網(wǎng)絡技術是從1990年代中期發(fā)展起來的新技術,它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機整體,實現(xiàn)資源的全面共享和有機協(xié)作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計算機、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源、專家資源、大型數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡、傳感器等。 當前的互聯(lián)網(wǎng)只限于信息共享,網(wǎng)絡則被認為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。 IP組播技術出現(xiàn)已久,但這僅僅是IP組播時代的開始。我們認為, IP組播是從WWW技術推廣后出現(xiàn)的最激動人心的網(wǎng)絡技術之一。 隨著骨干網(wǎng)帶寬增加使因特網(wǎng)視/音頻成為可能,小區(qū)網(wǎng)絡中視/音頻應用不斷豐富。這類依賴于組播技術才能實現(xiàn)的應用的出現(xiàn),令對組播技術的支持成為網(wǎng)絡建設的一個重要內(nèi)容。 目前經(jīng)常被采用的稠密分布模型的域內(nèi)組播路由協(xié)議是PIM。PIM協(xié)議的全稱是“協(xié)議無關組播路由協(xié)議”,它主要應用于路由器中。在高端的多層交換機中也有廣泛應用。它不受網(wǎng)絡規(guī)模限制,應用非常靈活。 IP組播技術的提出是基于對業(yè)務通信結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化的思想。在某些業(yè)務中,常常有一定數(shù)量的用戶在接收一些完全相同的數(shù)據(jù)流。如果采用IP單播技術來為這些用戶服務,需要發(fā)送者為每個用戶單獨建立一個數(shù)據(jù)流。由于這些數(shù)據(jù)流重復地發(fā)送完全相同的數(shù)據(jù),所以將大大加重發(fā)送主機和通信網(wǎng)絡的負載,同時也比較難以保證對不同接收者的服務的公平性。而組播技術只要求發(fā)送者為同一數(shù)據(jù)發(fā)送一個數(shù)據(jù)流,通過網(wǎng)絡來選擇合適的通信設備,為不同的用戶復制同一數(shù)據(jù)流來降低主機服務負載、網(wǎng)絡通信負載和實現(xiàn)服務的公平性。 組播應用大致可以分為三類: 點對多點應用,多點對點應用和多點對多點應用。 目前推廣組播網(wǎng)絡技術的困難在于組播應用難以提供有效的用戶認證和計費手段,缺乏成熟的商業(yè)化基礎;同時,還缺乏有效的手段保證服務質(zhì)量,包括延時、丟失率和對異質(zhì)鏈路的支持等。當前, 這些問題主要依靠應用本身來解決。 下面以具有支持PIM功能的港灣交換機為例,對三種組網(wǎng)方式進行探討。 點對多點的應用 點對多點應用是指一個發(fā)送者,多個接收者的應用形式,這是最常見的組播應用形式。典型的應用包括: 媒體廣播:如演講、演示、會議等按日程進行的事件。其傳統(tǒng)媒體分發(fā)手段通常采用電視和廣播。這一類應用通常需要一個或多個恒定速率的數(shù)據(jù)流,當采用多個數(shù)據(jù)流(如語音和視頻)時,往往它們之間需要同步,并且相互之間有不同的優(yōu)先級。它們往往要求較高的帶寬、較小的延時抖動,但是對絕對延時的要求不是很高。 媒體推送:如新聞標題、天氣變化、運動比分等一些非商業(yè)關鍵性的動態(tài)變化的信息。它們要求的帶寬較低、對延時也沒有什么要求。 信息緩存: 如網(wǎng)站信息、執(zhí)行代碼和其他基于文件的分布式復制或緩存更新。它們對帶寬的要求一般,對延時的要求也一般。 事件通知:如網(wǎng)絡時間、組播會話日程、隨機數(shù)字、密鑰、配置更新、有效范圍的網(wǎng)絡警報或其他有用信息。它們對帶寬的需求有所不同,但是一般都比較低,對延時的要求也一般。 狀態(tài)監(jiān)視:如股票價格、傳感設備、安全系統(tǒng)、生產(chǎn)信息或其他實時信息。這類帶寬要求根據(jù)采樣周期和精度有所不同,可能會有恒定速率帶寬或突發(fā)帶寬要求,通常對帶寬和延時的要求一般。 點對多點應用的網(wǎng)絡設備連接拓撲如圖1所示。 多點對多點的應用 多點對多點應用是指多個發(fā)送者和多個接收者的應用形式。通常,每個接收者可以接收多個發(fā)送者發(fā)送的數(shù)據(jù),同時,每個發(fā)送者可以把數(shù)據(jù)發(fā)送給多個接收者。典型應用包括: 多點會議: 通常音/視頻和白板應用構(gòu)成多點會議應用。在多點會議中,不同的數(shù)據(jù)流擁有不同的優(yōu)先級。傳統(tǒng)的多點會議采用專門的多點控制單元來協(xié)調(diào)和分配它們,采用組播可以直接由任何一個發(fā)送者向所有接收者發(fā)送,多點控制單元用來控制當前發(fā)言權。這類應用對帶寬和延時要求都比較高。 資源同步:如日程、目錄、信息等分布數(shù)據(jù)庫的同步。它們對帶寬和延時的要求一般。 并行處理: 如分布式并行處理。它對帶寬和延時的要求都比較高。 協(xié)同處理:如共享文檔的編輯。它對帶寬和延時的要求一般。 遠程學習: 這實際上是媒體廣播應用加上對上行數(shù)據(jù)流(允許學生向老師提問)的支持。它對帶寬和延時的要求一般。
網(wǎng)絡的神奇作用吸引著越來越多的用戶加入其中,正因如此,網(wǎng)絡的承受能力也面臨著越來越嚴峻的考驗―從硬件上、軟件上、所用標準上......,各項技術都需要適時應勢,對應發(fā)展,這正是網(wǎng)絡迅速走向進步的催化劑。
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