本頁使用了標題或全文手工轉換

多播

維基百科,自由的百科全書
跳至導覽 跳至搜尋

路由形式
Cast.svg

單播
Unicast.svg

任播
Anycast.svg

多播
Multicast.svg

廣播
Broadcast.svg

地域性廣播
Geocast.svg

在電腦網路中,多播(英語:multicast,中國大陸也譯作組播)是一種群組通信,它把資訊同時傳遞給一組目的電腦。多播可以是一對多或多對多布置。不應將其與實體層的點到多點通信混淆。

群組通信可由應用層多播實現,也可由網路級多播協助實現,後者能讓一個源位址用一次傳輸將資料發給群組。資料到達包含該組成員的網路區域時,由路由器交換機基站子系統等網路組件自動完成複製分發。網路級多播可能通過資料鏈路層的一對多位址交換實現,如乙太網路多播位址、非同步傳輸模式(ATM)、P2MP及Infiniband多播,也可能通過網路層由IP多播實現。在IP多播中,多播發生在IP路由層面,路由器建立一個最佳路徑將資料發往多播目的位址。

多播通常應用於IP網路上的串流媒體傳輸,如IPTV多點影片會議頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)等。

網際網路上的多播技術[編輯]

「多播」這個詞通常用來指代IP多播。IP多播是一種通過使用一個多播位址將資料在同一時間以高效的方式發往處於TCP/IP網路上的多個接收者的協定。此外,它還常用來與RTP等音影片協定相結合。

儘管IP多播是一個非常令人滿意的概念模型,但它對於網路內部的狀態需求要比僅提供盡力而為服務的IP單播模型大得多——這一點已經遭到了一些人的批評。更糟的是,到目前為止還沒有一種機制能保證IP多播模型可以被擴充到足以容納數以百萬計的傳送者和多播組的地步,而這往往又是使完全通用的多播應用成為商用網際網路中的實際應用的必要條件。到2003年為止,人們為擴充多播以適應大型網路所作的努力還是只集中在較為簡單的、只存在單個源端的情況——這種情況的計算貌似更加簡單一些。

由於以上以及經濟方面的原因,IP多播在商用網際網路上用得並不多。其他一些不基於IP多播的多播技術——例如網際網路中繼交談PSYC——卻反而很受歡迎。儘管它們可能不如IP多播設計得那麼精巧,但它們更為實用,而且在存在大量小規模的組的情況下更具有可延伸性。

乙太網路多播[編輯]

乙太網路影格中目的位址的第一個位元組的最低位(即第8bit)為1即表示一個多播影格,它將被發給網路上的所有節點,這個機制形成資料鏈路層的多播。在IP/乙太網路網路中,IP多播使用這個機制完成一對多傳輸。為了降低cpu負荷,現代乙太網路卡會通過查多播位址hash表過濾收到的封包,該表由軟體初始化,它控制了一個多播包是被接收還是丟棄。

IP多播[編輯]

然而,公共網際網路中的一些團體經常會用到IP多播,Mbone就是一個例子),此外IP多播還被用於Internet2等私有IP網路中的一些特殊應用。

鏈路本地多播是指將IP多播包發往處於同一物理的或虛擬的資料鏈路層的若干主機組。由於這種多播不需要複雜的路由,因此其應用要廣泛得多。在IPv6中,它被用於位址解析,而在零組態網路中,它取代了低效的廣播協定,完成服務發現、名字解析和位址衝突解析的功能。

IP多播會議的第一次大規模演示是在1992年3月的第23屆IETF大會上,當時它被用於向全世界的研究人員和感興趣的觀察員們廣播一些會議。之後,IETF的一些會議就被有選擇地繼續在MBONE和一些私有多播網路上多播。

多播安全性是一個重要的問題。標準的、實用的通信安全解決方案一般採用的是對稱加密。但是將其應用於IP多播流量可能會使任何一個接收方都擁有冒充傳送方的能力。這顯然是令人無法接受的。IETF的MSEC工作群組正在開發用以解決這一問題的安全協定,這些協定大多都是在IPsec協定集的體系框架內開發的。

IPsec不能被用於多播方案,這是因為IPsec安全關聯是被繫結到兩個而非多個主機的。IETF提出了一個新的協定——TESLA,就多播安全性而言,這個協定是靈活且令人信服的。

IP多播有三種基本的傳遞方式:

現在的多播演算法往往具備結合前兩種模式的能力。

IP多播協定:

應用層多播[編輯]

應用層多播服務不是基於IP多播或資料鏈路層多播,它們使用多個單播傳輸來類比多播,這些服務用於應用層群組通信。比如IRC為其覆蓋網路上的所有群組實現了一個生成樹。較小眾的PSYC技術使用自訂的多播策略。有些P2P技術使用名為Peercasting的多播概念來傳送內容給多個接收者。

顯式多單播(Xcast)是另一種多播策略,它在每個包中包含多個目的位址。也因此,由於MTU的限制,Xcast不能用於有大量成員的多播組。Xcast模型通常假定參與通信的站點是事先確定好的,這樣網路組件就可以在實際的資料流量開始之前生成分發樹並同時分配資源。

無線網和有線電視的多播[編輯]

無線通信(除了使用定向天線的對等鏈路)通常都是廣播媒介,但是它可以提供單播、多播或廣播等通信服務,取決於資料傳送給一個、多個或所有接收者。

數位電視里,多播服務有時候是指基於廣播加密的內容保護方法,即將加密的內容通過廣播傳輸給付費使用者。這樣,資料廣播給所有使用者,但只有特定使用者群組能檢視。

電視廣播網路也可能使用互動式多播技術(比如基於IP多播)來提高效率、增加節目、減少頻寬需求。互動式多播意味著電視節目只發給收聽者,這樣只有最受歡迎的節目會被傳輸。它依賴於一個額外的互動頻道,當使用者切換頻道時在其中傳送加入和離開資訊。

參見[編輯]

註釋[編輯]

外部連結[編輯]