单播&组播&广播

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IP地址:
        IP地址由两个部分组成,net-id和    host-id,即网络号和主机号。 
        net-id:表示ip地址所在的网络号。 
        host-id:表示ip地址所在网络中的某个主机号码。
IP地址可根据主机号和网络号所占字节分为ABCDE类:
A类地址:网络号占1个字节。网络号的第一位固定为0。
B类地址:网络号占2个字节。网络号的前两位固定为10。
C类地址:网络号占3个字节。网络号的前三位固定位110。
D类地址:前四位是1110,用于多播(multicast),即一对多通信。 
E类地址:前四位是1111,保留为以后使用。 
其中,ABC三类地址为单播地址(unicast),用于一对一通信,是最常用的。

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述网络节点之间通讯方式的术语。

单播:网络节点之间的通信就好像是人们之间的对话一样。如果一个人对另外一个人说话,那么用网络技术的术语来描述就是“单播”,此时信息的接收和传递只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,只是一般网络用户不知道而已。例如,你在收发电子邮件、浏览网页时,必须与邮件服务器、Web服务器建立连接,此时使用的就是单播数据传输方式。但是通常使用“点对点通信”(Point to Point)代替“单播”,因为“单播”一般与“多播”和“广播”相对应使用。
A类:0.0.0.0到127.255.255.255
B类:128.0.0.0到191.255.255.255
C类:192.0.0.0到223.255.255.255

多播:“多播”也可以称为“组播”,在网络技术的应用并不是很多,网上视频会议、网上视频点播特别适合采用多播方式。因为如果采用单播方式,逐个节点传输,有多少个目标节点,就会有多少次传送过程,这种方式显然效率极低,是不可取的;如果采用不区分目标、全部发送的广播方式,虽然一次可以传送完数据,但是显然达不到区分特定数据接收对象的目的。采用多播方式,既可以实现一次传送所有目标节点的数据,也可以达到只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地址的自动分配。 
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(268435456)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。

广播:“广播”在网络中的应用较多,如客户机通过DHCP自动获得IP地址的过程就是通过广播来实现的。但是同单播和多播相比,广播几乎占用了子网内网络的所有带宽。拿开会打一个比方吧,在会场上只能有一个人发言,想象一下如果所有的人同时都用麦克风发言,那会场上就会乱成一锅粥。集线器由于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,不过现在有的网络交换机(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。   广播风暴不能完全杜绝,但是只能在同一子网内传播,就好像喇叭的声音只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许多小厅一样,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所有的IP地址。

广播地址是一种特殊的IP地址形式,一种是直接广播地址,一种是有限广播地址。 直接广播地址包含一个有效的网络号和一个全“1”的主机号,如你说的202.163.30.255,255就是一个主机号,202则是C类的IP地址,C类IP地址就是我们常接触到的。
受限广播地址是32位全1的IP地址(255.255.255.255)。受限的广播地址是255.255.255.255。该地址用于主机配置过程中IP数据报的目的地址,此时,主机可能还不知道它所在网络的网络掩码,甚至连它的IP地址也不知道。在任何情况下,路由器都不转发目的地址为受限的广播地址的数据报,这样的数据报仅出现在本地网络中。
有限广播的数据包里不包含自己的ip地址,而直接广播地址里包含自身的ip地址。


组播:
1、组播是基于路由器之上实现的,要想网络内支持组播,需要有能够管理组播组的路由器或是三层交换机(带部分路由功能的交换机)。通常在我们的网络中,都会支持组播,即我们的程序可以使用组播技术,视频会议就使用这个技术。
2、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。通常选择230之后的地址,使用UDP协议,把每个客户端(收端和发端)的socket都加入到这个地址上,之后客户端往这个地址上发送一个消息后,在这个组里的其他客户端都可以监听收到这个消息。


广播功能:
使用255.255.255.255(或者是192.168.10.255,具体ip地址上设置第四个参数为255是本网段的广播地址)的IP地址,所有的客户端都监听这个地址,发这个地址上发送消息,其他的客户端都会接收到。

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