摘要：組播技術(shù)背景隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)中交互的各種數(shù)據(jù)語音視頻信息數(shù)量突增新型的在線直播網(wǎng)絡(luò)電視視頻會(huì)議等應(yīng)用也在逐漸興起這些業(yè)務(wù)大多符合點(diǎn)到多點(diǎn)的模式，對(duì)信息安全性傳播范圍網(wǎng)絡(luò)帶寬提出了較高的要求為什么要使用組播技術(shù)呢我們知道網(wǎng)絡(luò)通信中分單

　　組播技術(shù)背景

　　隨著internet網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)中交互的各種數(shù)據(jù)、語音、視頻信息數(shù)量突增；新型的在線直播、網(wǎng)絡(luò)電視、視頻會(huì)議等應(yīng)用也在逐漸興起；這些業(yè)務(wù)大多符合點(diǎn)到多點(diǎn)的模式，對(duì)信息安全性、傳播范圍、網(wǎng)絡(luò)帶寬提出了較高的要求；

　　為什么要使用組播技術(shù)呢？

　　我們知道網(wǎng)絡(luò)通信中分單播、組播、廣播這三種；其中單播主要用在點(diǎn)到點(diǎn)通信中，而后者的廣播和組播多用在點(diǎn)到多點(diǎn)的環(huán)境中；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中部署點(diǎn)到多點(diǎn)通信應(yīng)用時(shí)，若采用單播時(shí)，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男畔⒘颗c需要該信息的用戶量成正比；即多份相同內(nèi)容的信息發(fā)送給不同用戶，對(duì)信息源及網(wǎng)絡(luò)帶寬都將造成巨大壓力和浪費(fèi)。若采用廣播方式，無需接收信息的主機(jī)也將收到該信息，這樣不僅信息安全得不到保障，同時(shí)造成同一網(wǎng)絡(luò)中的信息泛濫；正是因?yàn)閱尾ズ蛷V播不能很好的解決點(diǎn)到多點(diǎn)應(yīng)用通信問題，ip組播技術(shù)有效地解決了單播和廣播在點(diǎn)到多點(diǎn)應(yīng)用中的問題；組播源只發(fā)送一份數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間被復(fù)制、分發(fā)，且只發(fā)送給需要該信息的接收者，即只有加入到對(duì)應(yīng)組播中的成員才能接收到對(duì)應(yīng)信息；

　　傳統(tǒng)點(diǎn)到點(diǎn)應(yīng)用

　　提示：如上圖所示，服務(wù)端server以單個(gè)用戶為單位提供服務(wù)；不同用戶與服務(wù)端提供的通信數(shù)據(jù)存在差異；所以這種點(diǎn)到點(diǎn)的通信模型多用在不同用戶與服務(wù)端的通信數(shù)據(jù)存在差異的環(huán)境；即每個(gè)客戶請(qǐng)求服務(wù)端的數(shù)據(jù)都各有不同；

　　新型點(diǎn)到多點(diǎn)應(yīng)用

　　提示：如在線直播，視頻會(huì)議、網(wǎng)絡(luò)電視等應(yīng)用，服務(wù)端提供以一組用戶為單位提供服務(wù)，即對(duì)于同一組用戶提供相同數(shù)據(jù)；同組用戶與服務(wù)端的通信數(shù)據(jù)無差異；

　　單播方式部署點(diǎn)到多點(diǎn)應(yīng)用

　　提示：單播方式下，網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)男畔⒘亢托枨笤撔畔⒌挠脩袅砍烧?，即?dāng)用戶量較大時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)多份相同信息流，不僅占用處理資源而且還浪費(fèi)帶寬；單播方式比較適合用戶量稀少的網(wǎng)絡(luò)場景中，當(dāng)用戶量較大時(shí)，對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量就很難保證了；

　　廣播方式部署點(diǎn)到多點(diǎn)應(yīng)用

　　提示：廣播方式下，信息發(fā)送者與用戶主機(jī)被限制在同一共享網(wǎng)絡(luò)中（只能在同一網(wǎng)段的用戶才能廣播），并且網(wǎng)段所有用戶主機(jī)都能接收到對(duì)應(yīng)信息；即對(duì)于那些不想接收對(duì)應(yīng)信息的用戶，它也會(huì)收到；這樣一來信息的安全性和有償服務(wù)得不到保障；廣播方式只適合共享網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，且信息安全和有償性不那么重要的點(diǎn)到多點(diǎn)的環(huán)境中；

　　組播解決方案

　　提示：在組播中，信息發(fā)送者被稱為組播源；接收相同信息的接收者構(gòu)成一個(gè)組播組，并且每個(gè)接收者都是組播組成員；提供組播功能的路由器稱為組播路由器；組播路由器不僅提供組播路由功能，也提供組播成員管理功能，也可以是組播組成員；

　　組播方式部署點(diǎn)到多點(diǎn)應(yīng)用

　　提示：組播方式在點(diǎn)到多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中主要優(yōu)勢就是無重復(fù)流量，節(jié)省設(shè)備性能與帶寬資源；同時(shí)安全性和有償性性相對(duì)廣播要高（只有成為對(duì)應(yīng)組播組成員以后，對(duì)應(yīng)才會(huì)收到對(duì)應(yīng)的信息）；

　　組播與單播對(duì)比

　　提示：從數(shù)據(jù)流動(dòng)數(shù)量來說，單播方式存在多份相同的數(shù)據(jù)流；而組播沒有多余重復(fù)的數(shù)據(jù)流，組播源發(fā)送一份數(shù)據(jù)流，對(duì)應(yīng)客戶端就能收到；

　　組播與廣播對(duì)比

　　提示：廣播對(duì)不組播，從數(shù)據(jù)流的數(shù)量來說，兩者沒有什么區(qū)別，都是發(fā)送以分?jǐn)?shù)據(jù)，客戶端都能收到；但是在廣播中信息的安全性和有償性得不到保障，因?yàn)閺V播它會(huì)把信息發(fā)送給同一廣播域的所有客戶端；對(duì)于那些根本不想要對(duì)應(yīng)信息的客戶端來說它也會(huì)照樣發(fā)送；而組播不會(huì)，組播只會(huì)發(fā)送給組播組成員，對(duì)于不是組播組成員的客戶端就收不到對(duì)應(yīng)信息；

　　組播定義

　　組播在發(fā)送者和多個(gè)接收者之間實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)連接；給多個(gè)接收者傳輸相同的數(shù)據(jù)，只需要復(fù)制一份的相同數(shù)據(jù)包即可；提高了數(shù)據(jù)傳輸效率，減少了骨干網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞的可能性；簡單總結(jié)就是一點(diǎn)發(fā)出，多點(diǎn)接收；

　　提示：只有加入224.1.1.1這個(gè)組播組的成員才會(huì)收到組播服務(wù)器發(fā)送的數(shù)據(jù)；對(duì)應(yīng)非組播組成員就不會(huì)收到組播服務(wù)器發(fā)送的數(shù)據(jù)；

　　實(shí)驗(yàn)

　　組播服務(wù)器配置

　　提示：配置組播ip地址以后需要先點(diǎn)下mac地址，讓其自動(dòng)生成mac地址；然后點(diǎn)擊運(yùn)行；

　　PC1加入組播組

　　啟動(dòng)pc1的VLC看看是否能夠看到組播服務(wù)器發(fā)送到視頻呢？

　　提示：可以看到pc1啟動(dòng)vlc以后，對(duì)應(yīng)就能看到組播服務(wù)器發(fā)送直播的視頻；在服務(wù)端暫停視頻，對(duì)應(yīng)客戶端的視頻也會(huì)隨之被暫停；在服務(wù)端選取時(shí)間點(diǎn)播放，對(duì)應(yīng)客戶端也會(huì)隨服務(wù)端的選擇而選取對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)播放；總之一句話，服務(wù)端放什么，對(duì)應(yīng)客戶端看什么；客戶端不能拉進(jìn)度條；

　　抓包查看對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)

　　提示：可以看到在pc1上抓包，有大量的UDP包，對(duì)應(yīng)源地址為組播服務(wù)器的ip地址，目標(biāo)地址為組播地址；組播地址也只能作為目標(biāo)地址出現(xiàn)，它永遠(yuǎn)不能成為源地址；

　　總結(jié)：

　　組播的優(yōu)勢

　　1、提高網(wǎng)絡(luò)通信的效率，降低網(wǎng)絡(luò)流量，減輕硬件負(fù)荷；

　　2、優(yōu)化性能：減少冗余流量，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)帶寬、降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載；

　　3、分布式應(yīng)用：是多點(diǎn)應(yīng)用成為可能；

　　組播的劣勢

　　因?yàn)榻M播的應(yīng)用大多是基于udp，所以組播的劣勢是它沒有TCP可靠，報(bào)文重復(fù)，報(bào)文失序，缺少擁塞避免機(jī)制；

　　組播的應(yīng)用場景

　　1、多媒體、流媒體的應(yīng)用，如網(wǎng)絡(luò)電視、網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)、實(shí)時(shí)視頻/音頻會(huì)議等；

　　2、培訓(xùn)、聯(lián)合作業(yè)場合的通信，如遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等；

　　3、金融應(yīng)用，如股票；

　　4、其他任何點(diǎn)到多點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)布應(yīng)用；

　　組播對(duì)比電視節(jié)目