Jak działa multicast

Funkcjonalność multiemisji opiera się na modelu sieci grupowej. Oznacza to, że hosty, które chcą otrzymywać dane, przyłączają się do a „grupa multiemisji” konkretny. Każda grupa multiemisji ma swój własny adres IP, który jest specjalnym adresem IP w pliku zakres 224.0.0.0 do 239.255.255.255, znany jako adres IP klasy D.

Gdy host dołączy do grupy multiemisji, uzyska pozwolenie na otrzymywanie wszelkich danych wysyłanych na adres IP grupy. Kiedy host (lub serwer) chce wysłać dane, wysyła je na adres IP grupy, zamiast wysyłać je na pojedynczy adres IP.

Routery i przełączniki w sieci wiedzą o tych grupach i są odpowiedzialne za replikację danych i wysyłanie ich do wszystkich hostów, które dołączyły do ​​tej konkretnej grupy.

Przykład

Aby to zilustrować, załóżmy, że masz trzy hosty: A, B i C. Wszystkie trzy dołączają do grupy multiemisji 1, która ma adres IP 224.0.0.1. Teraz, jeśli masz serwer, który chce wysłać dane do tych trzech hostów, serwer wysyła dane do 224.0.0.1.

Routery i przełączniki w sieci replikują te dane i wysyłają je do A, B i C. Jeśli host D dołączy do grupy, automatycznie zacznie odbierać dane wysyłane również na ten adres IP.

Protokoły multiemisji

Protokoły routingu multiemisji służą do koordynowania ruchu multiemisji i zapewnienia, że ​​dane dotrą do wszystkich członków grupy. Do najpopularniejszych protokołów należą:

1. IGMP (protokół zarządzania grupą internetową)

IGMP to protokół komunikacyjny używany w sieciach IP w celu ustanowienia członkostwa w grupie multiemisji w pojedynczym segmencie sieci (sieć lokalna lub LAN). Działa pomiędzy hostem a routerem lokalnym, umożliwiając hostowi poinformowanie routera, że ​​chce odbierać dane wysyłane na określony adres grupy multiemisji.

Istnieje kilka wersji protokołu IGMP.

• • La Wersja 1 pozwala tylko gospodarzom na dołączanie do grup.
  • La Wersja 2 dodaje możliwość opuszczania grup przez hosty, a także wprowadza mechanizm zapytań dla routera w celu ustalenia, które hosty nadal należą do grupy multiemisji.
  • La Wersja 3 dodaje możliwość wskazania przez hosty konkretnego źródła, z którego chcą odbierać ruch multiemisji, co jest znane jako „multicast oparty na źródle”.

2. PIM (niezależna od protokołu transmisja grupowa)

PIM to protokół routingu używany do zarządzania replikacją pakietów w sieci i wysyłaniem ich do członków grupy multiemisji.

W przeciwieństwie do innych protokołów routingu, PIM nie służy do wybierania ścieżki w sieci, ale raczej do konstruowania drzew dystrybucyjnych, które definiują sposób, w jaki pakiety są replikowane i dystrybuowane do członków grupy multiemisji.

Istnieją dwa główne typy PIM: PIM-SM (tryb rzadki) i PIM-DM (tryb gęsty).

• • PIM-SM Znajduje zastosowanie w sieciach, w których grupy multiemisji są rozproszone i nie ma wielu odbiorców.
  • PIM-DM Jest stosowany w sieciach, w których odbiorniki multiemisji są gęsto upakowane.

3. DVMRP (protokół routingu multiemisji wektora odległości)

Jest to jeden z najstarszych protokołów routingu multiemisji. Opiera się na algorytmie RIP (Routing Information Protocol), który jest protokołem routingu wektora odległości.

DVMRP wykorzystuje technikę zwaną zalewaniem ruchu, podczas której ruch multiemisji jest wysyłany do wszystkich punktów w sieci, a następnie routery odrzucają ruch z sieci, które nie mają członków w grupie multiemisji.

DVMRP tworzy tak zwane drzewo opinające, czyli strukturę definiującą sposób dystrybucji pakietów w sieci. Chociaż DVMRP był jednym z pierwszych protokołów routingu multiemisji i wywarł duży wpływ, obecnie nie jest tak powszechnie używany ze względu na przyjęcie nowocześniejszych i wydajniejszych protokołów, takich jak PIM.

Każdy z tych protokołów odgrywa wyjątkową rolę w usprawnianiu ruchu multiemisji i często będzie współpracować, aby świadczyć usługi multiemisji w sieci.

Na przykład host może użyć protokołu IGMP, aby poinformować router lokalny, że chce dołączyć do grupy multiemisji, a następnie router ten może użyć PIM do zarządzania dystrybucją pakietów do tego hosta.

Aplikacja multicast w sieciach lokalnych i globalnych

Multicast jest powszechnie stosowany w sieciach lokalnych (LAN). Dzieje się tak dlatego, że większość nowoczesnych przełączników i routerów w sieci LAN natywnie obsługuje multiemisję, a administratorzy sieci mają pełną kontrolę nad siecią, co ułatwia wdrażanie multiemisji i zarządzanie nią.

W sieci lokalnej multiemisji można używać do różnych zastosowań. Mogą one obejmować strumieniowe przesyłanie wideo lub audio, dystrybucję oprogramowania, aktualizację systemów i wiele innych aplikacji wymagających jednoczesnego dostarczania danych do wielu hostów.

Korzystanie z multiemisji w sieci globalnej, takiej jak Internet, jest bardziej skomplikowane. Chociaż protokół IP obsługuje rozsyłanie grupowe, nie wszystkie routery w Internecie są skonfigurowane do jego obsługi. Oznacza to, że chociaż możesz wysyłać dane na grupowy adres IP, nie ma gwarancji, że dane te dotrą do wszystkich potencjalnych członków grupy.

Aby pokonać to ograniczenie, stosuje się techniki takie jak „Multicast IP przez Unicast”, gdzie dane multiemisji są hermetyzowane w pakietach emisji pojedynczej w celu przesyłania ich przez Internet. Chociaż może to umożliwić dostarczanie danych w trybie multiemisji przez Internet, nie zapewnia takiej samej wydajności przepustowości jak natywna transmisja multiemisji.