话说，与网络相连，且负责接收广播的所有设备都是同一广播域的一部分。在一个共享以太网中，工作站通过共享媒体将帧广播到其它所有节点。其它节点收听广播，只接收寻址到它们的帧。因此，共享以太网中的所有节点都属于同一广播域。此外通过虚拟局域网技术可以创建一个虚拟广播域。广播地址（Broadcast Address）：这是一个特殊地址，当数据包可以寻址到该地址时，可以帮助所有设备打开和处理信息。例如，MAC 地址，格式为 1xFFFFFFFF 是一种广播地址；IP 地址55是通用广播地址。任何设备都将打开寻址到广播地址的信息，并将它们传送到下一个工作站。广播风暴（Broadcast Storm）：当主机系统响应一个在网上不断循环的广播数据包或者试图响应一个没有应答的系统时就会发生广播风暴。随着网络数据包数量的增加，广播风暴可能会引起网络拥塞问题。为防止广播风暴的发生，需要细心配置网络以阻止非法广播信息的进入。生成广播信息的应用程序包括地址解析协议（ARP）。通过该协议，主机发送一个地址解析查询到局域网中的所有计算机上，以实现网络IP地址的分配。有些路由选择协议，如RIP，主要用于支持网络设备“Advertise”网络服务。此外还存在很多相关技术，如组播技术（一种特殊广播形式），这部分内容细节请查看组播技术部分。有关虚拟局域网技术请查看VLAN部分。 网络组播技术 （Network Multicast Technologies） 组播指的是单个发送者对应多个接收者的一种网络通信。组播技术中，通过向多个接收方传送单信息流方式，可以减少具有多个接收方同时收听或查看相同资源情况下的网络通信流量。对于n方视频会议，可以减少使用 a（n-1）倍的带宽长度。“组播”中较为典型的是采用组播地址的IP组播。IPv6 支持单播（Unicast）、组播（Multicast）以及任意播（Anycast）三种类型，IPv6 中没有关于广播（Broadcast）的具体划分，而是作为组播的一个典型类型。此外组播定义还包括一些其它协议，如使用“点对多点”或“多点对多点”连接的异步传输协议（ATM）。组播技术基于“组”这样一个概念，属于接收方专有组，主要接收相同数据流。该接收方组可以分配在英特网的任意地方。TCP/IP 中的主要组播技术和协议如下所述：Internet 组管理协议（IGMP 和 IGMPv3） 主要应用于主机及其最接近路由器之间，主机通过该协议通知路由器它需要收听哪个组播组。组播知道 IGMP 流量中的交换机 Snoop，从而避免了组播扩散现象。协议无关组播（PIM） 主要用于组织分配组播流量，避免逐步路由选择回路现象。PIM 包括两种类型：协议无关组播密集模式（PIM-DM）和协议无关组播稀疏模式（PIM-SM）。其中后者较为常用。组播开放最短路径优先（MOSPF） OSPF 的扩展协议，主要负责处理组播路由选择过程。到目前为止尚未广泛应用。多协议边缘网关协议（MBGP） BGP 的扩展协议，主要负责处理逐步路由选择过程。MBGP 支持不同余单播和组播拓朴技术，某些交换点利用到该技术。组播信源发现协议（MSDP） 主要用于将 Internet 中所有组播源分配到所有 RP。如果组播源数目增长几倍时，一般不采纳该协议。源特定组播（SSM） 确保组播传送的可靠性，利于使用广播。主要应用于多用户收听少数源的场合。SSM 不需要提供 IP 组播地址管理并且对于 Internet 广播应用程序而言它是较为理想的选择。显式组播（Xcast：Explicit Multicast） Xcast 支持大量小型组播会话。通过显式对数据包中的目标文件进行编码实现，而非通过组播地址完成。该协议适用于视频会议。其它一些不是基于 IP 组播的组播技术，使用也较为广泛，如网际转发闲聊（Internet Relay Chat）和 PSYC。实时传输协议（RTP）是一种与组播传送技术相关的音频/视频协议。单播及单播路由选择 （Unicast and Unicast Routing） 单播（Unicast）指网络中从源向目的地转发单播流量的过程。单播流量地址唯一。单播方式下，只有一个发送方和一个接收方。与之比较，组播是指单个发送方对应一组选定接收方的一种通信，任意播是指任意发送方对应一组较为接近的接收方间的一种通信。早期的点对点通信含义类似于单播。单播传输是 LANs 传输中的主要使用方式。所有 LANs（如以太网）和 IP 网络都支持单播传输模式，并且大多数用户都了解标准单播应用程序，如：http、smtp、ftp 和 telnet 都作为 TCP 传输协议。新版本的网际协议第六版（IPv6）支持单播同时也支持任意播和组播类型。许多路由选择协议如路由选择信息协议（RIP）和开放最短路径优先（OSPF），都支持高效 Internet 单播路由选择过程。IPv6 支持单播（Unicast）、组播（Multicast）和任意播（Anycast）三种类型。IPv6 中没有关于广播（Broadcast）的具体划分，而是作为组播的一个典型类型。单播、多播、广播、组播、泛播、冲突域、广播域 作者:小李飞刀 日期:2007-3-3 13:41:00 举例说明：单播、多播、广播、组播、泛播假设X代表所有的机器，Y代表X中的一部分机器，Z代表一组机器，1代表源机器，那么1：1（也可以说1-1），那就是单播；1：Y（也可以说1-Y），那就是多播1：X 那就是广播；1：Z 那就是组播。泛播也叫任意播，是指某组中任意发送方对应拓朴结构中几个最接近的接收方之间的通信。而组播是指单个发送方对应一组选定接收方的一种通信。冲突域（物理分段）：连接在同一导线上的所有工作站的集合，或者说是同一物理网段上所有节点的集合或以太网上竞争同一带宽的节点集合。也就是说，用Hub或者Repeater连接的所有节点可以被认为是在同一个冲突域内，它不会划分冲突域。由于广播域被认为是OSI中的第二层概念，所以象Hub，交换机等第一，第二层设备连接的节点被认为都是在同一个广播域。冲突域（Collision Domain）：一组与同一条物理介质相连的设备，其中任何两台设备同时访问该介质都将导致冲突，冲突域中同一时间内只有一台机器能够发送数据。广播域（Broadcast Domain）：网络中一组相互接收广播消息的设备。第一层设备如集线器，与之连接的所有设备都属于同一个冲突域和同一个广播域；第二层设备如交换机和网桥，将网络划分成多个网段，每个网段是一个独立的冲突域，但是相连的所有设备是一个