Istilah multicast mengacu pada pengiriman informasi melalui jaringan ke beberapa tujuan secara bersamaan, menggunakan strategi paling efisien untuk mengelola salinan data ketika banyak penerima harus menerimanya.
Dengan kata lain, alih-alih mengirimkan beberapa salinan informasi ke masing-masing penerima (seperti di unicast), multicast mengirimkan satu salinan data ke semua penerima pada waktu yang sama.
Di akhir artikel Anda akan menemukan sedikit uji itu akan memungkinkan Anda menilai pengetahuan yang diperoleh dalam bacaan ini
Cara kerja Multicast
Fungsionalitas multicast didasarkan pada model jaringan grup. Artinya host yang ingin menerima data bergabung a “grup multicast” spesifik. Setiap grup multicast memiliki alamat IP sendiri, yang merupakan alamat IP khusus di dalamnya rentang 224.0.0.0 hingga 239.255.255.255, dikenal sebagai alamat IP Kelas D.
Setelah host bergabung dengan grup multicast, ia mempunyai izin untuk menerima data apa pun yang dikirim ke alamat IP grup. Ketika sebuah host (atau server) ingin mengirim data, ia mengirimkan data tersebut ke alamat IP grup, bukan mengirimkannya ke satu alamat IP.
Router dan switch dalam jaringan mengetahui kelompok ini dan bertanggung jawab untuk mereplikasi data dan mengirimkannya ke semua host yang telah bergabung dengan kelompok tersebut.
contoh
Untuk mengilustrasikannya, katakanlah Anda memiliki tiga host: A, B, dan C. Ketiganya bergabung dengan grup multicast 1, yang memiliki alamat IP 224.0.0.1. Sekarang, jika Anda memiliki server yang ingin mengirim data ke tiga host ini, server mengirimkan datanya ke 224.0.0.1.
Router dan switch di jaringan mereplikasi data ini dan mengirimkannya ke A, B, dan C. Jika host D bergabung dengan grup, maka secara otomatis akan mulai menerima data yang dikirim ke alamat IP tersebut juga.
Protokol multicast
Protokol perutean multicast digunakan untuk mengoordinasikan lalu lintas multicast dan memastikan bahwa data menjangkau semua anggota grup. Protokol yang paling umum meliputi:
1. IGMP (Protokol Manajemen Grup Internet)
IGMP adalah protokol komunikasi yang digunakan dalam jaringan IP untuk membentuk keanggotaan grup multicast pada satu segmen jaringan (jaringan lokal atau LAN). Ia bekerja antara host dan router lokal, memungkinkan host memberi tahu router bahwa ia ingin menerima data yang dikirim ke alamat grup multicast tertentu.
Ada beberapa versi IGMP.
- La Versi 1 hanya mengizinkan tuan rumah untuk bergabung dengan grup.
- La Versi 2 menambahkan kemampuan host untuk keluar dari grup dan juga memperkenalkan mekanisme kueri pada router untuk menentukan host mana yang masih termasuk dalam grup multicast.
- La Versi 3 menambahkan kemampuan bagi host untuk menunjukkan sumber spesifik mana yang mereka inginkan untuk menerima lalu lintas multicast, yang dikenal sebagai “multicast berbasis sumber.”
2. PIM (Protokol Multicast Independen)
PIM adalah protokol perutean yang digunakan untuk mengatur bagaimana paket direplikasi melalui jaringan dan dikirim ke anggota grup multicast.
Tidak seperti protokol routing lainnya, PIM tidak digunakan untuk memilih jalur melalui jaringan, melainkan untuk membangun pohon distribusi yang menentukan bagaimana paket direplikasi dan didistribusikan ke anggota grup multicast.
Ada dua tipe utama PIM: PIM-SM (Mode Jarang) dan PIM-DM (Mode Padat).
- PIM-SM Ini digunakan dalam jaringan di mana grup multicast tersebar dan tidak banyak penerima.
- PIM-DM Ini digunakan dalam jaringan di mana penerima multicast padat.
3. DVMRP (Protokol Perutean Multicast Vektor Jarak)
Ini adalah salah satu protokol perutean multicast tertua. Hal ini didasarkan pada algoritma RIP (Routing Information Protocol), yang merupakan protokol routing vektor jarak.
DVMRP menggunakan teknik yang dikenal sebagai banjir lalu lintas, dimana lalu lintas multicast dikirim ke semua titik di jaringan, dan kemudian router menjatuhkan lalu lintas dari jaringan yang tidak memiliki anggota dalam grup multicast.
DVMRP membangun apa yang dikenal sebagai spanning tree, yaitu struktur yang mendefinisikan bagaimana paket akan didistribusikan ke seluruh jaringan. Meskipun DVMRP adalah salah satu protokol perutean multicast pertama dan sangat berpengaruh, DVMRP tidak begitu umum digunakan saat ini karena penerapan protokol yang lebih modern dan efisien seperti PIM.
Masing-masing protokol ini memainkan peran unik dalam memfasilitasi lalu lintas multicast, dan sering kali bekerja sama untuk menyediakan layanan multicast di jaringan.
Misalnya, sebuah host dapat menggunakan IGMP untuk menginformasikan router lokal bahwa ia ingin bergabung dengan grup multicast, dan kemudian router tersebut dapat menggunakan PIM untuk mengelola distribusi paket ke host tersebut.
Aplikasi multicast di jaringan lokal dan global
Multicast umumnya digunakan di jaringan lokal (LAN). Hal ini karena sebagian besar switch dan router modern pada LAN mendukung multicast secara asli, dan administrator jaringan memiliki kendali penuh atas jaringan, sehingga multicast lebih mudah diimplementasikan dan dikelola.
Dalam jaringan lokal, multicast dapat digunakan untuk berbagai macam aplikasi. Ini dapat mencakup streaming video atau audio, distribusi perangkat lunak, pembaruan sistem, dan banyak aplikasi lain yang memerlukan pengiriman data secara bersamaan ke beberapa host.
Penggunaan multicast dalam jaringan global seperti Internet lebih rumit. Meskipun protokol IP mendukung multicast, tidak semua router di Internet dikonfigurasi untuk mendukungnya. Artinya, meskipun Anda dapat mengirim data ke alamat IP grup, tidak ada jaminan bahwa data tersebut akan menjangkau semua calon anggota grup.
Untuk mengatasi keterbatasan ini, teknik seperti “IP Multicast melalui Unicast”, di mana data multicast dikemas dalam paket unicast untuk diangkut melalui Internet. Meskipun hal ini memungkinkan pengiriman data multicast melalui Internet, hal ini tidak menawarkan efisiensi bandwidth yang sama seperti multicast asli.
Multicast dan QoS
Penting untuk disebutkan bahwa lalu lintas multicast dapat bersaing dengan lalu lintas jaringan lain untuk mendapatkan bandwidth dan sumber daya sistem. Hal ini dapat mengakibatkan masalah kualitas layanan (QoS).
Banyak jaringan menerapkan kebijakan QoS untuk memastikan bahwa lalu lintas penting mendapat prioritas dan lalu lintas multicast tidak membebani jaringan.
Kebijakan ini mungkin mencakup pembatasan jumlah lalu lintas multicast yang dapat dihasilkan oleh suatu host atau grup, memprioritaskan jenis lalu lintas tertentu dibandingkan yang lain, atau mencadangkan bandwidth untuk aplikasi penting.
Keamanan Multicast
Masalah keamanan juga menjadi pertimbangan dalam implementasi multicast. Serangan penolakan layanan (DoS), di mana penyerang membanjiri jaringan atau host dengan lalu lintas yang tidak perlu, bisa menjadi masalah tertentu.
Hal ini karena relatif mudah bagi penyerang untuk menghasilkan lalu lintas multicast dalam jumlah besar dan membanjiri jaringan.
Untuk memitigasi risiko ini, banyak jaringan menerapkan kontrol keamanan seperti daftar kontrol akses (ACL) dan teknik otentikasi dan enkripsi untuk lalu lintas multicast.
ACL dapat digunakan untuk mengontrol host mana yang dapat bergabung dengan grup multicast dan data apa yang dapat dikirim ke alamat grup.
Multicast di Cloud
Jaringan berbasis cloud telah mendapatkan popularitas luar biasa karena skalabilitas, kinerja, dan efisiensinya. Banyak penyedia layanan cloud menawarkan beberapa bentuk dukungan untuk multicast, meskipun dukungan ini mungkin berbeda-beda tergantung pada penyedia dan layanan spesifiknya.
Di lingkungan cloud, multicast dapat digunakan untuk berbagai aplikasi, termasuk streaming multimedia, mereplikasi database, mendistribusikan pembaruan perangkat lunak, dan melakukan komputasi terdistribusi.
Tantangan utama dengan multicast cloud adalah banyak penyedia cloud belum menawarkan dukungan asli untuk multicast tingkat Internet. Namun, beberapa penyedia cloud mulai menawarkan layanan yang memungkinkan multicast melalui terowongan atau VPN.
Masa Depan Multicast
Meskipun terdapat tantangan, masa depan multicast tampak menjanjikan. Dengan terus berkembangnya teknologi jaringan dan meningkatnya permintaan akan layanan jaringan yang efisien dan terukur, kita mungkin akan melihat adopsi dan inovasi yang lebih besar dalam bidang multicast.
Penerapan IPv6, versi terbaru dari Protokol Internet, dapat lebih meningkatkan penggunaan multicast. IPv6 menggabungkan multicast sebagai bagian integral dari protokol, sehingga lebih mudah digunakan dan dapat mendorong adopsi multicast yang lebih besar di Internet.
Selain itu, teknik baru seperti Software Defined Networking (SDN) dan Network Function Virtualization (NFV) dapat memberikan cara yang lebih fleksibel dan kuat untuk mengimplementasikan dan mengelola multicast.
Manfaat lalu lintas Multicast
- Efisiensi dalam penggunaan bandwidth: Multicast memungkinkan satu aliran data dikirim ke banyak penerima, mengurangi jumlah bandwidth yang diperlukan dibandingkan dengan mengirim beberapa aliran Unicast.
- Skalabilitas: Multicast sangat ideal untuk aplikasi yang perlu mengirim data yang sama ke sejumlah besar penerima, seperti streaming video langsung dan audio.
Tantangan lalu lintas multicast
- Kompleksitas: Menyiapkan dan mengelola transmisi Multicast bisa lebih rumit daripada transmisi Unicast atau Broadcast. Hal ini disebabkan oleh kebutuhan untuk mengelola langganan grup Multicast dan kebutuhan akan router yang mendukung Multicast.
- Pengendalian kemacetan: Berbeda dengan transmisi Unicast, dimana penerima dapat mengontrol kecepatan transmisi dengan meminta transmisi ulang atau menyesuaikan ukuran jendela penerimaan, dalam transmisi Multicast, semua penerima memperoleh data dengan kecepatan yang sama. Hal ini dapat menyebabkan masalah kemacetan jika penerima memiliki kemampuan jaringan yang berbeda.
ringkasan
Multicast adalah strategi komunikasi jaringan efisien yang memungkinkan data dikirimkan ke banyak penerima secara bersamaan.
Meskipun implementasinya rumit dan menghadirkan tantangan seperti terbatasnya kompatibilitas Internet, kontrol QoS, dan keamanan, multicast adalah alat yang sangat berharga dalam sejumlah besar aplikasi.
Protokol multicast menggunakan sistem grup untuk mengatur penerima, dan bergantung pada serangkaian protokol, seperti IGMP dan PIM, untuk mengelola dan mengarahkan lalu lintas multicast.
Meskipun penggunaannya melalui LAN adalah hal yang umum, dukungan untuk multicast melalui Internet masih terbatas, meskipun kemajuan teknologi jaringan dan penerapan IPv6 memperbaiki situasi ini.
Baik menyiarkan acara langsung, mendistribusikan pembaruan perangkat lunak, melakukan komputasi terdistribusi, atau aplikasi lain apa pun yang memerlukan pengiriman data ke banyak penerima, multicast tetap menjadi teknik penting dalam ruang jaringan.