单播

概念定义

单播（Unicast）是计算机网络中的一种数据传输方式，数据包的目的地址指向单一目标，在一个发送者与一个接收者之间形成点对点通信关系。客户端与服务器之间的网页访问、文件传输等通信通常可以采用单播；TCP和UDP也是常见于单播传输的网络协议。

单播与多播、任意播等传输模式的主要差别在于接收对象。单播面向一个指定接收者，多播面向一组接收者；任意播则将数据发送给某个接收者群体中距离发送者最近的接收者。IPv6明确支持单播、多播与任意播通信。

单播通信开始时，客户端向服务器发出请求，发送方使用单个目的地址封装数据包。网络设备读取目标地址并选择传输路径，使数据送往对应的接收端。服务器回应不同客户端时，可分别建立独立的数据通道，并针对各自请求发送不同内容，从而实现即时响应及个性化数据传输。

由于每份单播数据只对应一个接收目标，同一内容需要发送给多个客户端时，发送方须为各接收者分别传输。客户端数量增加后，服务器产生的流量会随之增长，并可能增加网络主干的带宽压力。相对而言，这种逐一传输方式能让服务器按客户端请求提供差异化内容。

单播传输关系主要包括发送者、单一接收者、目的地址、独立数据通道及负责路径选择的网络设备。目的地址用于标识数据应送达的唯一目标，网络设备根据该地址转发数据；独立通道则承载对应客户端与服务器之间的数据流。路由协议也可配置相应的单播地址族，例如BGP可通过IPv4单播地址族实现相关通信功能。

网页浏览属于典型单播应用：客户端提出访问请求，服务器把对应页面数据发送给该客户端。文件传输同样可通过单播完成，使指定文件数据到达特定接收端。需要按用户请求返回不同内容的网络服务，也可利用单播的点对点关系分别处理各客户端的数据。

在车联网通信领域，NR-V2X在既有传输方式基础上增加了单播（Unicast）和组播（Groupcast）模式，使通信系统能够按单一目标或目标群体组织数据传输。单播适用于通信对象明确、数据需要定向送达的连接关系。

单播的特点是目标明确，发送端可以针对单个接收端组织和传送数据，适合请求内容不同或需要分别回应的业务。其限制主要出现在大量接收者同时获取相同内容时：服务器必须重复发送数据并维持各自的数据通道，流量会随客户端规模线性增加。实际网络也可采用组播与单播相结合的方式，减少部分重复传输并协调网络资源使用。