Презентация "Мультикастинг" по информатике – проект, доклад

Владивостокский государственный университет экономики и сервиса Институт информатики, инноваций и бизнес систем Кафедра информационных систем и компьютерных технологий Предмет: «Телекоммуникационные технологии» Руководитель: Сачко Максим Анатольевич, ст. преподаватель

Тема 8 Мультикастинг

Содержание:

1) Основные сведения о мультикастинге 2) Протокол IGMP 3) Маршрутизация групповых дейтаграмм 4) Протоколы маршрутизации групповых дейтаграмм

Мультикастингом (multicasting) называется рассылка дейтаграмм группе получателей. Для идентификации групп используются специальные адреса получателя; эти адреса назначаются из класса D в диапазоне 224.0.0.0 – 239.255.255.255. Дейтаграмма, направленная на групповой адрес, должна быть доставлена всем участникам группы. В дальнейшем в этой главе такие дейтаграммы мы будем называть групповыми.

1. Основные сведения

224.0.0.1 – все узлы в данной сети; 224.0.0.2 – все маршрутизаторы в данной сети; 224.0.0.5 – все OSPF-маршрутизаторы; 224.0.0.6 – выделенные OSPF-маршрутизаторы; 224.0.0.9 – маршрутизаторы RIP-2; 224.0.0.10 – IGRP-маршрутизаторы; 224.0.1.1 – получатели информации по протоколу точного времени NTP;

Зарезервированные групповые адреса

Для организации IP-сети с поддержкой мультикастинга необходимо следующее (RFC-1112): поддержка мультикастинга в стеке TCP/IP расположенных в сети хостов; поддержка групповой или широковещательной рассылки на уровне доступа к сети.

Протокол IGMP (Internet Group Memebership Protocol) предназначен для регистрации на маршрутизаторе членов групп, находящихся в непосредственно присоединенных к нему сетях. Имея эту информацию, маршрутизатор может сообщать другим маршрутизаторам (с помощью протоколов групповой маршрутизации) о необходимости пересылки ему дейтаграмм для тех или иных групп.

2. Протокол IGMP

IGMP работает непосредственно поверх протокола IP, и идентифицируется значением 2 в поле "Protocol" заголовка IP-дейтаграммы.

Type (8 бит) – тип сообщения. Max Response Time (8 бит) – максимальное время отклика, задествовано только в сообщениях типа Membership Query. Checksum (16 бит) – контрольная сумма. Group Address (32 бита) – групповой IP-адрес.

Сообщение IGMP

Membership Query (Type=17) – запрос о наличии в сети членов групп. Запросы обо всех имеющихся группах – общие запросы – отправляются по адресу 224.0.0.1 ("всем узлам"). Membership Report (Type=22) – уведомление о наличии в сети члена группы (отправляется хостом – членом группы по адресу группы). Leave Group (Type=23) – уведомление об отсоединении хоста от группы (отправляется отсоединившимся хостом по адресу 224.0.0.2 – "всем маршрутизаторам").

Типы IGMP сообщений

Веерная рассылка – наиболее простой метод маршрутизации групповых дейтаграмм, при котором дейтаграмма рассылается во все сети системы независимо от наличия в той или иной сети членов группы. При поступлении групповой дейтаграммы маршрутизатор проверяет, впервые ли он получает эту дейтаграмму. Если да, то маршрутизатор рассылает дейтаграмму через все свои интерфейсы, кроме того, с которого она была получена. Иначе дейтаграмма игнорируется.

Веерная рассылка (Flooding)

Остовые деревья (Spanning Trees)

RPF (Reverse Path Forwarding)

CBT (Core Based Trees)

Протокол DVMRP (Distance Vector Multicast Routing Protocol) – самый старый протокол групповой маршрутизации, он используется в ядре экспериментальной сети MBONE. Протокол работает по технологии RPF с усечением, но для построения деревьев используется собственный дистанционно-векторный протокол, аналогичный протоколу RIP.

4. Протоколы маршрутизации групповых дейтаграмм

Протокол MOSPF (Multicast OSPF) является расширением протокола OSPF. Маршрутизатор, поддерживающий это расширение, устанавливает бит "М" в поле "Options" сообщения "Hello". В базе данных состояния связей вводится дополнительный тип записи: для указанной сети перечисляются все группы, члены которых есть в этой сети. Эти записи, как и все прочие записи базы данных состояния связей, распространяются по системе сетей с помощью протокола веерной рассылки.

Протоколы маршрутизации групповых дейтаграмм

PIM (Protocol Independent Multicast) – два протокола групповой маршрутизации (для плотного и разреженного расположения членов групп, соответственно dense mode и sparse mode), не зависящие от используемого протокола "обычной" маршрутизации. PIM DM (PIM Dense Mode) используется в системах сетей с большой плотностью получателей.

PIM SM (Protocol Independent Multicast, Sparse mode, RFC-2362) применяется для маршрутизации дейтаграмм для малочисленных групп, члены которых находятся далеко друг от друга (в этом случае недостатки метода RPF с усечением становятся существенными). Функционирование протокола можно кратко описать как метод CBT, переходящий в RPF.

Применение того или иного протокола групповой маршрутизации существенно зависит от того, плотно или разреженно расположены получатели группового трафика. Для плотного расположения годятся протоколы DVMRP, MOSPF и PIM DM; для разреженного подходят PIM SM и CBT.

Обсуждение

Вопросы для самопроверки:

Укажите основную проблему в задаче передачи мульти­кастингового трафика. В чем состоит отличие случаев редкого и плотного расположения получателей мультикастинговых дейтаграмм с точки зрения методов их маршрутизации? Какой протокол используется для отправки IP-дейтаграмм множеству хостов в сети? Какие адреса, назначены для использования мультикастингом? Какой основной недостаток использования групповой рассылки на транспортном уровне? Что такое веерная рассылка? Что такое PIM SM?

Рекомендуемая литература:

Мамаев М.А. Телекоммуникационные технологии (Сети TCP/IP). – Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 2004. Леинванд А., Пински Б. Конфигурирование маршрутизаторов Cisco. 3-е издание. – М.: "Вильямс", 2007. Мамаев М., Петренко С. Технологии защиты информации в Интернете. Специальный справочник. – СПб: "Питер", 2005. Williamson B. "Developing IP Multicast Networks, Volume I". – Cisco Press, 2003.

Использование материалов презентации Использование данной презентации, может осуществляться только при условии соблюдения требований законов РФ об авторском праве и интеллектуальной собственности, а также с учетом требований настоящего Заявления. Презентация является собственностью авторов. Разрешается распечатывать копию любой части презентации для личного некоммерческого использования, однако не допускается распечатывать какую-либо часть презентации с любой иной целью или по каким-либо причинам вносить изменения в любую часть презентации. Использование любой части презентации в другом произведении, как в печатной, электронной, так и иной форме, а также использование любой части презентации в другой презентации посредством ссылки или иным образом допускается только после получения письменного согласия авторов.