MULTICAST LÀ GÌ

  -  

Chương 19: CƠ CHẾ MULTICAST (Phần 1) -

Chương 19: CƠ CHẾ MULTICAST (Phần 1) -

Chương 19: CƠ CHẾ MULTICAST (Phần 1) - Chương 19: CƠ CHẾ MULTICAST (Phần 1) - Chương 19: CƠ CHẾ MULTICAST (Phần 1) -
*

Follow us :
*
*
*
*



*

I. TỔNG quan VỀ MULTICAST

1. Giới thiệu

Cuối trong thời hạn 80, Steve Deering làm việc trên một dự án công trình trong đó mong muốn gửi một thông điệp trường đoản cú một máy tính đến một đội các máy vi tính thông qua các giao thức lớp 3. Sau khi nghiên cứu vài giao thức định tuyến, Deering tóm lại rằng tác dụng của các giao thức định tuyến có thể mở rộng lớn để cung ứng cơ chế Multicast lớp 3. Định nghĩa cơ bạn dạng nhất của IP Multicast là:

Cơ chế giữ hộ một thông điệp xuất phát điểm từ 1 nguồn duy nhất mang lại một nhóm chọn lựa các showroom đích thông qua 1 hạ tầng mạng lớp 3 trong một dòng dữ liệu. Nếu bạn có nhu cầu gửi một thông điệp xuất phát từ một nguồn về một đích, chúng ta có thể dùng nguyên tắc Unicast. Nếu bạn có nhu cầu gửi một thông điệp từ một nguồn đến toàn bộ các đích trong một phân đoạn mạng, bạn phải sử dụng Broadcast.

Bạn đang xem: Multicast là gì

Steve Deering viết RFC thứ nhất cho nguyên lý Multicast vào khoảng thời gian 1986. Nhưng mà chỉ vài năm sau, các nhu cầu to mập cho qui định Multicast vẫn bùng nổ, khởi nguồn từ nhu cầu tiếp xúc một-nhiều và nhiều-nhiều. Những ứng dụng chẳng hạn như âm thanh, hình ảnh, các chương trình TV quảng bá… Multicast đã và đang được phân tích như một thành phần của Internet, được nghe biết như dự án Multicast mạng chính, Mbone. Tuy nhiên muốn thực hiện Multicast bên trên toàn mạng internet thì buộc phải chờ các nghiên cứu và phân tích về BGP nhiều giao thức cùng Giao thức Multicast BGP.

2. Tía kiểu truyền lưu lại lượng IP trên router cùng switch

Unicast: những gói tin được giữ hộ từ một địa chỉ nguồn mang đến một địa chỉ cửa hàng đích. Một router hoặc một máy lớp 3 vẫn chuyển các gói tin bằng phương pháp tìm add đích trong bảng định tuyến. Trường hợp một đồ vật là L2, nó chỉ cần dựa vào showroom MAC.

*

Hình 19.1: phương pháp truyền Unicast

Phương thức Unicast yêu ước rằng những ứng dụng hình ảnh gửi một bạn dạng sao chép của từng gói tin cho mọi địa chỉ Unicast của các thành viên của nhóm. Để hỗ trợ hình ảnh đẹp, mỗi chiếc tính hiệu hình ảnh yêu cầu 1.5 Mbps cho từng máy nhận. Trường hợp chỉ gồm một vài đồ vật nhận, cách thức này làm việc được nhưng yêu cầu đường dẫn là n*1.5Mbps trong số ấy n là số máy nhận.

Khi số vật dụng tham gia vào tạo thêm hàng trăm hoặc sản phẩm ngàn, cài trên máy chủ để tạo thành các phiên phiên bản của tài liệu cũng tăng lên. Đối cùng với 100 người dùng, phần đường truyền yêu ước để gửi Unicast là 150Mbps. Đối cùng với 1000 fan dùng, phần đường truyền yêu cầu là 1.5Gbps.

*

Hình 19.2: vẻ ngoài Unicast khi có tương đối nhiều máy nhận

Phương thức sử dụng Unicast không có tác dụng mở rộng. Nếu chuyển sang dùng Broadcast, ta chỉ việc truyền tài liệu một lần, mặc dù nhiên hôm nay sẽ chạm mặt vài vấn đề nghiêm trọng.

Đầu tiên, nếu bên máy nhận phía trong vùng Broadcast khác sản phẩm gửi, router rất cần phải truyền tài liệu Broadcast. Tuy nhiên, truyền gói tin dạng Broadcast hoàn toàn có thể là phương án kém nhất vì sẽ tốn tương đối nhiều băng thông cùng tăng cài trên toàn bộ các sản phẩm mạng trường hợp chỉ tất cả một nhóm nhỏ dại các máy trong mạng thực sự yêu cầu nhận gói tin.

*

Hình 19.3: cách thức Broadcast

Broadcast: các gói tin được gừi xuất phát từ một máy nguồn mang lại một địa chỉ đích Broadcast. Địa chỉ đích có thể là địa chỉ cửa hàng tất cả những máy trạm (255.255.255.255) hoặc là 1 phần của địa chỉ cửa hàng mạng con. Một router hoặc một switch lớp 3 đang không có thể chấp nhận được chuyển các dữ liệu Broadcast này. Một thiết bị L2 sẽ có thể chấp nhận được phát tán giữ lượng Broadcast ra toàn bộ các cổng của nó.Multicast: những gói được gởi từ một add nguồn đến một đội các máy tính. Địa chỉ đích tượng trưng cho các máy trạm mong muốn nhận lưu lại lượng này. Mang định, một router hoặc một switch lớp 3 sẽ không còn chuyển những gói tin này trừ khi phải thông số kỹ thuật định tuyến Multicast. Một sản phẩm công nghệ switch lớp 2 không thể phân biệt được vị trí của showroom Multicast đích. Toàn bộ các gói sẽ được phát tán ra tất cả các cổng ở cơ chế mặc định.

Có hai thái cực được mô tả ở đây. Hình thức dùng Unicast thì dữ liệu sẽ đi từ lắp thêm trạm cho máy trạm; Broadcast thì lưu lại lượng sẽ đi đến toàn bộ các đồ vật trạm trên phân đoạn mạng đó. Nguyên lý Multicast sẽ nằm giữa hai thái cực này, trong những số đó máy nguồn chỉ gửi hầu như gói tin xuất phát điểm từ 1 máy trạm cho các người tiêu dùng muốn nhận một số loại lưu lượng đó đó. Nhóm này call là team Multicast. Những máy nhấn lưu lượng Multicast hoàn toàn có thể nằm ở bất cứ nơi như thế nào chứ không chỉ là trên phân đoạn mạng viên bộ.

Xem thêm: First Name, Last Name, Middle Name Là Gì ? Cách Điền Chúng Chính Xác Nhất

Các lưu lượng dạng Multicast thường là một chiều (unidirectional). Do có khá nhiều máy trạm nhận và một dữ liệu, nên thường thì các gói tin ko được phép gởi ngược về thiết bị nguồn trên lý lẽ Multicast. Một thứ trạm đích sẽ trả giữ lượng ngược về nguồn theo phương pháp Unicast. Cơ chế Multicast cũng trở thành được truyền theo phong cách không liên kết (connectionless). Multicast dùng UDP chứ không dùng TCP.

Các máy trạm ước ao nhận dữ liệu từ 1 nguồn Multicast rất có thể tham gia hoặc tránh khỏi một đội nhóm Multicast ở ngẫu nhiên thời điểm nào. Rộng nữa, một sản phẩm trạm đang quyến định bao gồm trở thành thành viên của một hay nhiều nhóm Multicast tuyệt không. Nguyên lý cần quan tâm là sẽ hoạch định làm gắng nào nhằm phân phối các lưu lượng Multicast đến những thành viên của group mà không ảnh hưởng đến những thành viên ngoại trừ nhóm.

Có cha yêu mong cơ bạn dạng để rất có thể triển khai Multicast bên trên một mạng:

Phải tất cả một tập hòa hợp các địa chỉ cửa hàng dành cho những nhóm Multicast.Phải gồm một cơ chế trong các số ấy các đồ vật trạm có thể tham gia và rời khỏi nhómPhải tất cả một giao thức định tuyến chất nhận được các router phân phối những lưu lượng Multicast tới các thành viên của nhóm mà không làm quá mua tài nguyên mạng.

3. Cách thức Multicast cung ứng khả năng không ngừng mở rộng và khả năng quản lý

Sáu yêu cầu cơ bản để cung cấp các áp dụng Multicast trên một hạ tầng mạng là:

Một dãy địa chỉ dành riêng rẽ cho add lớp 3 mà chỉ được sử dụng bởi các ứng dụng Multicast. Tín đồ quản trị cần phải thiết lập một áp dụng Multicast trên một sever Multicast dùng showroom lớp 3.Một địa chỉ cửa hàng Multicast chỉ được sử dụng như là add đích cùng không được là địa chỉ nguồn. Không hệt như gói tin Unicast, một add đích IP trong một gói Multicast không những ra showroom của sản phẩm công nghệ nhận mà chỉ đơn giản dễ dàng có ý nghĩa sâu sắc là gói tin đã mang dữ liệu Multicast.Các ứng dụng Multicast phải được cài để trên tất cả các máy trạm trong mạng cần được nhận lưu lượng Multicast mang lại ứng dụng. Ứng dụng bắt buộc được cài đặt dùng cùng địa chỉ Multicast lớp 3 với add của vật dụng chủ. Động tác này có cách gọi khác là tham gia vào và một nhóm.Tất cả các máy trạm kết nối vào cùng một mạng LAN phải dùng và một phương thức chuẩn để tính toán showroom L2 từ add Multicast L3 cùng gán nó vào cạc mạng. Ví dụ, nếu các router thuộc kết nối vào một trong những mạng và tất cả đều chạy OSPF, tất cả các cổng Ethernet của tất cả các router sẽ có chức năng lắng nghe đến showroom Multicast là 0x0100.5e00.0005 ngoài showroom MAC của chính cổng đó. Địa chỉ Multicast L2 0x0100.5e00.0005 được giám sát từ địa chỉ cửa hàng 224.0.0.5. Đây là địa chỉ cửa hàng dành riêng đến OSPF.Phải gồm một cơ chế trong những số ấy một sản phẩm trạm rất có thể báo đến router kết nối trực tiếp rằng trang bị trạm ước ao nhận lưu giữ lượng cho vận dụng Multicast. Giao thức IGMP cung ứng cơ chế giao tiếp giữa thiết bị trạm cùng router trong thuộc mạng con. CGMP hay thống kê giám sát IGMP (IGMP snooping) giúp các switch học thông tin máy trạm nào đã nhận lưu lượng cho các ứng dụng Multicast và các máy trạm này gắn vào cổng làm sao của switch.Phải gồm một giao thức định con đường Multicast vào đó được cho phép các router truyền những dữ liệu Multicast từ sever đến các máy trạm mà lại không làm cho tốn tài nguyên mạng. Một vài giao thức định tuyến đường Multicast là DVMRP (Distance Vector Multicast Routing Protocol), MOSPF (Multicast xuất hiện Shortest Path First), với PIM-DM (Protocol Independent Multicast Dense Mode) cùng PIM-SM (Protocol Independent Multicast Sparse Mode).

*

Hình 19.4: Hệ thống vận động dựa trên Multicast

Giả sử rằng một áp dụng hình hình ảnh được cài bỏ lên một sever dùng add Multicast là 225.5.5.5. Những máy trạm từ một đến 49, nằm trên các kết nối WAN thì không quan tâm đến lưu lượng này. Các máy trạm trường đoản cú 50 đến 100 thì quan tâm đến việc dấn lưu lượng cho vận dụng này với chạy áp dụng trên PC.

Khi các máy trạm chạy ứng dụng Multicast, những máy trạm sẽ tham gia vào nhóm, có nghĩa là các sản phẩm công nghệ trạm hiện nay muốn nhận những gói Multicast được gửi về địa chỉ 225.5.5. Những máy trạm trường đoản cú 50 đến 100 tham gia vào team 225.5.5.5 và báo mang lại R2 thông qua IGMP rằng những máy trạm này ý muốn nhận lưu lại lượng. Những ứng dụng Multicast tính toán add lớp 2 0x0100.5e05.0505 từ showroom lớp 3 225.5.5.5 và các card mạng của những máy tự 50 mang đến 100 đang lắng nghe địa chỉ này sát bên các giữ lượng đến địa chỉ MAC BIA.

Một giao thức định tuyến đường Multicast được thông số kỹ thuật giữa R1 cùng R2 làm sao cho các router có thể truyền những lưu lượng Multicast. R2 có một liên kết đến mạng Frame Relay và hai cổng Ethernet kết nối đến nhì switch, Sw2 cùng Sw3. R2 biết rằng nó có các máy trạm trên cả hai kết nối muốn nhận lưu lượng của nhóm 225.5.5.5. Cả nhị switch cũng biến thành ghi nhận các cổng của những máy trạm muốn nhận Multicast trải qua hai giao thức CGMP và IGMP snooping. Một gói Multicast truyền biểu thị hình ảnh từ máy chủ trên liên kết Ethernet đến R1 cùng R1 đã truyền một gói tin Multicast trên liên kết WAN cho R2. Lúc R2 dấn gói Multicast, R2 đang nhân phiên bản gói Multicast và truyền bên trên từng kết nối Ethernet.

Vì đây là gói tin Multicast, R2 vẫn tính địa chỉ cửa hàng lớp 2 0x0100.5e05.0505 và cần sử dụng nó như add MAC đích, tiếp đến R2 đã truyền size tin này đến mức hai switch. Khi những switch dấn được các khung tin này, switch sẽ truyền size tin ra các cổng phù hợp. Khi các máy trạm thừa nhận được những gói này, card mạng đang so sánh địa chỉ MAC đích với địa chỉ Multicast cơ mà máy sẽ lắng nghe. Nếu như là đúng, card mạng sẽ thông tin cho những lớp cao hơn xử lý gói tin.

*

Hình 19.5: quá trình nhận lưu lượng vào mạng chạy Multicast

Giả sử các máy trạm từ một đến 40 vẫn muốn nhận lưu lượng đến nhóm 225.5.5.5. R2 đã sẵn sàng chuẩn bị truyền lưu giữ lượng đến cả 2 switch. Tuy nhiên, tuy nhiên đã gồm thêm 49 máy bắt đầu nhận lưu lại lượng Multicast, download trên những thiết bị mạng và nhu cầu băng thông trên kết nối WAN ko đổi. Tải trên SW2 thì rất có thể tăng cũng chính vì nó phải thực hiện việc nhân bản 49 lần và truyền nó trên 49 cổng.

Xem thêm: Dây Nóng Dây Nguội Là Gì ? Tìm Hiểu Dây Nóng Dây Lạnh Là Gì

Multicast cũng có thể có vài điểm bất lợi:

Multicast thì cần sử dụng UDP nên không tin tưởng cậy, thiếu hình thức cửa sổ tinh chỉnh và điều khiển lỗi và chính sách giảm luồng nên rất có thể gây ra nghẽn.Một vài bề ngoài Multicast hoàn toàn có thể gây ra gói tin bị trùng lắp.