[컴퓨터망] Multicasting And Multicast Routing Protocols

복습하기 위해 학부 수업 내용을 필기한 내용입니다.
이해를 제대로 하지 못하고 정리한 경우 틀린 내용이 있을 수 있습니다.
그러한 부분에 대해서는 알려주시면 정말 감사하겠습니다.

▶Introduction

• datagram forwarding이 일반적으로 datagram에서 destination address의 접두사를 기반으로 한다.
• Address aggregation  메커니즘은 여러 개의 datagram을 결합하여 ISP에 전달된 다음 그것들을 분리하여 최종 destination 네트워크로 전달할 수 있지만, 원칙은 변경되지 않는다.
• 위의 forwarding 원리를 이해하면, 우리는 이제 unicasting, multicasting, and broadcasting를 정의할 수 있다.

Unicasting

unicasting에서, router는 수신된 datagram을 포워드 한다.
인터페이스 중 하나일 뿐입니다.
unicast는 일대일이라서 한쪽으로 보낸다.

Multicasting (비싸다, router 하나에 1억 정도)

가입자 → router 경로 (multicate path or tree)
member인지 어떻게 알아??? ICMP 사용 (하나 이상 okay)
multicasting에서, 라우터는 그것의 인터페이스들 중 몇 개를 통해 수신된 데이터그램을 포워드 할 수 있다.
몇 개 : class D (필요할 때만)

Multicasting versus multiple unicasting

Multicasting : 효율성  win
하나를 가지고 copy 해서 다른 쪽으로 보낸다.

Multiple unicasting : source 쪽 traffic이 심하다.
user가 10만이면 10만 개를 보내야 한다.
delay도 심하다.

multiple unicasting를 통한 multicasting의 에뮬레이션은 효율적이지 않다.
특히 큰 그룹에서는 긴 지연을 일으킬 수 있다.

 

▶Multicast Address

• multicast 주소는 multicast 그룹에 가입한 호스트 그룹의 destination 주소이다.
• multicast 주소를 destination으로 사용하는 패킷은 수신자에 의한 필터링 제한이 없는 한 그룹의 모든 멤버에게 도달할 수 있다.
• Ethernet multicast 물리적 주소는 01:00:5E:00:00:00 ~ 01:00:5E:7F:FF: FF 범위입니다.

 

▶IGMP (Internet Group Management Protocol)

• multicast 통신은 발신자가 같은 그룹의 구성원인 수신자 그룹에 메시지를 보내는 것을 의미한다.
• 각 multicast router는 각 인터페이스와 관련된 적어도 하나의 충성 멤버를 가진 그룹의 목록을 알아야 한다.
• 이러한 유형의 정보 수집은 로컬 및 글로벌의 두 가지 수준에서 수행된다.
• 첫 번째 작업은 IGMP protocol에 의해 수행되고, 두 번째 작업은 multicast routing protocol에 의해 수행된다.
• 한마디로, router로 하여금 multicast member가 있는지 확인 후 상위 router에게 tree 구성 요청

Position of IGMP in the network layer

IGMP는 그룹 관리 프로토콜입니다.
이것은 multicast 라우터가 각 라우터 인터페이스와 관련된 loyal member 목록을 만들고 업데이트하는 것을 돕는다.
loyal member == mulicast member

IGMP messages

▶Multicast routing (router끼리)

• IGMP에 의해 수집된 정보가 multicast 라우팅 프로토콜을 사용하여 다른 라우터에 어떻게 전달되는지 보여준다.
• 그러나, 우리는 먼저 모든 multicast 프로토콜에서 공통적인 최적의 라우팅에 대한 아이디어를 논의한다.
• 그런 다음 multicast 라우팅 프로토콜의 개요를 제공한다.

unicast routing에서, 도메인의 각 라우터는 가능한 destination에 대한 최단 경로 트리를 정의하는 테이블을 갖고 있다.
multicast routing에서, 관련된 각 라우터는 각 그룹을 위한 최단 경로 트리를 구성할 필요가 있다.

source-based tree approach에서 각 라우터는 각 그룹에 대해 하나의 최단 경로 트리를 가져야 한다.
group-shared tree approach에서 각 그룹에 대해 가장 짧은 경로 트리를 가진 코어 라우터만이 multicasting에 관여한다.

 

▶Multicast Routing Protocol

• 지난 수십 년 동안, 여러 멀티캐스트 라우팅 프로토콜이 등장했다.
• 이러한 프로토콜 중 일부는 unicast 라우팅 프로토콜의 확장이며, 일부는 완전히 새로운 프로토콜입니다.
• 우리는 이 장의 나머지 부분에서 이러한 프로토콜에 대해 논의한다.
• 아래 그림은 이러한 프로토콜의 분류법을 보여준다.

Taxonomy of common multicast protocols

IGMP이후 router끼리 주고받는...

Source-based tree
MOSPF : Multicast OSPF
DVMRP : Dist_ vector multicast router protocol

Group-shared tree : 같은 contents (여러 세션) share

 

CBT에서 source는 multicast 패킷(유니캐스트 패킷에 캡슐화)을 코어 라우터로 보낸다.
코어 라우터는 패킷의 캡슐화를 해제하고 모든 관련 인터페이스에 전달한다.

PIM-DM은 LAN과 같은 고밀도 멀티캐스트 환경에서 사용된다.
PIM-SM은 WAN과 같은 희소 멀티캐스트 환경에서 사용된다.
PIM-SM은 CBT와 유사하지만 더 간단한 절차를 사용한다.

 

▶Mbone

• 멀티미디어와 실시간 통신은 인터넷에서 멀티캐스팅의 필요성을 증가시켰다.
• 그러나 인터넷 라우터의 극히 일부만이 멀티캐스트 라우터이다.
• 비록 이 문제가 점점 더 많은 멀티캐스트 라우터를 추가함으로써 해결될 수 있지만, 또 다른 해결책이 있다.
• 해결책은 tunneling이다.
• 멀티캐스트 라우터는 유니캐스트 라우터 위에 있는 라우터의 그룹으로 간주된다.
• 멀티캐스트 라우터는 직접 연결되지는 않지만 논리적으로 연결된다.

Logical tunneling

분홍색 : unicast
회색 : multicast