IP Multicast Design
Kapitel 10 fra CCDP ARCH bogen.
This article is under development....Contents
IP Multicast grundlæggende
- Se artiklen IP Multicast
IP Multicast Group Membership
En enhed skal være medlem af en gruppe for at modtage trafik til gruppen. En enhed behøver ikke være medlem af gruppen for at sende til gruppen.
Multicast Applications and Multicast adoption trends
IP multicast anvendes til samtidig leverance af data til gruppen af modtagere, hvorfor Multicast også kaldes simulcast.
Der er forskellige typer af Multicast Applikationer. To af de mest almindelige er One-to-Many og Many-to-Many.
One-to-Many
Eksempler på One-to-Many er audio eller video distribution (IPTV) monitoring. Hvis modtagerne af datastrømmen skal melde tilbage til afsenderen kan den blive til en Many-to-Many applikation.
Many-to-Many applikationer bliver nemt meget komplekse. Kan anvendes til samarbejde mellem computere/mennesker....
Fordele ved Multicast
- Effektivitet. Båndbredden udnyttes bedre.
- Performance. Ikke så store krav til senderen (en session).
- Support for distribuerede applikationer. Mange nye applikationer vil se dagens lys der udnytter Multicast.
Ulemper ved Multicast
- Fleste applikationer er UDP baserede. (Pakketab mulige)
- UDP har ikke Congestion-Control (Windows-Size,Slow-start) så UDP baserede flows som ikke er real-time men bursts kan skabe Congestion i nettet.
Multicast Address Assignment
Multicast internal group Address Assignment
I området 239.0.0.0/8
- Statisk
- MADCAP - Multicast Address Dynamic Client Allocation Protocol (Lease en multicast adresse)
global group Address Assignment
Statisk adressering fra IANA eller ved anvendelse af GLOP defineret i RFC 3180.
Cisco multicast Architecture
For the Campus
- IGMP Host til Router kommunikation
- IGMP Snooping på Switche eller CGMP mellem Switche og Routere.
- Protocol Independent Multicast - PIM sparse mode (SM) eller (PIM-SM) eller bidirektionel PIM (bidir-PIM) for Routere
Ved Interdomain multicast kan anvendes
- Multiprotokol Border Gateway Protocol (MBGP) for Multicast Routing mellem Domæner
- Multicast Source Discovery Protocol (MSDP) for Multicast Source discovery.
- PIM Source Specific Multicast (SSM) for Multicast fra specifikke Sources.
- Multicast Virtual Private network (MVPN) for sikker forbindelse.
IGMP og CGMP
PIM Routing Protocol
- Prtocol Independent Multicasting
"Protocl Independent" delen betyder at PIM er uafhængig af Unicast Routing Protocol (OSPF,EIGRP..)
PIM Terminologier
Multicast Routning er forbindelses-orienteret: Trafikken sendes ikke før en modtager har sendt en Join forbindelse op af strømmen mod afsenderen.
Multicast enablede Routere anvender PIM til at bygge distributions træer. Distributions træer er dynamiske alt efter hvem der ønsker at modtage Multicast data strømmen. Hvis der sker netværks ændringer tilpasser distributions træet sig den nye topologi.
Reverse Path Forwarding
RPF eller Reverse Path Forwarding, fungerer ved at modtageren af en Multicast datastrøm sender en Join besked upstream indtil den møder datastrømmen, som så sender datastrømmen downstream imod den nye modtager.
Distributions træer
Source Tree
Et Source Tree er opbygget for hver Multicast Source som sender til en Multicast Groups. Hvis Sourcen sender til flere Multicast Groups, opbygges et træ pr. group, med roden ved Multicast Sourcen.
- Fordele
- Shortest Path mellem Multicast afsender og Modtagere
- Ulemper
- Skalerer ikke så godt. Hvis der er mange tusinde Multicast Groups skal Routerne have store Multicast Group Path tabeller.
Source Trees kaldes også Source-Routed eller Shortest-Path Trees (SPT) fordi træet tager den korteste vej mellem afsender og modtagere.
Shared Distribution Tree
Et Shared Tree bruger det samme træ til alle Multicast Groups. Et Shared Tree har en rod som kaldes Rendezvous Point (RP). Multicast Source sender Multicast Data strømmen til RP som videresender det gennem det fælles træ.
- Fordele
- Mange tusinde Multicast strømme kan passere Routerne uden de skal holde check på path-information.
- Ulemper
- Ikke altid Shortest Path mellem afsender og modtager
Multicast Distribution Tree notation
- (S,G) - (Source,Group). Denne notation fortæller at der anvendes Shortest Path mellem afsender og modtager og betyder normalt at der anvendes et Source Tree. (Kan dog ses i et Shared Tree)
- (*,G) -(Enhver source der sender til , Group). Denne notation fortæller at trafikken sendes gennem et RP. Der anvendes et Shared Tree, men oprettes i Cisco Routere også for ethvert (S,G).
PIM Deployment
Any Source Multicast (ASM)
ASM anvender en kombination at Shared og Source Trees og RP's (Rendezvous Points). ASM er også kendt som PIM-SM (Protocol Independent Multicasting - Sparse Mode) Beskrevet i RFC 4601.
De fleste Multicast installationer anvender denne metode.
Bidir-PIM
Bidirectional Protocol Independent Multicasting anvender udelukkende Shared Trees og er anbefalet til Many-to-Many applikationer. Bidir-PIM reducerer antallet af (S,G) i Routernes Multicast tabeller.
Source Specific Multicast (SSM)
SSM anvender udelukkende Source Trees og er anbefalet til One-to_MAny applikationer. SSM simplificerer netværket og fjerner behovet for Rendezvous Points.
ASM også kaldet PIM-SM
|
1: En aktiv Multicast source for Group G sender en pakke til First-hop Router B. |
