用户主机能够识别的IP地址

用户主机能够识别的IP地址分为三类：

• 单播IP地址

  一个单播IP地址只能标识一台用户主机，一台用户主机只能识别一个单播IP地址。一份使用单播IP地址为目的地址的IP报文，只能被一台用户主机接收。

• 广播IP地址

  一个广播IP地址能够标识某确定网段内的所有用户主机，一台用户主机只能识别一个广播IP地址。一份使用广播IP地址为目的地址的IP报文，能够被该网段内的所有用户主机接收。IP广播报文不能跨网段传播。

• 组播IP地址

  一个组播IP地址能够标识网络不同位置的多个用户主机，一台用户主机可以同时识别多个组播IP地址。一份使用组播IP地址为目的地址的IP报文，能够被网络不同位置的多个用户主机接收。

IP传输三种方式

IP传输分为三种方式，分别使用以上三类IP地址。

• IP单播（Unicast），简称为单播。

• IP广播（Broadcast），简称为广播。

• IP组播（Multicast），简称为组播。

应用以上三种传输方式，分别进行点对多点的数据传输。经过比较可以发现，组播在此方面更具优势。

• 单播方式

  • 单播的特点

    • 一份单播报文，使用一个单播地址作为目的地址。Source向每个Receiver地址发送一份独立的单播报文。如果网络中存在N个接收者，则组播源需要发送N份单播报文。

    • 网络为每份单播报文执行独立的数据转发，形成一条独立的数据传送通路。N份单播报文形成N条相互独立的传输路径。

  • 单播的缺陷

    • 单播方式下，网络中传输的信息量和需求该信息的用户量成正比，当需求该信息的用户量较大时，网络中将出现多份相同信息流，不仅占用处理器资源而且浪费带宽。

    • 单播方式较适合用户稀少的网络，当用户量较大时很难保证网络传输质量。

• 广播方式

  • 广播的特点

    • 一份广播报文，使用一个广播地址作为目的地址。Source向本网段对应的广播地址发送且仅发送一份报文。

    • 不管是否有需求，保证报文被网段中的所有用户主机接收。

  • 广播的缺陷

    • 广播方式下，信息发送者与用户主机被限制在一个共享网段中，且该网段所有用户主机都能接收到该信息。

    • 广播方式只适合共享网段，且信息安全性和有偿服务得不到保障。

• 组播方式

  如图2-1所示，网络中存在信息发送者Source，UserA和UserC提出信息需求，网络采用组播方式传输信息。

  图2-1 组播方式传输信息
  
  

  • 组播的特点

    • 一份组播报文，使用一个组播地址作为目的地址。Source（组播源）向一个组播地址发送且仅发送一份报文。如图中所示：packets for the multicast group。

    • 网络中部署的组播协议为此组播报文建立一棵树型路由，根连接Source，分支连接所有组播组成员。如图2-1所示：Source→ DeviceB → DeviceE [ →DeviceD → UserA | → DeviceF → UserC ] 。

  • 组播的优势

    • 组播方式下，单一的信息流沿树型路径被同时发送给一组用户，相同的组播数据流在每一条链路上最多仅有一份。相比单播来说，使用组播方式传递信息，用户的增加不会显著增加网络的负载，减轻了服务器和CPU的负荷。

    • 组播报文可以跨网段传输，不需要此报文的用户不能收到此报文。相比广播来说，使用组播方式可以远距离传输信息，且只将信息传输到有接收者的地方，保障了信息的安全性。

    • 组播技术有效地解决了单点发送多点接收的问题，实现了IP网络中点到多点的高效数据传送。

  • 组播的应用

    组播适用于任何“点到多点”的数据发布，主要包含以下几方面：

    • 多媒体、流媒体的应用

    • 培训、联合作业场合的通信

    • 数据仓库、金融应用（股票）

    如今ISP（Internet Service Provider）提供的互联网信息服务中，已经应用了IP组播技术。例如：在线直播、网络电视、远程教育、远程医疗、网络电台、实时视/音频会议等。