計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層實現(xiàn)多播的研究

何超　李爽

摘要：近年來，隨著我國科學信息技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)取得了較大的成就。而計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中最為重要的一個技術(shù)就是計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的多播，它可以將一個數(shù)據(jù)包向多個人同時進行發(fā)送，真正的實現(xiàn)了計算機技術(shù)的便捷和快速，但是，傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層多播已不能適應(yīng)計算機技術(shù)發(fā)展的需要。因此，本文對計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層實現(xiàn)多播進行了研究，闡釋了應(yīng)用層多播的概念，分析了它的優(yōu)缺點，提出了應(yīng)用層實現(xiàn)多播的方式，從而促進計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：計算機網(wǎng)絡(luò)；應(yīng)用層；多播協(xié)議

中圖分類號：TP311 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2018）025-0376-01

引言

計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展是人類社會的一大進步，而應(yīng)用層多播作為計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的重要環(huán)節(jié)不僅給人們提供了極大的便利，也對計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展有著重要的意義。因此，加強對計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層實現(xiàn)多播的研究是必不可少的。

計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層多播也稱之為組播，是一對多的通信，簡單地可以理解為一個人向多個人說話或傳送數(shù)據(jù)，這樣不僅可以提高數(shù)據(jù)傳送和通話的效率，還極大的節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)資源。同時，計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層多播具有以下優(yōu)點：（1）應(yīng)用層多播是一對多的過程，無需進行復制分組，使得網(wǎng)絡(luò)的地址分配問題得到了有效解決。（2）計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層多播能夠快速的進入使用界面，且不需要改變現(xiàn)有路由器的地址。（3）計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層多播接入后更加容易控制。我國的計算機網(wǎng)絡(luò)單播技術(shù)相對比較成熟、可靠，而應(yīng)用層的多播是通過計算機終端系統(tǒng)之間的單播實現(xiàn)的，所以應(yīng)用層的多播出現(xiàn)差錯、堵塞的幾率較小。但是，計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層多播也具有以下缺點：（1）相較于計算機網(wǎng)絡(luò)IP多播來說，應(yīng)用層多播會占用比較多的網(wǎng)絡(luò)資源。（2）由于應(yīng)用層多播是通過計算了網(wǎng)絡(luò)終端實現(xiàn)的，相比較路由來說，它的可靠性要差一些。（3）在進行應(yīng)用層多播的過程中，底層路由其中的路由信息是不對外開放的，被隱藏了起來，使得計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層多播的擴展延伸性較差。（4）應(yīng)用層的數(shù)據(jù)多播還要經(jīng)過計算機網(wǎng)絡(luò)的終端系統(tǒng)，相較于IP多播的在鏈路上的延遲，應(yīng)用層多播的延遲性還要更久。（5）應(yīng)用層多播在進行數(shù)據(jù)傳輸時，會產(chǎn)生多余的數(shù)據(jù)，從而導致數(shù)據(jù)傳輸?shù)男式档汀?/p>

一、計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層實現(xiàn)多播的方式

（一）網(wǎng)優(yōu)先方式

網(wǎng)優(yōu)先的應(yīng)用層多播首先要在已經(jīng)擁有的成員組之間通過分布式算法建立起一個應(yīng)用層多播的疊加網(wǎng)，通過對應(yīng)用層多播樹計算進行數(shù)據(jù)的傳輸。這樣的應(yīng)用層多播方式，使得應(yīng)用層中的每一個節(jié)點與它相鄰的節(jié)點之間會定期的進行數(shù)據(jù)信息的共享和交換，優(yōu)化應(yīng)用層多播間的組拓撲（如圖1）。同時，網(wǎng)優(yōu)先方式更多重視的是應(yīng)用層多播的效率，通過原有的多播路由算法，建立多播樹。并且，在使用分布式算法的同時，可以更加快速地建立起多播疊加網(wǎng)，而形成的疊加網(wǎng)連接性更優(yōu)，并對對多播樹的延伸信息進行備份，讓應(yīng)用層多播變得更加的安全、可靠。

（二）樹優(yōu)先方式

此應(yīng)用層多播方式主要是利用應(yīng)用層之間的節(jié)點在應(yīng)用層上建立起樹型拓撲結(jié)構(gòu)，而樹型拓撲結(jié)構(gòu)的建立又可以分為兩種：第一種是分布式構(gòu)建（如圖2），即存儲組成員的信息由RP負責，有新成員假如是也必須要經(jīng)過RP注冊獲取信息；另一種是集體控制構(gòu)建，即RP不僅要負責存儲成員信息和新成員的加入，還必要對成員進行集體控制。同時，使用此種多播方式相對來說其結(jié)構(gòu)比較簡單，節(jié)點通過多播樹獲取數(shù)據(jù)后再向其他的節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)就行，操作起來十分的方便，數(shù)據(jù)的傳輸效率也更高。但是，這種方式也存在一點不足，由于此方式是樹型結(jié)構(gòu)，它們之間的連接性較差，容易分散，從而導致數(shù)據(jù)的傳輸時間受到影響。

（三）層次結(jié)構(gòu)方式

使用層次結(jié)構(gòu)應(yīng)用層多播方式是對網(wǎng)優(yōu)先和樹優(yōu)先方式的一種拓展，且該多播方式是建立在域和代理之上的，因此它的組拓撲結(jié)構(gòu)更加的復雜多變，擴展性更佳。同時，不同的域之間采用的應(yīng)用層數(shù)據(jù)信息多播方式也有所不同，各域內(nèi)的成員可以根據(jù)域內(nèi)的控制系統(tǒng)建立多播疊加網(wǎng)，然后在疊加網(wǎng)的基礎(chǔ)上形成多播樹，實現(xiàn)對應(yīng)用層多播數(shù)據(jù)信息的保護與控制。最重要的是，每個域內(nèi)的代理又可以根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息建立起更高層級的疊加網(wǎng)，并根據(jù)不同的多播數(shù)據(jù)形成選擇不同的域，從而形成更具延伸性的層次結(jié)構(gòu)。但是，該方式的缺點在于疊加網(wǎng)的層次越多，應(yīng)用層多播的數(shù)據(jù)傳輸時間也就越長。

二、結(jié)語

計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的多播在保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量和效率的同時實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的多個對象傳輸，給人們的計算機使用帶來了極大的方便，對計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展意義重大。但是，計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的多播也存在著一些缺點，因此，要加強對計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層實現(xiàn)多播的研究，不斷地改進這些缺點，從而完善計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層多播技術(shù)。