- 收藏
- 加入书签
无线局域网中组播的应用与实现
摘要:无线网络(LAN)将信息和通信技术的相关特性与计算机端部的信息传输和分配相结合,摒弃了传统的有线通信方式,采用新的无线通信技术并保留局域网的相关应用程序。本文分析了组播技术在无线局域网中的应用。
关键词:无线局域网;组播技术;应用
引言
组播是UDP格式的消息传输协议,与单播相比,可以大大降低网络带宽和流量。与广播相比,可以通过三级网络进行传输,并面向纯网络客户群。由于其特定的用途,数据流是一个比简单的广播和单播更有效的机制。因此,组播协议应被视为比前两种供应方式更为复杂的协议。在“互联网+时间”时代,组播技术在企业视频系统和OTT运营商中得到了更广泛的应用。在这些关键领域,网络系统的平均故障间隔越来越重要。
1.组播技术的概念
目前流行的网络协议是传输控制协议/网络协议,改进了系统交互的开放协议模型,最大的成功在于具有简单和实用的特点。上世纪80年代初,斯坦福大学的一位博士设计了一个分布式系统,通过研究独立计算机之间的联系,他发现独立计算机位于同一网段时,可以通过两级组播进行通信。随着任务的深入研究,计算机需要在网络的各个部分进行通信,试图解决网络层面的通信问题。通过对打开优先级和路由协议的最短路径的研究,发现OSPF协议可以扩展。经过一系列的改进,达成了扩大组播和距离组播协议,最终实现了互联网管理协议。这些发现是组播技术的核心框架。组播技术通过解决同时接收多个数据单向转发的问题来完成快速数据传输。虽然今天组播技术的应用还没有得到充分的发展,但是互联网的使用正在扩大,未来将有一个非常大的市场,得到更大的推广和使用。
2.组播技术的传播特征
传播有单播、广播和组播三种形式,其中单播模式是点对点传输,使用一个地址将数据包发送到目的地。N个接收器必须从源发送N条消息,并为每个消息设置单独的通道。单播传输的缺点是,随着用户数量的增加,同一信息流的多个副本出现在网络上,导致每个接收器的处理器资源和频带宽度的损失。广播是指使用地址发送数据包,并将消息复制到每个网段的多个副本中,以便消息到达所有网络用户,无论收件人是否需要。广播设施的不足之处在于,失去了相当一部分的网络范围,使之适用于高用户密度的网络。组播意味着IP数据从一个或多个源传输到特定的收件人组。单播是一种点对点的数据传输,源必须传输与接收者相同的数据,这意味着源必须通过整个互联网发送数据,无论收件人需要这些数据。组播介于在单播传输和广播传输模式之间,数据或地址不会传输给网络的所有用户。发件人不需要知道收件人的位置,只需将数据发送到指定的收件人,其余的发送到指定的网络层。组播传输的优点是发送方只发送一条消息,并且不需要维护接收信息。
3. 无线局域网络的组播模式介绍
无线局域网的基本要素包括无线接入设备、终端设备、无线接入点及相关配套设施。无线局域网(LAN)采用相对较高频率的模块化体系结构,有效地将整个系统划分为几个较小的模块,甚至基础服务也可以支持下一步。以下是无线网络的两个关键组成部分的描述。
3.1无线接入点
无线接入点的名称各不相同,包括单个无线接入点和无线数据设备等设施的统一名称。无线接入点使用无线数据通道和相关终端设备,无线接入信号通过物理信道从移动站传送到基站。
3.2无线控制器
作为无线局域网与广域网之间的网络管理功能,无线控制器从各种无线点收集信息访问并与广域网络建立联系。接入控制器支持用户安全管理和控制,并进行网络计算和监控。
4.传统组播方式的局限性
传统的IP网络通常使用路由协议来执行组播传输。使用PIM或DVMRP形成从路由器到数据传输路由的路径。但是,由于路由已经过时,在扁平化校园网络上无法实现路由方案。使用现有的组播方式时,如果不同VLAN源请求同一组播,必须为每个VL用户安装三层设备,使有关VLAN程序的信息将被复制和传输。在扁平化网络环境中,除了主路由器在三层模式下运行外,所有交换机都在两层模式下运行,因此,在交换机下的VLAN中,一个用户参与组播,就需要将一份组播数据传输到交换机,特别是在Qinq条件下,在极端情况下,每个用户都属于不同的VLAN。当VLAN中的用户连接到组播时,必须将其副本复制到VLAN交换机中,该交换机将在大型网络中服务主要网络。因此,在扁平化的网络环境中,依赖路由的传统组播已经不具备优势。
5.组播技术应用分析
5.1组播技术在网络视频会议中的应用
随着互联网应用技术的飞速发展,互联网视频会议、电视报道、远程医料等都在不断发展。网络视频会议系统是指两个或两个以上不在同一地点的个人或团体,采用组播技术,通过网络传输和操作某些多媒体,并交换会议的音频、视频和相关文件,从而有效改善人与人之间的沟通和互动,有助于改善跨区域之间的沟通。视频会议系统很早就出现了,但由于技术水平有限,无法有效组织和讨论会议,在使用过程中会花费了大量的时间和精力,导致工作效率下降,给人们的工作带来了诸多限制。基于现代组播技术的互联网视频会议极大地提高了信息传输和共享的工作效率,极大地降低了网络的负担,确保网络会议的顺利进行,减少了不必要的时间浪费。
5.2点对点应用
此应用主要用于多个接收者参与的组播,是一种比较常见的方法。首先,用于媒体广播中,包括活动、会议、讲座等。在这种应用模式下,通常需要提供一个恒定的数据流比率,在应用多个数据流时,必须同步数据流或具有一定的优先级。必须确保特定应用程序中的过程具有高带宽、低混合延迟和低绝对延迟。其次,在媒体推送中的应用,包括天气信息、体育指标等动态变化信息,并且要求相对较低。最后,在信息缓存应用程序中的应用,如代码执行、网站信息等,宽带和时间间隔要求不太高,但有一定的要求。
5.3组播在校园网中的应用
由于引进和推广了大数据、云量计算、流动媒体等新技术,组播技术就显得更加必要。随着组播技术的有效应用,使虚拟现实教学系统、视频点播、远程教学等系统引入学校网络,学校网络的数字化水平有所提高。
(1)视频点播
学校网络中有多个网络电视频道,可以提供名师的教学视频,以强化教学质量。组播协议可以满足互联网直播的需求,服务器可以通过组播格式网络发送视频流。想要获取数据的客户可以通过添加一组节目、一段像电视频道一样的直播视频来观看所有的情节,用户可以根据要求传输感兴趣的程序。
(2)远程教育系统
组播技术成功重塑传统教学信息化方式,创新视频远程教学,开设虚拟课堂,学生随时随地与老师互动,让更多的学生参与学习交流,在教师的指导下享受学习过程,从而有效利用教育资源,提高教育质量。
(3)虚拟现实教学系统
目前,一些部队院校正在武器制造培训课程中引入虚拟现实和增强现实技术,以提高武器制造和装配的应用效率,可用于构建沉浸式教育环境,创建各种装配零件。通过创建完整的武器并分析武器设计过程中的问题和性能,可以改变现有武器训练系统的应用性能。
结语
随着“互联网+”时代的到来,组播技术的业务也将呈现爆发式增长,组播研究热点也将取得更大的成功,能够满足无线局域网的发展需求。另外,组播实际上有很多优点,组播技术的合理应用减少了网络的带宽浪费,减轻了服务器的负载和网络的负载压力,使网络中传输的数据质量达到了更高的标准,未来会有更大的发展空间。
参考文献
[1] 赵阳, 沈娟, 吕岑. IP组播技术在校园网络视频系统中的应用研究[J]. 计算机光盘软件与应用, 2014(12):255-255.
[2]卢小龙,武洪洲.IP组播技术在局域网视频直播系统中的运用探讨[J].电子技术与软件工程,2016(10):15-15.
[3] 许维泽. 基于IP组播技术的新一代数字电视前端平台[J]. 网络安全技术与应用, 2015(1):21-21.
京公网安备 11011302003690号