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多播

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多播

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地域性廣播

多播（英語：multicast，又稱群播，中國大陸也譯作组播），是計算機網絡中的一種群組通信，它把信息同時傳遞給一組目的計算機。多播可以是一對多或多對多布置。不應將其與物理層的點到多點通信混淆。

群組通信可由應用層多播實現，也可由網絡級多播協助實現，後者能讓一個源地址用一次傳輸將數據發給群組。數據到達包含該組成員的網絡區域時，由路由器、交換機、基站子系統等網絡組件自動完成複製分發。網絡級多播可能通過數據鏈路層的一對多地址交換實現，如以太網多播地址、異步傳輸模式(ATM)、P2MP及Infiniband多播，也可能通過網絡層由IP多播實現。在IP多播中，多播發生在IP路由層面，路由器創建一個最佳路徑將數據發往多播目的地址。

多播通常應用於IP網絡上的流媒體傳輸，如IPTV、多點視頻會議（Multipoint videoconferencing） 等。

互聯網上的多播技術

「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地址將數據在同一時間以高效的方式發往處於TCP/IP網絡上的多個接收者的協議。此外，它還常用來與RTP等音視頻協議相結合。

儘管IP多播是一個非常令人滿意的概念模型，但它對於網絡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多播模型可以被擴展到足以容納數以百萬計的發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互聯網中的實際應用的必要條件。到2003年為止，人們為擴展多播以適應大型網絡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多播在商用互聯網上用得並不多。其他一些不基於IP多播的多播技術——例如互聯網中繼交談和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擴展性。

以太網多播

以太網幀中目的地址的第一個字節的最低位（即第8bit）為1即表示一個多播幀，它將被發給網絡上的所有節點，這個機制形成數據鏈路層的多播。在IP/以太網網絡中，IP多播使用這個機制完成一對多傳輸。為了降低cpu負荷，現代以太網卡會通過查多播地址hash表過濾收到的數據包，該表由軟件初始化，它控制了一個多播包是被接收還是丟棄。

IP多播

然而，公共互聯網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網絡中的一些特殊應用。

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數據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，它被用於地址解析，而在零配置網絡中，它取代了低效的廣播協議，完成服務發現、名字解析和地址衝突解析的功能。

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和一些私有多播網絡上多播。

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發送方的能力。這顯然是令人無法接受的。IETF的MSEC工作組正在開發用以解決這一問題的安全協議[2]，這些協議大多都是在IPsec協議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安全關聯是被綁定到兩個而非多個主機的。IETF提出了一個新的協議——TESLA，就多播安全性而言，這個協議是靈活且令人信服的。

IP多播有三種基本的傳遞方式：

現在的多播算法往往具備結合前兩種模式的能力。

IP多播協議：

應用層多播

應用層多播服務不是基於IP多播或數據鏈路層多播，它們使用多個單播傳輸來模擬多播，這些服務用於應用層群組通信。比如IRC為其覆蓋網絡上的所有群組實現了一個生成樹。較小眾的PSYC技術使用自定義的多播策略。有些P2P技術使用名為Peercasting的多播概念來發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地址。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，這樣網絡組件就可以在實際的數據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

無線通信（除了使用定向天線的點對點鏈路）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，取決於數據發送給一個、多個或所有接收者。

在數字電視里，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用戶。這樣，數據廣播給所有用戶，但只有特定用戶組能查看。

電視廣播網絡也可能使用交互式多播技術（比如基於IP多播）來提高效率、增加節目、減少帶寬需求。交互式多播意味着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交互頻道，當用戶切換頻道時在其中發送加入和離開信息。

參見

註釋

  1. ^ 存档副本. [2021-08-31]. 原始內容存檔於2010-09-01. 
  2. ^ MSEC

外部連結

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