Multicast se ha convertido en una palabra de moda más de una vez en la historia. Multidifusión IP significa que un emisor está enviando datos a múltiples receptores, pero sólo el envío de un solo ejemplar. Es muy útil para el streaming de medios de comunicación, así que vamos a explorar cómo funciona esto.
Al igual que la emisión, hay direcciones especiales designadas para los datos de multidifusión. La diferencia es que algunos de estos pueden ser derrotados, y se utiliza en Internet. El espacio de multidifusión reservado por la IANA es 224.0.0.0/4. No decimos, «Clase D» más. Las direcciones abarcado por 224/4 se 224.0.0.0 a través de 239.255.255.255.
Multicast es más eficiente que la de difusión, porque los paquetes de difusión tienen que ser recibida por todos en el vínculo local. Cada OS toma una interrupción, y pasa el paquete en la inspección, que normalmente implica algunas copias de datos. En multidifusión, la tarjeta de red no escucha a estos paquetes de multidifusión a menos que se le ha dicho que lo haga.
De forma predeterminada, con tarjetas de red multicast habilitado, el NIC escuchará sólo 224.0.0.1 en el arranque. Esta es la dirección asignada a «todos los sistemas de esta subred.» Sí, es muy similar a la de difusión. De hecho, muchas personas dicen que la difusión es un caso especial de multidifusión.
Multicast es selectiva en que se envía a, simplemente por la naturaleza de cómo las tarjetas de red pueden ignorar las cosas poco interesantes. Así es como funciona el enlace local, pero ¿qué hay de la Internet? Si alguien quiere transmitir el nacimiento del bebé de una celebridad en África a través de multidifusión, no queremos que todos los routers en Internet consume el ancho de banda requerido para entregar a cada equipo. Aparte de la tarjeta de red ser capaz de tomar decisiones a nivel local, existen mecanismos de enrutamiento multicast que sirven para «podar» ciertas subredes. Si nadie quiere ver que dentro de su red, no hay razón para permitir que ésta en la red.
Las personas que están interesados en ver tal espectáculo se desarrollará un programa especial, que a su vez le dice a la tarjeta de red para unirse a un grupo multicast. La NIC utiliza el Protocolo de administración de grupos de Internet (IGMP) para alertar a los routers multicast locales que les gustaría unirse a un grupo específico. Esto sólo funciona en un solo sentido, sin embargo. Si alguien quiere enviar y recibir multicast, la capa IP tendrá que ser más elegante. Para el envío, IP asignará una dirección IP a una dirección Ethernet, y decirle al controlador de la NIC para que pueda configurar la tarjeta con otra dirección MAC.
IGMP en sí es muy simple. Es muy similar a la ICMP, ya que utiliza la capa IP, sólo con un número de protocolo diferente. La cabecera se compone de sólo cuatro cosas: una versión; un tipo; una suma de comprobación; y el grupo, es decir, la dirección de multidifusión, que se unió. Cuando se envía ese paquete, un router multicast ahora sabe que al menos un host está interesado en recibir paquetes de una dirección de multidifusión específica. Ahora que el router tiene que hacer de alguna manera enrutamiento multicast con otros routers para obtener los datos.
Aquí se pone interesante. Hay unos pocos mecanismos de enrutamiento multicast que vamos a hablar hoy: DVMRP y PIM. Haciendo una pausa por un momento, es importante darse cuenta de que aún hoy en día de multidifusión no está ampliamente soportado. De vuelta en el día hubo un mbone, o columna vertebral de multidifusión, que las personas conectadas a través de IPIP (IP encapsulado en IP) túneles. La aplicación Unix mrouted entiende DVMRP y IGMP cuando los routers de Internet no lo hicieron. La mayoría de las personas que deseen utilizar multicast hoy en día todavía se preguntan por qué sus ISPs ciertos protocolos no están funcionando.
DVMRP es la multidifusión de Protocolo de enrutamiento de vector de distancia. Utiliza IGMP subcódigo 13, y hace lo que se llama Las inundaciones denso. Inundaciones densa es muy eficaz, pero muy ineficiente. Un router inundará a todo el mundo en el inicio y, a continuación, pode subredes desinteresados. PIM, o Protocolo-Independent Multicast, es independiente de los mecanismos de enrutamiento unicast. En el funcionamiento en modo denso, es muy parecido a DVMRP. PIM modo denso es esencialmente el mismo que DVMRP, excepto PIM utiliza el protocolo IP 103. implementos PIM se une, ciruelas pasas, y los injertos. Un injerto es lo contrario de una ciruela pasa: se injerta una rama de nuevo en el árbol.
Densa enrutamiento modo de multidifusión, independientemente del protocolo, funciona mediante el envío de datos a todo el mundo y después de la poda de nuevo las partes del árbol. Un árbol, como siempre, se utiliza para representar un conjunto de routers. Cuando un grupo de ramas podadas conseguir, routers eventualmente pueden eliminar trozos cada vez más grandes. Si no hay ramas están interesados dentro de un AS, el router frontera puede enviar un mensaje de ciruelas al router aguas arriba, por lo tanto, deja de malgastar ancho de banda.
Escaso enrutamiento modo de multidifusión utiliza un Punto de Encuentro, o RP. Todos se unen a los mensajes se envían a la dirección unicast del RP, por lo que esta claramente requiere un poco de conocimiento previo. Modo escasa PIM también opera un poco más inteligente. Utiliza árboles compartidos, pero si a los avisos del router que está más cerca de la fuente se puede enviar una unión de aguas arriba para garantizar el tráfico empieza a fluir a través de la mejor punto. El router recién designado se convierte en el punto de distribución de la fuente de la red.
Esto es todo lo fino y elegante, con excepción de un pequeño detalle: el Internet no es un árbol vertical. Las empresas quieren conectarse de forma redundante, por lo que, naturalmente, se formarán bucles gigantes. Reverse Path Forwarding (RPF) se utiliza en multicast también, para asegurarse de que los bucles no suceden. La idea básica es verificar que la interfaz de un paquete de multidifusión llega a es el camino más corto de unidifusión de vuelta al remitente. Si no, entonces probablemente no vino desde el emisor, por lo que se descarta el paquete. Si la comprobación del RPF es exitosa, el paquete se duplica y se envía a todos en el grupo.
Existen un buen número de otros protocolos de enrutamiento multicast en la naturaleza. OSPF tiene MOSPF, pero que sólo puede realmente ser utilizado dentro de un dominio. BGP tiene BGMP, pero nunca se ha visto fuera de cautiverio. La mayoría no se utilizan realmente, pero la gente siempre vienen con ideas nuevas e interesantes para hacer uso generalizado de una realidad de multidifusión. Es una pena ver el mismo video transmitido por separado desde un sitio Web, cuando se ahorraría gran ancho de banda a utilizar multicast y dejar que el router duplica cuando se necesita.
En una cáscara de nuez
Multicast utiliza direcciones especiales para enviar datos desde un único emisor a varios destinatarios, a pesar de que el destinatario sólo envía una copia.
Hosts o routers pueden unirse a grupos de multidifusión a través de IGMP para contar otros routers que estén interesados.
Protocolos denso inundaciones y ciruela pasa, los modos de escasos utilizarán un RP para evitar inundaciones innecesariamente.