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2017年计算机三级《网络技术》：第八章重点
组播技术
1.IP组播的概念和特点
单播(Unicast)：是现在通常所采用的传播方式，基本特点是一对一地传输数据。
广播(Broadcast)：是由路由器或交换机将同一信息包无条件地发往每一条分支路径，由接收方自行决定是接收还是丢弃。
组播(Multicast)：允许一个或者多个发送方发送单一数据包到多个接收方的网络传输方式。原理是不论组成员的数量是多少，数据源只发送一次数据报，且组播采用组播地址寻址。
2.组播技术基础
(1)IP组播地址
IPv4的地址类型有5种，分别是A、B、C、 D、E。其中A、B、C为单播地址，D为组播地址，E为保留地址。组播地址的范围为：
224.0.0.0～239.255.255.255。
(2)组播的相关协议
根据协议的作用范围，组播协议分为：主机和路由器之间的协议，即组播组管理协议以及路由器和路由器之间的协议，主要是各种路由协议。目前，组管理协议包括：Internet组管理协议(Intemet Group Management Protocol，IGMP)和 Cisco专用的组管理协议(CGMP)。
组播路由协议又分为域内组播路由协议和域间组播路由协议。
①IP组播管理协议。
组管理协议(IGMP)运行于主机与主机直接相连的组播路由器之间。
IP组播管理协议实现的功能：一方面，主机通知本地路由器希望加入并接收某个特定组播组的信息;另一方面，路由器通过IGMP协议周期性地查询局域网内某个已知组的成员是否处于活动状态，实现所连网络成员关系的收集与维护。
②IP组播路由协议。
组播路由协议建立和维护路由表，是IP组播协议体系中最核心的功能。
IP组播管理协议由源地址、组地址、入接口列表和出接口列表组成。一个组播数据包只有当匹配源地址和组地址，且从入接口到达时，才算是完全匹配一条路由。
组播路由协议分为：域内组播路由协议和域间组播路由协议。
域内组播路由协议分为：密集模式和稀疏模式。
目前，网络上使用较多的域内组播路由协议有DCMRP、MOSPF和PIM协议。
域间组播路由协议主要包括：多协议边界网关协议(MBGP)和组播源发现协议(MSDP)。
P2P网络
1.什么是P2P网络
P2P网络可以简单地定义成通过直接交换来共享计算机资源和服务。在P2P网络中，成千上万台计算机都处于对等的地位，整个网络不依赖于专用的集中服务器。每一台计算机都能充当网络服务的请求者，又能对其他计算机的请求作出响应，提供资源和服务。
P2P是Peer to Peer(表示地位、能力上同等、同事或伙伴的意思)的简称。P2P也可以理解为端对端的意思，或称为对等网。
2.P2P网络的基本结构
P2P网络存在4种主要的结构类型。
(1)以Napster为代表的集中目录式服务
在这种形式中有一个中心服务器来负责记录共享信息以及回答对这些信息的查询。利用集中式拓扑结构的P2P系统被称为第一代P2P系统，其代表软件是Napster和Maze。
(2)以Gnutella为代表的分布式非结构化P2P网络结构
这种结构采用随机图的组织方式形成一个松散的网络。采用分布式非结构化拓扑结构的P2P即时通信软件的代表有Gnutella、Shareaza、Lime Wire和BearShare。
(3)以Pastry、Tapestry、Chord、CAM为代表的分布式结构化P2P网络结构
这种结构基于分布式散列表(Distributed Hash Table，DHT)的分布式发现和路由算法。这类结构的P2P网络重点研究的是如何有效地查找信息，最新的成果是基于分布式散列表(DHT)的分布式发现和路由算法。采用这种结构的P2P网络系统有Pastry、Tapestry、Chord和CAN。
(4)以Skype、eDonkey、BitTorent、PPLive
为代表的混合式P2P网络结构
混合式P2P网络在分布式模式的基础上，结合了集中式和分布式拓扑结构的优点，将用户结点按能力进行分类，使某些结点担任特殊的任务。目前采用此类结构的P2P网络系统有Slcype、 Kazaa、eDonkey、BitTorent和PPLive。
混合式P2P网络包括3种结点：用户结点、搜索结点和索引结点。在第三代P2P的软件体系结构中，采用了混合式结构的P2P形式，其关键之一是引入索引结点，关键之二是引入搜索结点。
3.P2P网络的应用
P2P广泛应用于以下几大领域：
①分布式科学计算。②文件共享。③协同工作。④分布式搜索引擎。⑤流媒体直播。
即时通信系统
1.即时通信系统概述
1996年11月，以色列Mirabils公司推出了世界上第一个即时通信软件，即“网络寻呼机ICQ(I Seek You)”，宣告了“即时通信”这一概念的诞生。近年来，即时通信(Instant Messaging， IM)已成为继电子邮件后又一主流通信方式。
目前，我国使用较多的IM软件有OlCQ(即 QQ)软件、网易泡泡、新浪UC等，而国外知名的即时通信软件有MSN Messenger和Yahoo Messenger等。
即时通信是一种基于Internet的通信服务，它提供近实时的信息交换和用户状态跟踪。
RFC2778在2000年正式为即时通信系统勾勒出了模型。在RFC2778中，即时消息系统被定义为：允许用户相互订阅并获取彼此的状态变更信息，以便用户间互相收发短信息。
2.基础通信模式
即时通信系统一般采用两种通信模式：客户机朋艮务器模式和客户机/客户机模式。主流的IM软件在传输文本消息时大多使用客户机/服务器模式，而文件传输等大数据量业务使用的是客户机/客户机模式。
(1)P2P通信模式
在即时通信系统中体现为消息交换时不通过服务器进行处理。
(2)中转通信模式
一个客户端与另一个客户端进行消息交换时，需要通过中转消息服务器。
3.即时通信实例
QQ的聊天通信信息是加密的。其聊天有以下两种方式：
①客户之间直接建立TCP或UDP连接进行聊天。
②采用服务器转发的方式实现即时消息传输。客户端分别与服务器之间建立和维持 TCP/UDP连接。
QQ的文件传输是通过直接建立TCP/UDP连接传送数据文件。
4.即时通信的通信协议
目前，很多即时通信系统都采用服务提供商自己设计开发的IM协议。这些IM通信协议主要有两个代表：基于SIP协议框架的SIMPLE协议集和基于JABBER协议框架的XMPP协议集。
(1)SIP协议
SIP(Session Initiation Protocol)称为会话初始化协议。是一个在IP网络上实现实时通信的应用层的控制(信令)协议。
①SIP系统的基本组成。按逻辑功能区分， SIP系统由4种元素成：用户代理、代理服务器、重定向服务器和注册服务器。
②SIP消息。SIP消息由一个起始行、消息头、空行、消息体组成。SIP消息包括两种类型：请求消息和响应消息。
请求消息包含：请求行、消息头、空行和消息体。
响应消息包含：状态行、消息头、空行和消息体。
(2)SIMPLE
SIMPLE协议簇是由IETF的SIMPLE工作组制定。它通过对SIP协议进行扩展，使其支持IM服务。SIMPLE增加了MESSAGE、SUBSCRIBE、 NOTIFY方法支持即时通信。
(3)XMPP
XMPP是一种基于XML的即时通信协议， XMPP标准协议由4个RFC文档组成：核心协议的RFC3920、负责即时通信的RFC3921、负责 XMPP与CPIM映射的RFC3922和负责安全的 RFC3923。