单播、广播和组播

简介:

原创重点:广义广播和狭义广播的定义,以组播逻辑实现单播优点的算法假想

单播 (unicast):
CLIENT和SERVER之间一对一的通讯模式,交换机和路由器对数据只进行转发而不进行复制,假设有100个CLIENT对SERVER点播同样的一部电影,那么SERVER就需要重复做100次发送动作,对服务器负荷很大。但优点是能够针对每个客户及时响应,满足个性化操作。比如现在的网页浏览、网页里内嵌的在线播放、在线网络游戏就是这种单播方式。单播可以对CLIENT的暂停/继续,快进/快退,拖进度条等操作做出响应。不过如果网络上广泛应用的IPTV SERVER做成满足单播的话,要求点播的CLIENT太多服务器就扛不住了。

广播 (broadcast) :
这里说的“广播”是指像目前模拟电视信号或广播电台信号那样地广播出来,不管CLIENT看不看听不听,所有线路全部强塞信号过去,这种做法我们姑且发明个词称之为“广义广播”。这样做显然SERVER是最轻松的,只发一份数据出去,让底下的线路自己去复制。显然Internet上不能这样子广播了,太占带宽资源了,所以IP协议里就只允许在同网段里广播,根本就禁止跨网段广播,这就是现在一般所说的同网段内“IP广播”,对应上面我称之为“狭义广播”。

组播 (multicast,或翻译成“多播”):
我更愿意把组播理解为“广义广播”在INTERNET上的替代品,照我理解纯粹的IPTV应该是只从INTERNET上获得片源,所以必须绕开IP协议的限制来实现“广义广播”的主要目的。组播时SERVER对“一组一组”的CLIENT进行发送;而对同“组”的CLIENT,SERVER只发送一份数据,然后由交换机和路由器有选择地复制并转发给组内成员,CLIENT可以向路由器要求或退出某个小组。这样子既然可以避免浪费带宽向不需要信息的CLIENT强塞数据流,又实现了“广义广播”的主要目的,SERVER负担界于单播和广播之间。值得一提的是从组播的逻辑上来看,是不支持单独用户的暂停/继续、快进快退的。但是我们可以自己设计成支持单播的某些优点。

在逻辑上我假设出这样的组播应用场合:用户A向SERVER点播了电影ABC,这时候整个INTERNET上只有他一人点播,于是SERVER建立“会话a”后提示A等待5分钟后电影开始。5分钟内又有用户B、C、D先后加入这个会话,SERVER分别提示他们该电影在几分钟后开始。5分钟后“会话a”人数不足10人,但等待时间已到,所以开始组播。或者在第3分钟的时候,该会话已达到10人,所以播放开始。当电影进行到第10分钟的时候,用户E查看到这个组播信息,认为反正刚开始不久,就加入该组。在第20分钟的时候,用户F点播同样的电影ABC,这时候服务器建立“会话b”,并提示F等待5分钟后电影开始。其实这个逻辑有那么点像某些QQ游戏里“进入游戏房间”、“房主”、“X秒后开始游戏”的做法。

或者比如暂停,用户在播放过程中按下暂停,然后花N秒接了个电话,在这N秒内,IPTV收到的数据流并不立刻解码并显示出来,而是暂存在FLASH里。假设这个FLASH容量和接收速率计算后得知该FLASH可以缓存该影片60秒,那么假设用户在50秒时回到电视前按下“继续播放”,则IPTV告诉用户已经落后组播50秒,这时候用户可以选择继续占用50秒的缓存,常速播放,那么意味着下一次暂停只能存下10秒;或者他选择2倍速快进追上组播的时间,或者选择丢弃暂存的数据直接跳到组播时间。

上面这两种关于“点播”和“暂停”的假想算法都是满足组播逻辑,然后去追求实现单播优点的。

所以,IPTV应用在网络媒体播放上面应该是以组播为主、单播为辅,这是由INTERNET的特点和目前SERVER技术决定。当然对于用户来说最希望的是个性化的单播了,如果未来SERVER技术上出现某种突破,可以轻松应对几万几十万个单播服务,那么组播方式就可以退出历史舞台了。


本文转自Walzer博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/walzer/archive/2006/10/24/538028.html,如需转载请自行联系原作者


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