Что такое многоадресная перспектива?

Multicasting - это метод отправки данных из одного источника в несколько направлений одновременно.В отличие от Unicast, где данные отправляются одному получателю или трансляции, где данные отправляются всем устройствам в сети, многоатровневая посылает данные только выбранной группе приемников, которые заинтересованы в информации, делая их особенно полезными для таких приложений, как приложения.потоковое видео и онлайн -игры.

В этой статье мы рассмотрим, как работает многоадресная расстояния, различные протоколы, лучшие варианты использования и многое другое.

Многоадресные протоколы

Протоколы многоадресной рассылки предназначены для управления и оптимизации распределения данных среди нескольких получателей одновременно, помогая сохранить пропускную способность, уменьшить перегрузки сети и обеспечить полную передачу данных.

Существует несколько протоколов многоадресной рассылки, каждый из которых способен совместно работать, одновременно занимаясь индивидуальными конкретными аспектами многоадресной связи.Вот несколько основных протоколов, о которых нужно знать:

IGMP (протокол управления интернет -группой)

IGMP имеет решающее значение для управления участником многоадресной группы в сетях IPv4.Устройства, заинтересованные в получении многоадресных данных, отправляют отчеты IGMP в свои локальные маршрутизаторы, что указывает на то, к каким группам многоадресной рассылки они хотят присоединиться, указав соответствующие IP -адреса класса D.Маршрутизаторы используют IGMP для отслеживания этих групповых членов, гарантируя, что многоадресные пакеты перенаправляются только в сетевые сегменты, где есть устройства, подписанные на эти группы.

PIM (независимая от протокола многоадресной рассылки)

PIM - это семейство многоадресных протоколов маршрутизации, используемых для определения наилучшего пути для доставки многоадресного трафика.Существует два основных варианта PIM: PIM-SM (Sparse Mode) и PIM-DM (плотный режим).

Пим-См предназначен для сетей, где члены многоадресной группы широко распространены, а данные многоадресной рассылки отправляются нечасто.Он строит дерево распределения, которое соединяет многоадресную историю к получателям только при необходимости, уменьшая ненужную передачу данных.

PIM-DM, с другой стороны, подходит для сетей, где участники группы плотно упакованы и данные часто отправляются.Первоначально он затопляет сеть с помощью многоадресных пакетов, а затем корректирует филиалы дерева распределения, у которых нет заинтересованных приемников, обеспечивая эффективную доставку данных в средах с высокой многоадресной активностью.

MSDP (протокол обнаружения многоадресной рассылки)

MSDP используется для обеспечения междоменной многоадресной связи, позволяя маршрутизаторам в разных областях обмениваться информацией о активной многоадресной источниках.Обычно это используется наряду с PIM-SM для расширения возможностей многоадресной рассылки по различным административным границам, гарантируя, что данные многоадресной рассылки можно эффективно передаваться по нескольким автономным системам (ASE) в Интернете.MSDP гарантирует, что источники в одном домене могут быть обнаружены и доступны приемниками в другом, способствуя более широкому охвату содержания многоадресной рассылки.

DVMRP (протокол многоадресной маршрутизации на расстоянии)

DVMRP является одним из самых ранних протоколов маршрутизации многоадресной рассылки.Он основан на алгоритме маршрутизации вектора расстояния и предназначен для управления передачей данных многоадресной рассылки в сети путем создания дерева кратчайшей дороги от источника до получателей.DVMRP периодически обменивается информацией о маршрутизации с соседними маршрутизаторами для поддержания точных таблиц маршрута, обеспечивая эффективную и бесплатную доставку данных многоадресной рассылки.

MOSPF (сначала с красот

MOSPF - это расширение протокола OSPF (сначала открытый самый короткий путь) для поддержки многоадресной маршрутизации.Он использует информацию OSPF по связям с ссылкой для расчета деревьев кратчайшего пути для многоадресных групп, обеспечивая эффективную и точную доставку данных.MOSPF легко интегрируется с OSPF, что делает его подходящим выбором для сетей, уже использующих OSPF для одноадресной маршрутизации.

PGM (прагматическая общая многоадресная расстояния)

PGM - это многоадресный транспортный протокол, который обеспечивает надежно доставляемые данные всем предполагаемым получателям.Он предоставляет механизмы обнаружения потерянных пакетов и запроса повторных передач, гарантируя, что все получатели многоадресной рассылки получают полный поток данных.PGM особенно полезен в приложениях, где целостность данных имеет решающее значение, например, передачи файлов и потоковые носители.

Как работает многоадресная расстояния

Multicast использует диапазон класса D (224,0,0,0 до 239,255,255,255) Система адресной системы IPv4, который специально предназначен для многоадрески.Вот как устройство, такое как телевизор, использует многоаправленную для получения данных, таких как видеоконтент по требованию от поставщика кабелей:

1. Инициирование устройства: Телевизор хочет получать данные (телешоу), которая проходит многоадресной рассылки для определенной группы получателей-например, события по требованию.

2. Присоединение к многоадресной группе: Телевизор отправляет отчет IGMP на свой локальный маршрутизатор, указывая на его интерес к присоединению конкретной многоадресной группы, идентифицированной конкретным IP-адресом класса D, зарезервированным для события по требованию, предлагаемому провайдером кабелей.

3. Управление маршрутизаторами: Получив отчет IGMP, маршрутизатор обновляет записи членства в группе.Теперь он знает, что телевизор в своей сети заинтересован в получении многоадресных потоков.

4. Многоадресная маршрутизация: Когда провайдер кабеля генерирует данные (например, потоковую передачу события по требованию), он отправляет одну копию пакета данных с помощью IP-адреса многоадресного назначения.Маршрутизаторы в сети, используя протоколы многоадресной маршрутизации, такие как PIM, определяют наилучшие пути для пересылки этих пакетов, чтобы охватить все устройства, заинтересованные в многоадресной группе.

5. Доставка данных: Маршрутизаторы переправляют многоадресные пакеты только на конкретные сегменты сети, где устройства, такие как телевизор, подписались на многоадресную группу.Этот целевой подход доставки сводит к минимуму перегрузку сети и оптимизирует использование полосы пропускания по сравнению с отправкой данных индивидуально на каждое устройство.

6. Прием устройства: Телевизор, ранее отправляя отчет IGMP, теперь получает многоадресный поток данных от поставщика кабелей, что позволяет ему транслировать событие по требованию.

Многоадресные приложения

Multicast широко используется в сценариях, где данные должны быть эффективно распределены по нескольким получателям.Вот некоторые из наиболее распространенных приложений:

Потоковая передача средств массовой информации: Multicast является ключом в IPTV (интернет -протокол телевизионное телевидение) и трансляции в прямом эфире.Это позволяет потоковым службам одновременно отправлять один поток данных нескольким подписчикам, обеспечивая эффективное использование пропускной способности и последовательную доставку высококачественного видеоконтента.

Видео-конференция: Для крупномасштабных видеопроводов, вебинаров и виртуальных встреч многоадресная рассылка поддерживает одновременную передачу аудио и видеоданных многочисленным участникам.Это уменьшает нагрузку на серверы и сети, обеспечивая более плавный опыт для всех участников.

Распределение файлов: Multicast идеально подходит для распределения обновлений программного обеспечения, исправлений и больших файлов на несколько устройств.Компании могут отправить единый пакет обновлений на все компьютеры в сети, значительно сократив время и требуемую пропускную способность по сравнению с отправкой отдельных обновлений на каждое устройство.

Устройства IoT: В сфере Интернета вещей (IoT) многоадресная рассылка облегчает связь между многочисленными датчиками, устройствами и центральными системами.Например, центральная система может отправлять команды управления или обновления прошивки на все устройства IoT в сети одновременно, повышая эффективность и отзывчивость.

Преимущества многоадресной рассылки

Multicast предлагает несколько преимуществ, что делает его предпочтительным методом распределения данных во многих сетевых средах.Эти преимущества включают:

Эффективность: Multicast значительно снижает использование полосы пропускания, отправляя один пакет на несколько получателей вместо дублирования данных для каждого получателя.Это особенно важно в сетях с ограниченной пропускной способностью или высокими требованиями передачи данных.

Масштабируемость: Multicast очень масштабируется, поддерживая большие сети со многими получателями без значительного увеличения потребления полосы пропускания или сетевой нагрузки.Это делает его подходящим для приложений с участием тысяч или даже миллионов пользователей, таких как живые трансляции или крупномасштабные программные распределения.

Сниженная сетевая нагрузка: Снижая бремя на отправителю и общую сетевую инфраструктуру, многоадресная рассылка обеспечивает более эффективную передачу данных.Это снижение сетевой нагрузки приводит к более низкой задержке, более высокой пропускной способности и более стабильной сетевой среде.

Многоадресные проблемы и ограничения

Несмотря на то, что Multicast предоставляет много преимуществ, она также представляет проблемы, которые необходимо решить для успешной реализации.Понимание этих проблем может помочь в планировании и поддержании эффективных и безопасных многоадресных сетей.

Совместимость: Одна из основных проблем с многоадресной рассылкой является то, что не все сетевые устройства и инфраструктура поддерживают ее.Старые маршрутизаторы, коммутаторы и сетевые карты могут не иметь многоадресных возможностей, требующих обновлений или замены для обеспечения функциональности многоадресной рассылки.

Сложность конфигурации: Настройка и управление многоадресной сетью может быть сложной.Это требует тщательного планирования, точного конфигурации и постоянного технического обслуживания, чтобы гарантировать, что многоадресный трафик эффективно протекает и достигает всех предполагаемых получателей.Несоответствия могут привести к таким вопросам, как сетевые петли, чрезмерный трафик или неполная доставка данных.

Проблемы надежности: Потеря пакетов может быть серьезной проблемой в сетях, которые не национально поддерживают многоадресную рассылку или имеют недостаточную поддержку многоадресной рассылки.В отличие от Unicast, где потерянные пакеты могут быть повторно переданы, Multicast не включает в себя механизмы восстановления пакетов, что может привести к потере данных, если условия сети не являются оптимальными.

Соображения безопасности

Многоадресные сети могут быть уязвимы для несанкционированного доступа, если не существуют правильных мер безопасности.Вторжения могут потенциально присоединиться к многоадресной группам и перехватить данные, предназначенные для законных получателей, что приводит к нарушениям данных и проблемам конфиденциальности.

Реализация управления шифрованием и доступа может обеспечить многоадресную трафик и защитить от несанкционированного доступа.Шифрование гарантирует, что даже если перехватываются многоадресные пакеты, данные остаются нечитаемыми для несанкционированных пользователей.Доступ к элементам управления, например IGMP Snooping а также Управление многоадресной группой, Помогите убедиться, что только авторизованные устройства могут присоединиться к многоадресной группам и получать многоадресные данные.