當前的網路中有三種通訊模式：單播、廣播、組播，其中的組播出現時間最晚但同時具備單播和廣播的優點，最具有發展前景。
基本介紹
- 中文名：通訊模式
- 外文名：Communication mode
- 模式類型：3種
- 作用：傳遞信息
- 阿拉伯語：نموذج الاتصال
- 法語：mode de communication
三種通訊模式,單播傳輸信息,廣播傳播信息,組播傳播信息,
三種通訊模式
每個數據包發往單個目的主機，目的地址指明單個接收接口稱為單播。
一個主機向網上的所有其他主機傳送幀，稱為廣播。
多播（組播）處於單播和廣播之間：幀僅傳送給屬於多播組的多個主機。
單播傳輸信息
? 如圖8-1 所示，網路中存在信息傳送者Source，UserA 和UserC 提出信息需求，網路採用單播方式傳輸信息。
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單播傳輸特點?
*Source 向每個Receiver 地址傳送一份獨立的拷貝信息：packets for UserA；packets for UserC。
*網路為每個Receiver 分別建立一條獨立的數據傳送通路：Source→ RouterB → RouterE → RouterD → UserA；Source → RouterB → RouterE → RouterF → UserC。
單播方式下，網路中傳輸的信息量和需求該信息的用戶量成正比，當需求該信息的用戶量較大時，網路中將出現多份相同信息流。此時，頻寬成為保證網路傳輸質量的重要瓶頸。
單播方式較適合用戶稀少的網路，不利於信息規模化傳送。
主機之間“一對一”的通訊模式，網路中的交換機和路由器對數據只進行轉發不進行複製。如果10個客戶機需要相同的數據，則伺服器需要逐一傳送，重複 10次相同的工作。但由於其能夠針對每個客戶的及時回響，所以現在的網頁瀏覽全部都是採用IP單播協定。網路中的路由器和交換機根據其目標地址選擇傳輸路徑，將IP單播數據傳送到其指定的目的地。
單播的優點：?
?1. 伺服器及時回響客戶機的請求
2. 伺服器針對每個客戶不通的請求傳送不通的數據，容易實現個性化服務。
單播的缺點：?
?1. 伺服器針對每個客戶機傳送數據流，伺服器流量=客戶機數量×客戶機流量；在客戶數量大、每個客戶機流量大的流媒體套用中伺服器不堪重負。
2. 現有的網路頻寬是金字塔結構，城際省際主幹頻寬僅僅相當於其所有用戶頻寬之和的5%。如果全部使用單播協定，將造成網路主幹不堪重負。現在的P2P套用就已經使主幹經常阻塞，只要有5%的客戶在全速使用網路，其他人就不要玩了。而將主幹擴展20倍幾乎是不可能。
廣播傳播信息
? 如圖8-2 所示，網路中存在信息傳送者Source，UserA 和UserC 提出信息需求，網路採用廣播方式傳輸信息。
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廣播傳輸特點?
* Source 向本網路廣播地址傳送且僅傳送一份報文：packets for all the network。
* 網路將報文拷貝傳送到所有網段，不管是否需要，保證信息到達網路中所有的路由器和用戶：UserB 也同樣接收到一份拷貝。
廣播方式下，網路中所有用戶都能接收到該信息，當網路中需求該信息的用戶量很小時，網路資源利用率將非常低，頻寬浪費嚴重。不需要這些信息的用戶也會受到影響。
廣播方式較適合用戶稠密的網路，信息安全性和有償服務得不到保障。
主機之間“一對所有”的通訊模式，網路對其中每一台主機發出的信號都進行無條件複製並轉發，所有主機都可以接收到所有信息（不管你是否需要），由於其不用路徑選擇，所以其網路成本可以很低廉。有線電視網就是典型的廣播型網路，我們的電視機實際上是接受到所有頻道的信號，但只將一個頻道的信號還原成畫面。在數據網路中也允許廣播的存在，但其被限制在二層交換機的區域網路範圍內，禁止廣播數據穿過路由器，防止廣播數據影響大面積的主機。
廣播的優點：?
1. 網路設備簡單，維護簡單，布網成本低廉
2. 由於伺服器不用向每個客戶機單獨傳送數據，所以伺服器流量負載極低。
廣播的缺點：?
1.無法針對每個客戶的要求和時間及時提供個性化服務。
2. 網路允許伺服器提供數據的頻寬有限，客戶端的最大頻寬=服務總頻寬。例如有線電視的客戶端的線路支持100個頻道（如果採用數字壓縮技術，理論上可以提供 500個頻道），即使服務商有更大的財力配置更多的傳送設備、改成光纖主幹，也無法超過此極限。也就是說無法向眾多客戶提供更多樣化、更加個性化的服務。
3. 廣播禁止在Internet寬頻網上傳輸。
組播傳播信息
? 如圖8-3 所示，網路中存在信息傳送者Source、UserA 和UserC 提出信息需求，網路採用組播方式傳輸信息。
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組播傳輸特點?
* Multicast group 稱為組播組，使用一個IP 組播地址標識。UserA 和UserC 兩個信息接收者，加入該組播組，從而可以接收發往該組播組的數據。
* Source 稱為組播源，向該組播組地址傳送且僅傳送一份報文：packets for the multicast group。網路傳輸過程中，相同的組播數據流在每一條鏈路上最多僅有一份。相比單播來說，使用組播方式傳遞信息，用戶的增加不會顯著增加網路的負載。
* 根據組播組成員的分布情況，組播路由協定為多目的端的數據包轉送建立樹型路由。報文在儘可能遠的分叉路口（如RouterE）才開始複製和分發，最終傳送到組播組成員。相比廣播來說，組播數據僅被傳輸到有接收者的地方，不會造成網路資源的浪費。
* 網路中支持組播功能的路由器稱為“組播路由器”，不僅提供組播路由功能，還能夠在與網路用戶連線的末梢網段上提供組成員管理功能（如RouterD 和RouterF）。同時，自己本身也可能是組播組成員。
* 組播組中的成員是動態的，網路中的用戶主機可以在任何時刻加入和離開組播組。組成員可能廣泛分布在網路中的任何地方。組播源通常不會同時是其傳送數據的接收者，即不屬於其對應的目的組播組。
* 一個源可以同時向多個組播組傳送數據；多個源可以同時向一個組播組傳送報文。
* 為了幫助理解，可以類比收看某電視頻道的節目。
* 組播組是傳送者和接收者之間的一個約定，如同電視頻道。
* 電視台是組播源，它向某頻道內傳送數據。
* 電視機是接收者主機，觀眾打開電視機選擇收看某頻道的節目，表示主機加入某組播組；然後電視機播放該頻道電視節目，表示主機接收到傳送給這個組的數據。
* 觀眾可以隨時控制電視機的開關和頻道間的切換，表示主機動態的加入或退出某組播組。
主機之間“一對一組”的通訊模式，也就是加入了同一個組的主機可以接受到此組內的所有數據，網路中的交換機和路由器只向有需求者複製並轉發其所需數據。主機可以向路由器請求加入或退出某個組，網路中的路由器和交換機有選擇的複製並傳輸數據，即只將組內數據傳輸給那些加入組的主機。這樣既能一次將數據傳輸給多個有需要（加入組）的主機，又能保證不影響其他不需要（未加入組）的主機的其他通訊。
組播的優點：?
1. 需要相同數據流的客戶端加入相同的組共享一條數據流，節省了伺服器的負載。具備廣播所具備的優點。
2. 由於組播協定是根據接受者的需要對數據流進行複製轉發，所以服務端的服務總頻寬不受客戶接入端頻寬的限制。IP協定允許有2億6千多萬個（268435456）組播，所以其提供的服務可以非常豐富。
3. 此協定和單播協定一樣允許在Internet寬頻網上傳輸。
組播的缺點：?
1．與單播協定相比沒有糾錯機制，發生丟包錯包後難以彌補，但可以通過一定的容錯機制和QOS加以彌補。
2．現行網路雖然都支持組播的傳輸，但在客戶認證、QOS等方面還需要完善，這些缺點在理論上都有成熟的解決方案，只是需要逐步推廣套用到現存網路當中。
