Unicast

Однонаправленная передача данных (также известная как юникаст или unicast, от англ. unicast) — это основной метод коммуникации в компьютерных сетях, при котором передача пакетов данных осуществляется от одного узла (отправителя) строго к одному другому узлу (получателю)^[1].

Схемы маршрутизации
anycast
broadcast
multicast
unicast
geocast
п о р

В отличие от широковещательной (broadcast) и многоадресной (multicast) схем маршрутизации, юникаст предполагает наличие уникального адреса назначения (например, IP-адреса и MAC-адреса), который идентифицирует единственного получателя в сети^[2].

Принцип работы

При юникаст-передаче пакеты данных направляются конкретному получателю, идентифицируемому его уникальным сетевым адресом^[3].

Это может быть:

• IP-адрес в сетевом слое (например, 192.168.1.10).
• MAC-адрес на канальном уровне (например, 00:1B:44:11:3A:B7).
• Сетевые устройства, такие как коммутаторы и маршрутизаторы, используют эти адреса для точной маршрутизации трафика от отправителя к получателю. Если один сервер должен отправить одни и те же данные нескольким клиентам, он устанавливает отдельное юникаст-соединение с каждым из них.

Преимущества и недостатки

Преимущества

Надёжность: Протоколы с установлением соединения, такие как TCP, обеспечивают гарантированную доставку, подтверждение приёма и повторную передачу потерянных пакетов.

Контроль и безопасность: Прямое соединение «точка-точка» упрощает управление доступом, аутентификацию и шифрование данных.

Простота управления: Это фундаментальный и хорошо понятный механизм, на котором построена большая часть сетевой инфраструктуры.

Недостатки

Неэффективность для группового вещания: Когда одни и те же данные (например, видеострим) необходимо доставить большому количеству пользователей, сервер вынужден дублировать трафик для каждого отдельного получателя. Это создаёт значительную нагрузку на сервер и полосу пропускания сети.

Области применения

Юникаст является основой для большинства интернет-сервисов. Всемирная паутина (HTTP/HTTPS). Загрузка веб-страниц. Электронная почта (SMTP, POP3, IMAP). Передача файлов (FTP, SFTP). Удалённый доступ (SSH, RDP). Многие потоковые сервисы, которые не используют multicast.

Технические детали

В стеке протоколов TCP/IP юникаст-передача является стандартным режимом работы.

Для неё используются:

• Обычные уникальные IP-адреса (не из зарезервированных диапазонов для multicast или broadcast).
• Протокол TCP для гарантированной доставки с установлением соединения.
• Протокол UDP для быстрой передачи без установления соединения (например, DNS-запросы).
• Проблема неэффективности при массовой рассылке решается с помощью технологий мультивещания (IP Multicast) или использования сетей доставки контента (CDN), которые географически распределяют нагрузку.

См. также

• Мультивещание