(ML-001) Com gestionar adequadament diverses IPs públiques o privades al router de vora
$8,99
En profunditat amb Multicast: Avantatges, Desavantatges i Casos d'Ús
- Mauro Escalant
- Cap comentari
- Comparteix aquest article
Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
telegram
El terme multicast es refereix al lliurament d'informació en una xarxa a múltiples destinacions simultàniament, usant l'estratègia més eficient per administrar còpies de dades quan els receptors han de rebre diversos receptors.
En altres paraules, en lloc d'enviar múltiples còpies individuals de la informació a cada destinatari (com en unicast), el multicast envia una còpia única de les dades a tots els destinataris alhora.
Com funciona Multicast
La funcionalitat del multicast es basa en un model de xarxa de grup. Això significa que els hosts que vulguin rebre dades s'uneixen a un “grup multicast” específic. Cada grup multicast té la seva pròpia adreça IP, que és una adreça IP especial al rang 224.0.0.0 a 239.255.255.255, coneguda com a adreça IP de Classe D.
Quan un host s'uneix a un grup multicast, teniu permís per rebre qualsevol dada enviada a l'adreça IP del grup. Quan un host (o un servidor) voleu enviar dades, envieu les dades a l'adreça IP del grup, en lloc d'enviar-les a una adreça IP única.
Els routers i switches dins de la xarxa són conscients daquests grups i sencarreguen de replicar les dades i enviar-los a tots els hosts que shan unit a aquest grup en particular.
Exemple
Per il·lustrar això, suposem que teniu tres hosts: A, B i C. Tots tres s'uneixen al grup multicast 1, que té l'adreça IP 224.0.0.1. Ara, si tens un servidor que vol enviar dades a aquests tres hosts, el servidor envia les dades a 224.0.0.1.
Els routers i switches a la xarxa repliquen aquestes dades i les envien a A, B i C. Si un host D s'uneix al grup, automàticament començarà a rebre dades enviades a aquesta adreça IP també.
Protocols de Multicast
Els protocols d'encaminament multicast s'utilitzen per coordinar el trànsit multicast i garantir que les dades arribin a tots els membres d'un grup. Els protocols més comuns inclouen:
1. IGMP (Internet Group Management Protocol)
IGMP és un protocol de comunicacions que s'utilitza a les xarxes IP per establir la pertinença a un grup multicast en un sol segment de xarxa (una xarxa local o LAN). Funciona entre el host i el router local, permetent al host informar al router que voleu rebre dades enviades a una adreça de grup multicast específica.
Hi ha diverses versions d'IGMP.
- La versió 1 només permet als hosts unir-se a grups.
- La versió 2 afegeix la capacitat dels hosts per abandonar grups i també presenta un mecanisme de consulta perquè el router determini quins hosts encara pertanyen a un grup multicast.
- La versió 3 afegeix la capacitat per als hosts d'indicar a quina font específica els agradaria rebre el trànsit multicast, el que es coneix com a “multicast basat en la font”.
2. PIM (Protocol Independent Multicast)
PIM és un protocol d'encaminament utilitzat per gestionar com es repliquen els paquets en una xarxa i s'envien als membres d'un grup multicast.
A diferència d'altres protocols d'encaminament, PIM no es fa servir per triar un camí a través d'una xarxa, sinó per construir arbres de distribució que defineixen com els paquets es repliquen i es distribueixen als membres d'un grup multicast.
Hi ha dos tipus principals de PIM: PIM-SM (Sparse Mode) i PIM-DM (Dense Mode).
- PIM-SM s'utilitza a xarxes on els grups multicast estan dispersos i no hi ha molts receptors.
- PIM-DM sutilitza en xarxes on els receptors de multicast estan densament empaquetats.
3. DVMRP (Distance Vector Multicast Routing Protocol)
És un dels protocols d'encaminament multicast més antics. Es basa en l'algorisme RIP (Routing Information Protocol), que és un protocol d'encaminament de vector de distància.
DVMRP utilitza una tècnica coneguda com a inundació de trànsit, on el trànsit multicast s'envia a tots els punts de la xarxa, i després els routers eliminen el trànsit de les xarxes que no tenen membres al grup multicast.
DVMRP construeix allò que es coneix com un arbre d'expansió, que és una estructura que defineix com els paquets es distribuiran a través de la xarxa. Encara que DVMRP va ser un dels primers protocols d'encaminament multicast i ha estat molt influent, no és tan comunament utilitzat avui dia a causa de l'adopció de protocols més moderns i eficients com a PIM.
Cadascun d'aquests protocols exerceix un paper únic en la facilitació del trànsit de multicast, i sovint treballaran junts per proporcionar serveis de multicast en una xarxa.
Per exemple, un host pot utilitzar IGMP per informar un router local que voleu unir-vos a un grup multicast, i després aquest router pot utilitzar PIM per gestionar la distribució de paquets a aquest host.
Aplicació de Multicast a xarxes locals i globals
El multicast es fa servir comunament en xarxes locals (LANs). Això és perquè la majoria dels switches i routers moderns en una LAN suporten multicast de forma nativa, i els administradors de xarxa tenen un control complet sobre la xarxa, la qual cosa facilita la implementació i gestió del multicast.
En una xarxa local, el multicast es pot utilitzar per a una varietat d'aplicacions. Aquests poden incloure la transmissió de vídeo o àudio, la distribució de programari, lactualització de sistemes i moltes altres aplicacions que requereixen el lliurament simultània de dades a múltiples hosts.
L'ús del multicast en una xarxa global com a Internet és més complicat. Encara que el protocol IP suporta multicast, no tots els encaminadors a Internet estan configurats per suportar-lo. Això significa que, si bé podeu enviar dades a una adreça IP de grup, no hi ha garantia que aquestes dades arribin a tots els possibles membres del grup.
Per superar aquesta limitació, s'utilitzen tècniques com el “IP Multicast sobre Unicast”, on les dades multicast s'encapsulen en paquets unicast per al transport a través d'Internet. Encara que això pot permetre el lliurament de dades multicast a través dInternet, no ofereix les mateixes eficiències dample de banda que el multicast nadiu.
Multicast i QoS
És important esmentar que el trànsit multicast pot competir amb un altre trànsit de xarxa per l'amplada de banda i els recursos del sistema. Això pot resultar en problemes de qualitat de servei (QoS).
Moltes xarxes implementen polítiques de QoS per assegurar que el trànsit crític rebi prioritat i que el trànsit multicast no aclapari la xarxa.
Aquestes polítiques poden incloure limitacions en la quantitat de trànsit multicast que un host o grup pot generar, prioritzar certs tipus de trànsit sobre altres o reservar ample de banda per a aplicacions crítiques.
Seguretat a Multicast
Les preocupacions de seguretat també són una consideració en la implementació de multicast. Els atacs de denegació de servei (DoS), on un atacant aclapara una xarxa o un host amb trànsit innecessari, poden ser un problema particular.
Això és degut a que és relativament fàcil per a un atacant generar una gran quantitat de trànsit multicast i aclaparar una xarxa.
Per mitigar aquests riscos, moltes xarxes implementen controls de seguretat com ara llistes de control d'accés (ACL) i tècniques d'autenticació i encriptació per al trànsit multicast.
Les ACL poden ser utilitzades per controlar quins hosts es poden unir a un grup multicast i quines dades poden ser enviades a una adreça de grup.
Multicast al Núvol
Les xarxes basades en el núvol han guanyat una enorme popularitat degut a la seva escalabilitat, rendiment i eficiència. Molts proveïdors de serveis al núvol ofereixen alguna forma de suport per al multicast, encara que aquest suport pot variar depenent del proveïdor i del servei específic.
Als entorns del núvol, el multicast pot ser utilitzat per a una varietat d'aplicacions, incloent la transmissió de multimèdia, la replicació de bases de dades, la distribució d'actualitzacions de programari i la realització de còmputs distribuïts.
El principal desafiament del multicast al núvol és que molts proveïdors del núvol encara no ofereixen suport nadiu per al multicast a nivell dInternet. Tot i això, alguns proveïdors del núvol estan començant a oferir serveis que permeten el multicast a través de túnels o VPNs.
Futur de Multicast
Tot i els desafiaments, el futur del multicast sembla prometedor. Amb la contínua evolució de la tecnologia de xarxa i les creixents demandes de serveis de xarxa eficients i escalables, és probable que vegem més adopció i innovació en l'àmbit del multicast.
L'adopció d'IPv6, la darrera versió del Protocol d'Internet, pot potenciar encara més l'ús del multicast. IPv6 incorpora el multicast com a part integral del protocol, cosa que en facilita l'ús i podria impulsar una major adopció del multicast a Internet.
A més, les tècniques emergents com ara el Programari Defined Networking (SDN) i la Network Function Virtualization (NFV) poden proporcionar formes més flexibles i potents d'implementar i gestionar el multicast.
Beneficis del trànsit Multicast
- Eficiència en l'ús de l'amplada de banda: Multicast permet enviar un únic flux de dades a múltiples destinataris, cosa que redueix la quantitat d'amplada de banda requerit en comparació amb l'enviament de múltiples fluxos Unicast.
- escalabilitat: Multicast és ideal per a aplicacions que necessiten enviar les mateixes dades a un gran nombre de receptors, com ara la transmissió de vídeo i àudio en viu.
Desafiaments del trànsit Multicast
- Complexitat: Configurar i administrar la transmissió Multicast pot ser més complex que la transmissió Unicast o Broadcast. Això és degut a la necessitat de gestionar les subscripcions a grups Multicast ia la necessitat de routers que suportin Multicast.
- Control de congestió: A diferència de la transmissió Unicast, en què el receptor pot controlar la taxa de transmissió sol·licitant retransmissions o ajustant la mida de la finestra de recepció, a la transmissió Multicast, tots els receptors obtenen les dades a la mateixa velocitat. Això pot provocar problemes de congestió si els receptors tenen capacitats diferents de xarxa.
Resum
El multicast és una estratègia de comunicació de xarxa eficient que permet el lliurament de dades a múltiples destinataris simultàniament.
Tot i que la seva implementació pot ser complexa i presenta desafiaments, com ara la limitada compatibilitat a Internet, el control de la QoS i la seguretat, el multicast és una eina inavaluable en una gran quantitat d'aplicacions.
El protocol de multicast utilitza un sistema de grups per organitzar els receptors, i es basa en una sèrie de protocols, com ara IGMP i PIM, per gestionar i dirigir el trànsit de multicast.
Mentre que el seu ús a la LAN és comú, el suport per a multicast a través d'Internet encara és limitat, encara que els avenços en les tecnologies de xarxa i l'adopció d'IPv6 estan millorant aquesta situació.
Ja sigui per transmetre un esdeveniment en viu, distribuir actualitzacions de programari, fer còmputs distribuïts o qualsevol altra aplicació que requereixi el lliurament de dades a múltiples receptors, el multicast continua sent una tècnica essencial en l'àmbit de les xarxes.
Breu qüestionari de coneixements
Què et va semblar aquest article?
T'atreveixes a avaluar els teus coneixements apresos?
articles Relacionats
articles Relacionats
MikroLABs
(ML-002) Formes d'assignar adreces IP públiques als clients amb MikroTik
$9,99
(ML-003) Guia per configurar les rutes de sortida a internet amb dos o més proveïdors (failover i recursivitat en balanceig PCC)
$8,99
(ML-004) Estratègies dimplementació de filtres per restringir laccés a pàgines web amb MikroTik
$7,99
Altres temes que et poden interessar
Formes d'Assignar Direccionament IPv6 (Part 2)
març 25, 2024
Formes d'Assignar Direccionament IPv6 (Part 1)
març 11, 2024
Voleu suggerir un tema?
Totes les setmanes postejem nou contingut. Vols que tractem sobre alguna cosa específica?
