计算机网络应用层实现多播的研究

何超　李爽

摘要：近年来，随着我国科学信息技术的不断发展，我国的计算机网络技术取得了较大的成就。而计算机网络技术中最为重要的一个技术就是计算机网络应用层的多播，它可以将一个数据包向多个人同时进行发送，真正的实现了计算机技术的便捷和快速，但是，传统的计算机网络应用层多播已不能适应计算机技术发展的需要。因此，本文对计算机网络应用层实现多播进行了研究，阐释了应用层多播的概念，分析了它的优缺点，提出了应用层实现多播的方式，从而促进计算机网络技术的进一步发展。

关键词：计算机网络；应用层；多播协议

中图分类号：TP311 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2018）025-0376-01

引言

计算机网络技术的发展是人类社会的一大进步，而应用层多播作为计算机网络技术中的重要环节不仅给人们提供了极大的便利，也对计算机网络技术的发展有着重要的意义。因此，加强对计算机网络应用层实现多播的研究是必不可少的。

计算机网络应用层多播也称之为组播，是一对多的通信，简单地可以理解为一个人向多个人说话或传送数据，这样不仅可以提高数据传送和通话的效率，还极大的节约了网络资源。同时，计算机网络应用层多播具有以下优点：（1）应用层多播是一对多的过程，无需进行复制分组，使得网络的地址分配问题得到了有效解决。（2）计算机网络应用层多播能够快速的进入使用界面，且不需要改变现有路由器的地址。（3）计算机网络应用层多播接入后更加容易控制。我国的计算机网络单播技术相对比较成熟、可靠，而应用层的多播是通过计算机终端系统之间的单播实现的，所以应用层的多播出现差错、堵塞的几率较小。但是，计算机网络应用层多播也具有以下缺点：（1）相较于计算机网络IP多播来说，应用层多播会占用比较多的网络资源。（2）由于应用层多播是通过计算了网络终端实现的，相比较路由来说，它的可靠性要差一些。（3）在进行应用层多播的过程中，底层路由其中的路由信息是不对外开放的，被隐藏了起来，使得计算机网络应用层多播的扩展延伸性较差。（4）应用层的数据多播还要经过计算机网络的终端系统，相较于IP多播的在链路上的延迟，应用层多播的延迟性还要更久。（5）应用层多播在进行数据传输时，会产生多余的数据，从而导致数据传输的效率降低。

一、计算机网络应用层实现多播的方式

（一）网优先方式

网优先的应用层多播首先要在已经拥有的成员组之间通过分布式算法建立起一个应用层多播的叠加网，通过对应用层多播树计算进行数据的传输。这样的应用层多播方式，使得应用层中的每一个节点与它相邻的节点之间会定期的进行数据信息的共享和交换，优化应用层多播间的组拓扑（如图1）。同时，网优先方式更多重视的是应用层多播的效率，通过原有的多播路由算法，建立多播树。并且，在使用分布式算法的同时，可以更加快速地建立起多播叠加网，而形成的叠加网连接性更优，并对对多播树的延伸信息进行备份，让应用层多播变得更加的安全、可靠。

（二）树優先方式

此应用层多播方式主要是利用应用层之间的节点在应用层上建立起树型拓扑结构，而树型拓扑结构的建立又可以分为两种：第一种是分布式构建（如图2），即存储组成员的信息由RP负责，有新成员假如是也必须要经过RP注册获取信息；另一种是集体控制构建，即RP不仅要负责存储成员信息和新成员的加入，还必要对成员进行集体控制。同时，使用此种多播方式相对来说其结构比较简单，节点通过多播树获取数据后再向其他的节点转发数据就行，操作起来十分的方便，数据的传输效率也更高。但是，这种方式也存在一点不足，由于此方式是树型结构，它们之间的连接性较差，容易分散，从而导致数据的传输时间受到影响。

（三）层次结构方式

使用层次结构应用层多播方式是对网优先和树优先方式的一种拓展，且该多播方式是建立在域和代理之上的，因此它的组拓扑结构更加的复杂多变，扩展性更佳。同时，不同的域之间采用的应用层数据信息多播方式也有所不同，各域内的成员可以根据域内的控制系统建立多播叠加网，然后在叠加网的基础上形成多播树，实现对应用层多播数据信息的保护与控制。最重要的是，每个域内的代理又可以根据相应的数据信息建立起更高层级的叠加网，并根据不同的多播数据形成选择不同的域，从而形成更具延伸性的层次结构。但是，该方式的缺点在于叠加网的层次越多，应用层多播的数据传输时间也就越长。

二、结语

计算机网络应用层的多播在保证数据传输质量和效率的同时实现了数据的多个对象传输，给人们的计算机使用带来了极大的方便，对计算机网络技术的发展意义重大。但是，计算机网络应用层的多播也存在着一些缺点，因此，要加强对计算机网络应用层实现多播的研究，不断地改进这些缺点，从而完善计算机网络应用层多播技术。