計算機網絡應用層實現多播的研究

何超　李爽

摘要：近年來，隨著我國科學信息技術的不斷發展，我國的計算機網絡技術取得了較大的成就。而計算機網絡技術中最為重要的一個技術就是計算機網絡應用層的多播，它可以將一個數據包向多個人同時進行發送，真正的實現了計算機技術的便捷和快速，但是，傳統的計算機網絡應用層多播已不能適應計算機技術發展的需要。因此，本文對計算機網絡應用層實現多播進行了研究，闡釋了應用層多播的概念，分析了它的優缺點，提出了應用層實現多播的方式，從而促進計算機網絡技術的進一步發展。

關鍵詞：計算機網絡；應用層；多播協議

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

引言

計算機網絡技術的發展是人類社會的一大進步，而應用層多播作為計算機網絡技術中的重要環節不僅給人們提供了極大的便利，也對計算機網絡技術的發展有著重要的意義。因此，加強對計算機網絡應用層實現多播的研究是必不可少的。

計算機網絡應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據，這樣不僅可以提高數據傳送和通話的效率，還極大的節約了網絡資源。同時，計算機網絡應用層多播具有以下優點：（1）應用層多播是一對多的過程，無需進行復制分組，使得網絡的地址分配問題得到了有效解決。（2）計算機網絡應用層多播能夠快速的進入使用界面，且不需要改變現有路由器的地址。（3）計算機網絡應用層多播接入后更加容易控制。我國的計算機網絡單播技術相對比較成熟、可靠，而應用層的多播是通過計算機終端系統之間的單播實現的，所以應用層的多播出現差錯、堵塞的幾率較小。但是，計算機網絡應用層多播也具有以下缺點：（1）相較于計算機網絡IP多播來說，應用層多播會占用比較多的網絡資源。（2）由于應用層多播是通過計算了網絡終端實現的，相比較路由來說，它的可靠性要差一些。（3）在進行應用層多播的過程中，底層路由其中的路由信息是不對外開放的，被隱藏了起來，使得計算機網絡應用層多播的擴展延伸性較差。（4）應用層的數據多播還要經過計算機網絡的終端系統，相較于IP多播的在鏈路上的延遲，應用層多播的延遲性還要更久。（5）應用層多播在進行數據傳輸時，會產生多余的數據，從而導致數據傳輸的效率降低。

一、計算機網絡應用層實現多播的方式

（一）網優先方式

網優先的應用層多播首先要在已經擁有的成員組之間通過分布式算法建立起一個應用層多播的疊加網，通過對應用層多播樹計算進行數據的傳輸。這樣的應用層多播方式，使得應用層中的每一個節點與它相鄰的節點之間會定期的進行數據信息的共享和交換，優化應用層多播間的組拓撲（如圖1）。同時，網優先方式更多重視的是應用層多播的效率，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，而形成的疊加網連接性更優，并對對多播樹的延伸信息進行備份，讓應用層多播變得更加的安全、可靠。

（二）樹優先方式

此應用層多播方式主要是利用應用層之間的節點在應用層上建立起樹型拓撲結構，而樹型拓撲結構的建立又可以分為兩種：第一種是分布式構建（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過RP注冊獲取信息；另一種是集體控制構建，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構比較簡單，節點通過多播樹獲取數據后再向其他的節點轉發數據就行，操作起來十分的方便，數據的傳輸效率也更高。但是，這種方式也存在一點不足，由于此方式是樹型結構，它們之間的連接性較差，容易分散，從而導致數據的傳輸時間受到影響。

（三）層次結構方式

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

二、結語

計算機網絡應用層的多播在保證數據傳輸質量和效率的同時實現了數據的多個對象傳輸，給人們的計算機使用帶來了極大的方便，對計算機網絡技術的發展意義重大。但是，計算機網絡應用層的多播也存在著一些缺點，因此，要加強對計算機網絡應用層實現多播的研究，不斷地改進這些缺點，從而完善計算機網絡應用層多播技術。