IP Multicasting Flashcards
Cos’è l’IP Multicasting
L’IP Multicasting è un’astrazione fornita da Internet per emulare il multicasting hardware, ossia quella serie di meccanismi utilizzati dalle varie tecnologie per trasmettere messaggi simultaneamente a più destinazioni
Come identifichiamo i ricevitori di un datagramma multicast
Address indirection: da “indirizzo per destinazione” ad “indirizzo per evento”, ovvero si utilizza un identificativo unico per il gruppo di ricevitori e una copia del datagramma è inviata, utilizzando tale identificativo, a tutti i membri del gruppo
Come sono gli indirizzi multicast
Ad ogni gruppo è associato un indirizzo multicast, cioè un indirizzo IP di classe D
Indirizzi IP Multicast hanno un range da 224.0.0.0 a 239.255.255.255
Cos’è il SAP
Il Session Announcement Protocol viene utilizzato per annunciare e descrivere una sessione multicast. Sfrutta il protocollo UDP
Come vengono gestiti i gruppi nel multicasting
La gestione dei gruppi è di tipo dinamico:
-Un host può unirsi o abbandonare un gruppo in qualsiasi momento e può appartenere contemporaneamente a più gruppi
-Non è necessario appartenere ad un gruppo per poter inviare ad esso dei messaggi
- membri del gruppo possono appartenere alla medesima rete o a reti fisiche differenti
Come funziona e di cosa si occupa il multicast router
Si occupa dello smistamento dei datagrammi multicast, in maniera trasparente riguardo agli host interessati ad una determinata sessione di gruppo.
Nel momento in cui un datagramma giunge al router, lo instrada verso altre reti
Cos’è IGMP
IGMP (Internet Group Management Protocol) è un protocollo che fornisce ad un host i mezzi per informare il multicast router ad esso più vicino che un’applicazione vuole unirsi ad un determinato gruppo multicast
Pacchetti IGMP sono incapsulati in normali datagrammi IP
Il raggio di interazione di tale protocollo è locale
Quali sono le funzionalità di IGMP
Le funzioni di IGMP sono relative a due fasi differenti:
Fase 1:
Quando un host si unisce ad un nuovo gruppo, invia un messaggio IGMP ad un particolare indirizzo multicast
I multicast router appartenenti alla rete locale sulla quale tale host è situato, ricevono il messaggio e stabiliscono i meccanismi di routing propagando le informazioni concernenti il gruppo attraverso la rete
Fase 2:
Dovendo gestire i gruppi in maniera dinamica, i multicast router interrogano periodicamente gli host sulle varie reti locali, per aggiornare le informazioni relative alla composizione dei gruppi stessi
Come è stato progettato IGMP
IGMP è stato accuratamente progettato per evitare di aggiungere carico eccessivo sulla rete:
Esso cerca di sfruttare al massimo i meccanismi hardware dei livelli sottostanti
Il multicast router evita di trasmettere messaggi di richiesta individuali per ciascun gruppo, cercando, piuttosto, di raccogliere informazioni relative alla composizione dei singoli gruppi con una sola richiesta.
Host appartenenti a più di un gruppo non inviano risposte multiple in contemporanea, ma le diluiscono, in maniera random, su di un intervallo di 10 secondi
Ogni host ascolta le risposte inviate dagli altri e sopprime le proprie nel caso in cui risultino superflue
Quali approcci vengono utilizzati nel routing multicast
Group-shared Tree: Singolo albero condiviso dal gruppo per distribuire il traffico di tutti i mittenti
Si utilizza un approccio core-based, ovvero viene definito un nodo centrale come nucleo
Source-based Tree: Specifico albero d’instradamento costruito per ciascun singolo mittente
Approccio Least unicast-cost path tree ovvero l’unione dei percorsi minimi dalla sorgente a tutte le destinazioni.
Differenza tra Least unicast-cost path tree e Steiner tree
Least unicast-cost path tree: Minimizza il costo dalla sorgente ad ognuna delle destinazioni
Steiner tree: Minimizza la somma dei costi dei link dell’albero multicast
Cos’è il Reverse Path Forwarding
L’algoritmo “least unicast-cost path tree” è di tipo “link state”, per cui richiede che ciascun router conosca lo stato di ciascun link della rete.
Per fare ciò viene utilizzato RPF, ovvero quando un router riceve un pacchetto multicast con un dato indirizzo sorgente, lo trasmette su tutte le interfacce di uscita solo se il pacchetto è giunto da un link appartenente al proprio shortest path verso il sender in questione
Quali sono i protocolli per il multicast utilizzati in internet
Distance Vector Multicast Routing Protocol: Utilizza un algoritmo Distance Vector che permette ad ogni router di calcolare il link di uscita sul percorso minimo verso ciascuna possibile sorgente. Implementa un algoritmo source-based tree con RPF, pruning e grafting
Multicast Open Shortest Path First: estende OSPF facendo sì che i router si scambino anche le informazioni relative all’appartenenza ai gruppi
Core-Based Tree: Costruisce un albero “group-shared” bidirezionale, con un unico centro
Protocol Independent Multicast: È in grado di funzionare utilizzando un qualunque protocollo i routing unicast come supporto e prevede due scenari alternativi:
● dense mode: i membri del gruppo multicast sono concentrati in una determinata area. (approccio RPF)
● sparse mode: il numero di router con membri di gruppo connessi è piccolo rispetto al numero totale di router (simile a CBT)
Cos’è la rete MBone
Una rete virtuale che si appoggia su porzioni dell’Internet fisica, composta da “isole” capaci di supportare il multicast IP collegate mediante link virtuali di tipo punto-punto chiamati “tunnel”
