כיצד פועל Multicast

פונקציונליות ריבוי שידור מבוססת על מודל רשת קבוצתי. המשמעות היא שמארחים שרוצים לקבל נתונים מצטרפים ל-a "קבוצת רב-שידורים" ספֵּצִיפִי. לכל קבוצת ריבוי שידור יש כתובת IP משלה, שהיא כתובת IP מיוחדת ב- טווח 224.0.0.0 עד 239.255.255.255, המכונה כתובת IP Class D.

ברגע שמארח מצטרף לקבוצת ריבוי שידורים, יש לו הרשאה לקבל כל מידע שנשלח לכתובת ה-IP של הקבוצה. כאשר מארח (או שרת) רוצה לשלוח נתונים, הוא שולח את הנתונים לכתובת ה-IP של הקבוצה, במקום לשלוח אותם לכתובת IP בודדת.

הנתבים והמתגים בתוך הרשת מודעים לקבוצות אלו ואחראים לשכפול הנתונים ושליחתם לכל המארחים שהצטרפו לאותה קבוצה מסוימת.

לדוגמה

כדי להמחיש זאת, נניח שיש לכם שלושה מארחים: A, B ו-C. שלושתם מצטרפים לקבוצת שידור מרובה 1, בעלת כתובת ה-IP 224.0.0.1. כעת, אם יש לך שרת שרוצה לשלוח נתונים לשלושת המארחים הללו, השרת שולח את הנתונים ל-224.0.0.1.

הנתבים והמתגים ברשת משכפלים את הנתונים הללו ושולחים אותם ל-A, B ו-C. אם מארח D מצטרף לקבוצה, הוא יתחיל לקבל אוטומטית נתונים שנשלחו גם לאותה כתובת IP.

פרוטוקולי ריבוי שידור

פרוטוקולי ניתוב ריבוי שידורים משמשים לתיאום תעבורת ריבוי שידורים ולהבטיח שהנתונים מגיעים לכל חברי הקבוצה. הפרוטוקולים הנפוצים ביותר כוללים:

1. IGMP (פרוטוקול ניהול קבוצת אינטרנט)

IGMP הוא פרוטוקול תקשורת המשמש ברשתות IP ליצירת חברות בקבוצת ריבוי שידורים במקטע רשת בודד (רשת מקומית או LAN). זה עובד בין המארח לנתב המקומי, ומאפשר למארח להודיע ​​לנתב שהוא רוצה לקבל נתונים שנשלחים לכתובת קבוצת ריבוי שידור ספציפית.

קיימות מספר גרסאות של IGMP.

• • La הגרסה 1 מאפשר רק למארחים להצטרף לקבוצות.
  • La הגרסה 2 מוסיף את היכולת למארחים לעזוב קבוצות וגם מציג מנגנון שאילתה עבור הנתב כדי לקבוע אילו מארחים עדיין שייכים לקבוצת ריבוי שידורים.
  • La הגרסה 3 מוסיף את היכולת למארחים לציין איזה מקור ספציפי הם היו רוצים לקבל תעבורת ריבוי שידורים, המכונה "שידור רב שידור מבוסס מקור".

2. PIM (Protocol Independent Multicast)

PIM הוא פרוטוקול ניתוב המשמש לניהול האופן שבו מנות משוכפלות ברשת ונשלחות לחברי קבוצת ריבוי שידורים.

בניגוד לפרוטוקולי ניתוב אחרים, PIM אינו משמש לבחירת נתיב דרך רשת, אלא לבניית עצי הפצה המגדירים כיצד מנות משוכפלות ומופצות לחברי קבוצת שידור מרובה.

ישנם שני סוגים עיקריים של PIM: PIM-SM (מצב דל) ו-PIM-DM (מצב צפוף).

• • PIM-SM הוא משמש ברשתות שבהן קבוצות ריבוי שידור מפוזרות ואין הרבה מקלטים.
  • PIM-DM הוא משמש ברשתות שבהן מקלטי ריבוי שידור ארוזים בצפיפות.

3. DVMRP (Distance Vector Multicast Routing Protocol)

זהו אחד מפרוטוקולי הניתוב הרב-שידור העתיקים ביותר. הוא מבוסס על אלגוריתם RIP (Routing Information Protocol), שהוא פרוטוקול ניתוב וקטור למרחק.

DVMRP משתמש בטכניקה הידועה בשם הצפה של תעבורה, שבה תעבורת ריבוי שידורים נשלחת לכל הנקודות ברשת, ואז נתבים מפילים תעבורה מרשתות שאין להן חברים בקבוצת השידורים הרב-שידורים.

DVMRP בונה את מה שמכונה עץ מתח, שהוא מבנה המגדיר כיצד מנות יופצו ברחבי הרשת. למרות ש-DVMRP היה אחד מפרוטוקולי ניתוב ה-multicast הראשונים והיה בעל השפעה רבה, הוא אינו נפוץ כיום בשל אימוץ פרוטוקולים מודרניים ויעילים יותר כגון PIM.

כל אחד מהפרוטוקולים הללו ממלא תפקיד ייחודי בהקלת תעבורת ריבוי שידורים, ולעתים קרובות יפעלו יחד כדי לספק שירותי שידור מרובים ברשת.

לדוגמה, מארח יכול להשתמש ב-IGMP כדי להודיע ​​לנתב מקומי שהוא רוצה להצטרף לקבוצת ריבוי שידור, ואז נתב זה יכול להשתמש ב-PIM כדי לנהל את הפצת המנות לאותו מארח.

יישום Multicast ברשתות מקומיות וגלובליות

שידור רב-שידור נפוץ ברשתות מקומיות (LAN). הסיבה לכך היא שרוב המתגים והנתבים המודרניים ברשת LAN תומכים באופן מקורי ב-multicast, ולמנהלי רשת יש שליטה מלאה על הרשת, מה שהופך את ה-multicast קל יותר ליישום ולניהול.

ברשת מקומית, ניתן להשתמש ב-multicast עבור מגוון יישומים. אלה יכולים לכלול הזרמת וידאו או אודיו, הפצת תוכנה, עדכון מערכות ויישומים רבים אחרים הדורשים מסירה בו זמנית של נתונים למארחים מרובים.

השימוש ב-multicast ברשת גלובלית כמו האינטרנט הוא מסובך יותר. למרות שפרוטוקול ה-IP תומך ב-multicast, לא כל הנתבים באינטרנט מוגדרים לתמוך בו. המשמעות היא שבעוד שאתה יכול לשלוח נתונים לכתובת IP קבוצתית, אין ערובה שהנתונים האלה יגיעו לכל חברי הקבוצה הפוטנציאליים.

כדי להתגבר על מגבלה זו, טכניקות כגון "IP Multicast על Unicast", שבו נתוני ריבוי שידור מובלעים במנות unicast להעברה דרך האינטרנט. למרות שזה יכול לאפשר אספקת נתוני ריבוי שידורים דרך האינטרנט, הוא אינו מציע את אותה יעילות רוחב פס כמו שידור רב שידור מקורי.