Comment fonctionne la multidiffusion

La fonctionnalité de multidiffusion est basée sur un modèle de réseau de groupe. Cela signifie que les hôtes qui souhaitent recevoir des données rejoignent un "groupe de multidiffusion" spécifique. Chaque groupe de multidiffusion possède sa propre adresse IP, qui est une adresse IP spéciale dans le plage 224.0.0.0 à 239.255.255.255, connue sous le nom d’adresse IP de classe D.

Une fois qu'un hôte rejoint un groupe de multidiffusion, il est autorisé à recevoir toutes les données envoyées à l'adresse IP du groupe. Lorsqu'un hôte (ou un serveur) souhaite envoyer des données, il envoie les données à l'adresse IP du groupe, plutôt que de les envoyer à une seule adresse IP.

Les routeurs et commutateurs du réseau connaissent ces groupes et sont responsables de la réplication des données et de leur envoi à tous les hôtes qui ont rejoint ce groupe particulier.

Exemple

Pour illustrer cela, disons que vous disposez de trois hôtes : A, B et C. Tous trois rejoignent le groupe de multidiffusion 1, qui possède l'adresse IP 224.0.0.1. Désormais, si vous disposez d'un serveur qui souhaite envoyer des données à ces trois hôtes, le serveur envoie les données au 224.0.0.1.

Les routeurs et commutateurs du réseau répliquent ces données et les envoient à A, B et C. Si un hôte D rejoint le groupe, il commencera automatiquement à recevoir également les données envoyées à cette adresse IP.

Protocoles de multidiffusion

Les protocoles de routage multicast sont utilisés pour coordonner le trafic multicast et garantir que les données atteignent tous les membres d'un groupe. Les protocoles les plus courants comprennent :

1. IGMP (Protocole de gestion de groupe Internet)

IGMP est un protocole de communication utilisé dans les réseaux IP pour établir l'appartenance à un groupe de multidiffusion sur un seul segment de réseau (un réseau local ou LAN). Il fonctionne entre l'hôte et le routeur local, permettant à l'hôte d'informer le routeur qu'il souhaite recevoir des données envoyées à une adresse de groupe de multidiffusion spécifique.

Il existe plusieurs versions d'IGMP.

• • La Version 1 permet uniquement aux hôtes de rejoindre des groupes.
  • La Version 2 ajoute la possibilité pour les hôtes de quitter les groupes et introduit également un mécanisme de requête permettant au routeur de déterminer quels hôtes appartiennent toujours à un groupe de multidiffusion.
  • La Version 3 ajoute la possibilité pour les hôtes d'indiquer quelle source spécifique ils souhaitent recevoir du trafic de multidiffusion, connue sous le nom de « multidiffusion basée sur la source ».

2. PIM (multidiffusion indépendante du protocole)

PIM est un protocole de routage utilisé pour gérer la manière dont les paquets sont répliqués sur un réseau et envoyés aux membres d'un groupe de multidiffusion.

Contrairement à d'autres protocoles de routage, PIM n'est pas utilisé pour choisir un chemin à travers un réseau, mais plutôt pour construire des arborescences de distribution qui définissent la manière dont les paquets sont répliqués et distribués aux membres d'un groupe de multidiffusion.

Il existe deux principaux types de PIM : PIM-SM (Sparse Mode) et PIM-DM (Dense Mode).

• • PIM-SM Il est utilisé dans les réseaux où les groupes de multidiffusion sont dispersés et où il n'y a pas beaucoup de récepteurs.
  • PIM-DM Il est utilisé dans les réseaux où les récepteurs multicast sont densément regroupés.

3. DVMRP (Protocole de routage multidiffusion à vecteur de distance)

C'est l'un des plus anciens protocoles de routage multicast. Il est basé sur l'algorithme RIP (Routing Information Protocol), qui est un protocole de routage à vecteur de distance.

DVMRP utilise une technique connue sous le nom d'inondation de trafic, dans laquelle le trafic de multidiffusion est envoyé à tous les points du réseau, puis les routeurs abandonnent le trafic des réseaux qui n'ont pas de membres dans le groupe de multidiffusion.

DVMRP construit ce que l'on appelle un spanning tree, qui est une structure qui définit la manière dont les paquets seront distribués sur le réseau. Bien que DVMRP ait été l'un des premiers protocoles de routage multicast et ait eu une grande influence, il n'est plus aussi couramment utilisé aujourd'hui en raison de l'adoption de protocoles plus modernes et plus efficaces tels que PIM.

Chacun de ces protocoles joue un rôle unique dans la facilitation du trafic de multidiffusion et travailleront souvent ensemble pour fournir des services de multidiffusion sur un réseau.

Par exemple, un hôte peut utiliser IGMP pour informer un routeur local qu'il souhaite rejoindre un groupe de multidiffusion, puis ce routeur peut utiliser PIM pour gérer la distribution des paquets vers cet hôte.

Application multicast dans les réseaux locaux et mondiaux

La multidiffusion est couramment utilisée dans les réseaux locaux (LAN). En effet, la plupart des commutateurs et routeurs modernes sur un réseau local prennent en charge la multidiffusion de manière native et les administrateurs réseau ont un contrôle total sur le réseau, ce qui rend la multidiffusion plus facile à mettre en œuvre et à gérer.

Dans un réseau local, la multidiffusion peut être utilisée pour diverses applications. Celles-ci peuvent inclure le streaming vidéo ou audio, la distribution de logiciels, la mise à jour des systèmes et de nombreuses autres applications nécessitant la livraison simultanée de données à plusieurs hôtes.

L'utilisation du multicast dans un réseau mondial comme Internet est plus compliquée. Bien que le protocole IP prenne en charge la multidiffusion, tous les routeurs Internet ne sont pas configurés pour le prendre en charge. Cela signifie que même si vous pouvez envoyer des données à une adresse IP de groupe, rien ne garantit que ces données parviendront à tous les membres potentiels du groupe.

Pour surmonter cette limitation, des techniques telles que « Multidiffusion IP sur Unicast », où les données de multidiffusion sont encapsulées dans des paquets unicast pour être transportées sur Internet. Bien que cela puisse permettre la transmission de données multidiffusion sur Internet, il n'offre pas la même efficacité de bande passante que la multidiffusion native.