2.14 Многоадресная рассылка (мультикастинг) Определение

Мультикастингом называется рассылка пакетов группе получателей. Для идентификации групп используются адреса класса D в диапазоне 224.0.0.0 – 239.255.255.255. Пакет, направленный на групповой адрес, должен быть доставлен всем участникам группы. Такие пакеты называются групповыми. Некоторые групповые адреса зарезервированы для специальных групп согласно RFC-1700. Например:

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;

224.0.0.9– маршрутизаторы RIP-2;

Адреса в диапазоне 224.0.0.0 – 238.255.255.255 предназначены для использования в Интернет. Адреса 239.Х.Х.Х зарезервированы для внутреннего использования в частных сетях.

Групповая рассылка может использоваться для передачи мультимедийного трафика, а также для передачи служебного трафика, например маршрутной информации.

Групповая рассылка уменьшает нагрузку на сеть. Вместо того, чтобы передавать каждому члену группы отдельный пакет, один пакет передаётся всем членам группы.

Получатели пакетов с определенным групповым адресом называются членами данной группы. Отправитель группового пакета не обязан знать индивидуальные IP-адреса получателей и не обязан быть членом группы.

Недостатком групповой рассылки является невозможность использования протокола TCP. Использование протокола UDP влечет за собой его недостатки: ненадежность доставки, отсутствие средств реагирования на заторы в сети и т.д.

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 сетевого доступа

Мультикастинг поддерживается в реализациях TCP/IP всех современных операционных систем. На уровне сетевого доступа в Ethernet существует диапазон адресов для групповой рассылки IP-пакетов: 01:00:5e:X:Y:Z, где ХYZ – младшие 23 бита IP-адреса. То есть, групповому IP-адресу 224.255.2.1 на уровне Ethernet будет соответствовать MAC-адрес 01:00:5e:7f:02:01. Это соответствие не является однозначным: в тот же MAC-адрес будут преобразованы IP-адреса 225.255.2.1, ...,239.255.2.1, 225.127.2.1, ..., 239.127.2.1.

Для эффективной работы многоадресной рассылки необходимо следующее:

• регистрация членов группы на маршрутизаторе. Маршрутизатор должен знать, члены каких групп находятся в непосредственно подсоединённых к нему сетях.

• маршрутизация групповых пакетов. Использование принципов обычной IP-маршрутизации не имеет смысла, так как по групповому пакету нельзя определить индивидуальные IP-адреса его получателей. Поэтому для маршрутизации групповых пакетов используются специальные протоколы.

2.14.1 Протокол igmp

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 пакетов для тех или иных групп.

При помощи протокола IGMP маршрутизатор может определить, члены каких групп находятся в присоединённых к нему сетях. Хост может уведомить маршрутизатор о присоединении к группе, а также об отсоединении от группы.