一、通信方式分类

  在当前的网络通信中有三种通信模式:单播、广播和多播(组播),其中多播出现时间最晚,同时具备单播和广播的优点。

  • 单播:单台主机与单台主机之间的通信
  • 广播:当台主机与网络中的所有主机通信
  • 多播:当台主机与选定的一组主机的通信

二、单播  

单播是网络通信中最常见的,网络节点之间的通信 就好像是人们之间的对话一样。如果一个人对另外一个人说话,

那么用网络技术的术语来描述就是“单播”,此时信息的接收和传递只在两个节点之间进行。

1. 单播的优点:

(1)服务器以及响应客户端的请求;

(2)服务器能针对每个客户端的不同请求发送不同的响应,容易显示个性化服务;

2. 单播的缺点:

服务器针对每个客户机发送数据流,服务器流量=客户机数量×客户机流量;在客户数量大、每个客户机流量大的流媒体应用中服务器不堪重负;

3. 应用场景:

单播在网络中得到了广泛的应用,网络上绝大部分的数据都 是以单播的形式传输的。例如:收发电子邮件、游览网页时,必须与邮件服务器、网站服务器建立连接,此时使用的就是单播通信方式;

三、广播

“广播”可以比方为:一个人通过广播喇叭对在场的全体说话(他才不管你是否乐意听)。换句话说: 广播是一台主机对某一个网络上的所有主机发送数据报包。这个网络可能是网络,也可能是子网,还有可能是所有子网。

广播有两类:本地广播和定向广播

  • 定向广播:将数据报包发送到本网络之外的特定网络的所有主机,然而,由于互联网上的大部分路由器都不转发定向广播消息,所以这里不深入介绍了
  • 本地广播:将数据报包发送到本地网络的所有主机,IPv4的本地广播地址为“255.255.255.255”,路由器不会转发此广播;

1.广播的优点:

(1)通信的效率高,信息一下子就可以传递到某一个网络上的所有主机。

(2)由于服务器不用向每个客户端单独发送数据,所以服务器流量比较负载低;

2.广播的缺点:

(1)非常占用网络的带宽;

(2)缺乏针对性,也不管主机是否真的需要接收该数据, 就强制的接收数据;

3.应用场景:

(1)有线电视就是典型的广播型网络

  Java广播示例:

  客户端发送程序  

  1. //发送端程序
  2. public class BroadcastTest
  3. {
  4. public static void main(String[] args)
  5. {
  6. //广播的实现 :由客户端发出广播,服务器端接收
  7. String host = "255.255.255.255";//广播地址
  8. int port = 9999;//广播的目的端口
  9. String message = "test";//用于发送的字符串
  10. try
  11. {
  12. InetAddress adds = InetAddress.getByName(host);
  13. DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
  14. DatagramPacket dp = new DatagramPacket(message.getBytes(),message.length(), adds, port);
  15. ds.send(dp);
  16. ds.close();
  17. }
  18. catch (Exception e)
  19. {
  20. e.printStackTrace();
  21. }
  22. }
  23. }

  服务器端接收程序

  1. //服务器端接收程序
  2. public class BroadcastServer
  3. {
  4. public static void main(String[] args)
  5. {
  6. int port = 9999;//开启监听的端口
  7. DatagramSocket ds = null;
  8. DatagramPacket dp = null;
  9. byte[] buf = new byte[1024];//存储发来的消息
  10. StringBuffer sbuf = new StringBuffer();
  11. try
  12. {
  13. //绑定端口的
  14. ds = new DatagramSocket(port);
  15. dp = new DatagramPacket(buf, buf.length);
  16. System.out.println("监听广播端口打开:");
  17. ds.receive(dp);
  18. ds.close();
  19. int i;
  20. for(i=0;i<1024;i++)
  21. {
  22. if(buf[i] == 0)
  23. {
  24. break;
  25. }
  26. sbuf.append((char) buf[i]);
  27. }
  28. System.out.println("收到广播消息:" + sbuf.toString());
  29. }
  30. catch (Exception e)
  31. {
  32. e.printStackTrace();
  33. }
  34. }
  35. }

四、多播(组播)

  ”组播“可以比方为:你对着大街喊:”是男人的来一下,一人发一百块”,那么男的过来,女就不会过来,因为没有钱发她不理你(组播:其中所有的男生就是一个组),换句话说: 组播是一台主机向指定的一组主机发送数据报包,因为如果采用单播方式,逐个节点传输,有多少个目标节点,就会有多少次传送过程,这种方式显然效率极低,是不可取的;如果采用不区分目标、全部发送的广播方式,虽然一次可以传送完数据,但是显然达不到区分特定数据接收对象的目的,又会占用网络带宽。采用组播方式,既可以实现一次传送所

有目标节点的数据,也可以达到只对特定对象传送数据的目的。

IP网络的组播一般通过组播IP地址来实现。组播IP地址就是D类IP地址,即224.0.0.0至239.255.255.255之间的IP地址。

1.组播的优点:

(1)具备广播所具备的所有优点;

(2)与单播相比,提供了发送数据报包的效率,与广播相比,减少了网络流量;

2.组播的缺点:

(1)与单播协议相比没有纠错机制,发生丢包错包后难以弥补,但可以通过一定的容错机制和QOS加以弥补;

  组播的简单示例:

  客户端发送消息

  1. //发送端程序
  2. public class SendUdp
  3. {
  4. public static void main(String[] args) throws IOException
  5. {
  6. MulticastSocket ms=null;
  7. DatagramPacket dataPacket = null;
  8. ms = new MulticastSocket();
  9. ms.setTimeToLive(32);
  10. //将本机的IP(这里可以写动态获取的IP)地址放到数据包里,其实server端接收到数据包后也能获取到发包方的IP的
  11. byte[] data = "组播 测试".getBytes();
  12. InetAddress address = InetAddress.getByName("239.0.0.255");
  13. dataPacket = new DatagramPacket(data, data.length, address,8899);
  14. ms.send(dataPacket);
  15. ms.close();
  16. }
  17. }

  服务器端接收程序:

  1. //服务器端程序
  2. public class TestMain
  3. {
  4. private static MulticastSocket ds;
  5. static String multicastHost="239.0.0.255";
  6. static InetAddress receiveAddress;
  7. public static void main(String[] args) throws IOException
  8. {
  9. ds = new MulticastSocket(8899);
  10. receiveAddress=InetAddress.getByName(multicastHost);
  11. ds.joinGroup(receiveAddress);
  12. new Thread(new udpRunnable(ds)).start();
  13. }
  14. }
  15. class udpRunnable implements Runnable
  16. {
  17. MulticastSocket ds;
  18. public udpRunnable(MulticastSocket ds)
  19. {
  20. this.ds=ds;
  21. }
  22. public void run()
  23. {
  24. byte buf[] = new byte[1024];
  25. DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, 1024);
  26. while (true)
  27. {
  28. try
  29. {
  30. ds.receive(dp);
  31. System.out.println("receive client message : "+new String(buf, 0, dp.getLength()));
  32. }
  33. catch (Exception e)
  34. {
  35. e.printStackTrace();
  36. }
  37. }
  38.  
  39. }
  40. }

 

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