IP Multicast
태그 :
- 개념
- - 특정 송신자가 하나의 데이터 패킷을 동시에 여러 수신자에게 보내는 서비스 - 서버의부하, 네트워크 부하를 줄이고 사용자 단의 화질을 개선시키는 등을 위해 한개의 스트림만으로 모든 사용자들에게 정보를 전달하는 네트워크 서비스
I. 패킷 전송방식, unicat/multicast/anycast 의 개요
가. unicast의 개요
- MAC 기반으로 상대측 IP주소를 목적지로하는 일대일 통신방식으로, 현재 네트워크 상에서 가장 많이 사용되는 방식
- 유니캐스트 통신 방식은 자신의 MAC Address가 아니라고 판단되면 랜카드가 프레임을 버리기 때문에 그 목적지 주소가 아닌 다른 PC들의 CPU 성능을 저하시키지는 않음.
나. multicast의 개요
- 특정 송신자가 하나의 데이터 패킷을 동시에 여러 수신자에게 보내는 서비스
- 서버의부하, 네트워크 부하를 줄이고 사용자 단의 화질을 개선시키는 등을 위해 한개의 스트림만으로 모든 사용자들에게 정보를 전달하는 네트워크 서비스
- 정해진 여러 사용자에게 동시에 전송
- 라우터, HUB, G/W (Internetworking) 등의 장비 및 S/W 필요
- 사용 서비스 → ① 다중 목적지에 프레임 전달서비스 경우
etc) 다자간회의, 다수의 수신자 메일(Spam Mail)
② BootP와 같이 클라이언트에 의한 서버 존재 여부검사 위해 사용 - 주 소 형 식 → 현재 Class D 주소 형식 사용
- 문제점 : 전체 네트워크에 송신 메세지가 전송되어 Bandwidth낭비초래, 다른 네트워크의 프로그램 운영치 못하는 문제발생
- 전송방식 →유니캐스트와 차이점은 전송 패킷
- 유니캐스트:IP add를 알고 수신지 주소를 전송 패킷의 헤더에 표시 후 전송.
· source-oriented 전송방식이라고 함
다. anycast의 개요
- IPv6에서 단일 송신자와 그룹 내에서 가장 가까운 곳에 있는 일부 수신자들 사이의 통신
- 애니캐스트는 한 호스트가 호스트 그룹을 위해 라우팅 테이블을 효과적으로 갱신할 수 있도록 하기 위해 설계
II. IPv6에서 unicat/multicast/anycast의 주소 유형 및 전송 방식
가. unicat/multicast/anycast 주소유형
유형 |
세부유형 |
설명 |
Unicast |
Global Unicast |
Public주소로써 Global로 연결하고 라우팅 기능 |
Local Link주소 |
같은 Link에서 인접한 Node와 통신할 때 사용 |
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Local Site주소 |
IPv4에서의 사설 IP주소와 같은 역할 수행 |
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특수주소 |
지정되지 않은 주소, 루프백 주소의 특수한 주소 |
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호환가능주소 |
IPv4에서 IPv6로 마이그레이션하는데 사용 |
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NSAP주소 |
Network Service Access Point주소를 IPv6로 매핑하는 방법 제공 |
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Multicast |
Multicast로 전송된 패킷은 주소 식별되는 여러 인터페이스로 전달 |
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Anycast |
주소로 식별되는 가장 가까운 인터페이스인 단말 인터페이스로 전달 |
나. unicat/multicast/anycast 전송방식
구분 |
설명 |
개념도 |
Unicast |
- 단일 인터페이스 지정 - 단일 송신자와 단일 수신자(1:1) |
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Multicast |
- 1:N 통신을 위한 주소 지정 방식. 특정 송진자가 하나의 데이터 패킷을 여러 수신자에게 보내기 위한 개념 - IPv4의 Broadcast 주소가 IPv6의 Multicast 주소로 대체 |
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Anycast |
- 단일 송신자와 그룹 내에서 가장 가까운 곳에 있는 일부 수신자들 사이의 통신 |
다. unicat/multicast/anycast 전송방식
- IP=a에서 IP=d로 멀티캐스트 전송 시
· IP=b에서 IP=a로 새로운 패킷 생성 후 전송 ∴ 패킷의 양이 길어짐
· IP=c에서 loose source routing option영역 제거
- IP in IP 사용
· 1993년 3월 이후 위1번 방법을 지원 않는 router에서도 사용가능
· mrouter IP=b가 패킷 수집, b패킷을 새로만든 IP패킷의 데이터 영역에 캡슐화
· 새로운 IP의 송,수신주소영역에 각각 mrouter IP=b mrouter IP=c의 주소를 포함시킴
· IP header protocol type =4 (RFC=1340) : IP in IP의 의미
· 새로운 패킷을 자신의 목적지 mrouter IP=c에 일반 라우터 경유하여 전송
라. 멀티캐스트 라우팅 프로토콜 종류
◆ DVMRP (Distance Vector Multicast Routing Protocol)
- 전송 경로 지정 (거리 vector)RFC-1075에서 처음 정의
- scaling problem
- 현재 구현된 DVMRP는 전체 mrouter를 하나의 단일 routing domain으로 간주
◆ MOSPF (Multicast Open Shortest Path First)
- RFC-1584에서 정의 , OSPF의 확장형
- 각각의 멀티캐스팅 목적지의 가장 가까운 경로로 라우팅 , 패킷 전송 시 공통 경로사용
◆ PIM (Protocol Independent Multicast)
- 라우터 간 멀티캐스트 패킷 전송 시 라우터와 LAN간에 멀티캐스트 패킷 전송 시 사용
- 현재 IDMR에서 개발 중
- DVMRP보다 단순 특정한 유니캐스트 라우팅 프로토콜에서 제공되는 방식과 무관하게 동작
마. 브로드케스팅과 멀티캐스팅의 차이점
브로드캐스팅 |
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멀티캐스팅 |
- 멀티캐스트 : 패킷 송신자는 그 헤더에 수신지 주소대신 수신지 참여 그룹주소를 표시 후 전송 · 그룹주소 D-class IP address(224.0.0.0 ∼ 239.255.255.255) =>실제 호스트 주소 아님 · 수신자는 자신이 패킷의 그룹에 속해 있나 판단해 패킷 수용 여부 결정 · receiver-oriented 전송방식이라고 함 ※ 유니캐스트전송 방식으로 화상회의 시 문제점 · 동일한 패킷의 중복전송으로 인한 network 효율 저하 유발 · 전송 대상자의 수가 늘어나므로 송신자의 전송부담 커짐 · 실시간 전송 시(음성, 화상) 이로 인한 효율저하가 전송자체의 성능 저하에 큰 영향 미 침
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III. Multicast 응용분야
분야 |
내용 |
현황 |
Mbone |
- 멀티캐스팅을 지원하는 네트워크 백본 - 인터넷 화상회의를 위하여 만들어진 가상망 |
- 적용 기술의 어려움으로 사내기업에서 대부분 활용함. |
원격교육 |
- 등록 수강생에게만 컨텐츠 제공 |
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인터넷방송 |
- 멀티미디어 전송 방송 |
IV. IGMP 프로토콜