广播¶
广域网中的广播技术有很重要的应用,主要包括:
1. 网络电视:通过广域网实现电视节目的传输和播放,用户可以通过网络电视盒或者其他终端设备收看各种电视频道。这种方式节省了空中电波资源,也更便于管理和播控。
2. 网络广播:网路电台通过广域网向大规模听众播放音频内容,用户可以通过电脑或移动设备收听广播节目。这种数字广播更加灵活和交互性强。
3. 在线直播:通过广域网可以实现各种活动、比赛等在线直播,吸引大量用户同步观看,实现真正意义上的“现场直播”。这已经成为一种非常流行的网路应用形式。
4. 视频点播:用户可以通过广域网点播观看各种视频内容,包括电影、电视剧、综艺、体育赛事等。各大视频网站和内容产商都提供海量的点播视频资源。
5. 信息发布:政府和各组织可以通过广域网向公众广播发布各种公告、通知、信息等内容。这种方式信息可以快速传播,覆盖范围广。
6. 网络广告:通过在网络电视、视频直播和点播等平台插播广告来实现商业广告的网络传播。这已成为一种重要的网络广告形式。
广域网中的广播技术主要有以下几个核心要点:
1. IP多播技术:IP多播可以将一份数据报文同时发送给多个主机,实现点对多点的传播。这是实现网络广播的基础技术。常用的IP多播协议有IGMP和PIM等。
2. 流媒体技术:流媒体技术可以实时传输音视频数据,支持在线直播和点播。常用的流媒体协议有RTSP、RTP、RTMP、HLS等。
3. CDN技术:CDN可以缓存流媒体数据,并分发到离用户最近的节点,提高播放质量,这是网络广播的关键技术之一。
4. 数字电视技术:数字电视技术可以将电视信号数字化和 packet化,以适合在IP网络上传输,实现网络电视的播出。常用标准有DVB、ATSC、ISDB等。
5. 视频编码技术:视频编码技术可以压缩数字视频数据,使其在有限带宽下仍能达到较高质量,这对于网络广播来说是必不可少的。常用标准有H.264、H.265、VP9等。
6. DRM技术:DRM技术用于对流媒体数据进行数字版权管理,以防止未授权传播和使用。这 ensures了内容产商和服务提供商的利益。
7. 节目播出技术:实现对各种节目的定时或按需播出和推荐,需要精确的时序和目录管理,这需要专业的播出系统来支持。
IP多播技术是实现广域网广播的基础,其核心要点主要包括:
1. IP多播地址:IP多播地址是一个类D的IP地址,范围是224.0.0.0~239.255.255.255。它用来标识一组接收方主机,实现一对多的通信。
2. IGMP协议:IGMP(Internet Group Management Protocol)是管理IP多播组成员关系的协议。它支持主机加入或离开一个IP多播组。IGMP工作在网络层,用于在路由器和主机之间建立和维护多播组成员信息。
3. PIM协议:PIM(Protocol Independent Multicast)是在路由器之间交换IP多播路由信息的协议。它使路由器能够为IP多播数据包建立分发树,将数据包从源到所有的接收方。PIM有密集模式(PIM-DM)和稀疏模式(PIM-SM)两种模式。
4. 多播路由算法:多播路由算法用于计算数据包从源到各个接收方的传输路径,常用的有DVMRP、MOSPF、CBT、PIM等算法。这些算法可以建立共享树和源树来实现多播路由。
5. 组成员管理:需要及时跟踪每个网络接口上加入和离开某个IP多播组的主机,以正确建立和更新路由器的转发表项。这需要IGMP和MLD(用于IPv6)等协议的支持。
6. 问责制:需要通过IGMP和MLD的请求和响应机制来验证每个网络接口上多播组接收方主机的存活状态,进而更新路由转发表以提高网络资源利用率。
7. 多播传输:IP多播数据报文在IP网络内的传输方式,它遵循IP多播路由表在网络节点间进行点对多点的转发。
IP多播技术在广域网中的使用存在以下几个限制:
1. 组管理限制:IP多播组成员关系的管理依赖IGMP,但IGMP只在本地网络段工作,跨路由器不起作用。这限制了IP多播组范围仅在一个网络段内。解决方案是使用IGMP代理等技术扩展IGMP的工作范围。
2. 路由控制限制:多播路由协议如PIM工作在网络层,对传输层和业务层透明。这限制了对QoS、安全等高级功能的支持。解决方案是在应用层使用会话信令来控制多播传播。
3. 组播模型限制:IP多播是基于网络层的组播(一组源到一组接收方),不能很好地支持复杂的业务逻辑,如 diferentes源和不同的内容类型等。解决方案是在应用层实现更丰富的组播模型,然后利用IP多播进行数据分发。
4. 控制机制限制:IP多播 itself很难实现对数据分发的精确控制,如内容分发的准确定额、订阅和退订的及时生效等。这需要在应用层建立更丰富的控制机制,并通过配置IP多播来控制数据分发。
5. 兼容性限制:IP多播需要网络设备对多播功能的支持,但有些传统交换机和路由器等网络设备不支持或支持有限的多播功能。这限制了IP多播的部署范围。需要逐步升级这些网络设备来扩大IP多播的覆盖面。
6. 可靠性限制:IP网络协议本身不保证报文的100%可靠传输,这也限制了IP多播在一些要求高可靠性的场景下的使用。解决方案是在应用层增加可靠性机制来确保关键数据的完整性。