multicast in internet
Download
Skip this Video
Download Presentation
MULTICAST in INTERNET

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 57

MULTICAST in INTERNET - PowerPoint PPT Presentation


  • 106 Views
  • Uploaded on

Multicast. Gian Paolo Rossi. MULTICAST in INTERNET. C.so di laurea in Informatica Reti di Calcolatori II a.a. 2003-2004. “When you think you have an adequate protocol design, just say the word ‘multicast’” Dave Clark. Multicast. Gian Paolo Rossi. Multicast - perche’ ?. Applicazioni

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' MULTICAST in INTERNET' - cheng


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
multicast in internet

Multicast

Gian Paolo Rossi

MULTICAST in INTERNET

C.so di laurea in Informatica

Reti di Calcolatori IIa.a. 2003-2004

“When you think you have an adequate protocol design, just say the word ‘multicast’”

Dave Clark

multicast perche

Multicast

Gian Paolo Rossi

Multicast - perche’ ?

Applicazioni

la disponibilita’ di una rete multicast-enabled semplifica lo sviluppo

delle nuove applicazioni su piattaforma Internet

Rete

“…multicast is a requirement, not an option, if the Internet is going

to scale…” (rif.IETF)

Ottimizza l’uso di risorse sui link, sui router, sulle stazioni sorgenti,….

Network management

L’astrazione di un gruppo di destinazioni in rete consente di gestire

con una azione piu’ apparati di rete

ietf routing area

bgmp

Border Gateway Multicast Protocol

Forwarding and Control Element Separation

forces

Inter-Domain Multicast Routing

Inter-Domain Routing

idmr

IS-IS for IP Internets

Mobile Ad-hoc Networks

Multicast

Gian Paolo Rossi

idr

IP Routing for Wireless/Mobile Hosts

Multicast Source Discovery Protocol

isis

Open Shortest Path First IGP

Protocol Independent Multicast

manet

Routing Information Protocol

Source-Specific Multicast

mobileip

UniDirectional Link Routing

Virtual Router Redundancy Protocol

msdp

ospf

pim

rip

ssm

udlr

vrrp

IETF – Routing Area

www.ietf.org

www-irtf.org

www.ipmulticast.com

multicast il modello

Multicast

Gian Paolo Rossi

Multicast - il modello

[RFC 1112]

receiver

[join/leave]

[multicast]

sender

G

una o piu’ stazioni sorgente che spediscono secondo uno stile IP

il sender non conosce la membership di G, ma solo il suo indirizzo multicast

join e leave libere da parte dei membri del gruppo

specifica da end-system, il modello non dice come la rete fornisce il multicast

indirizzi multicast

Multicast

Gian Paolo Rossi

Indirizzi Multicast

0 1 2 3 31

IPv4 Class D 1110 Multicast Group ID

28 bits

Uso del campo TTL (Hop-Limit in IPv6) per definire lo ‘scope’ del pacchetto multicast

224.0.0.0 - riservato

224.0.0.1 a 224.0.0.255 riservato routing e protocolli di basso livello

per discovery/maintenance della topologia di rete

224.0.0.1 all-hosts group nella subnet

224.0.0.2 all-routers group nella subnet

224.0.1.1 riservato protocollo NTP

224.0.1.0 a 238.255.255.255 dinamicamente assegnati ad applicazioni mcast

239.0.0.0 a 239.255.255.255riservati per ‘administrative scoping’ senza TTL

architettura per il multicast

Best-effort

[ftp://www.video.ja.net/mice/mrouted/Linux/]

Applicazioni

one-to-many

Applicazioni

many-to-many

Applicazioni

many-to-one

Multicast

API

Reliable multicast protocol

In Linux, il multicast e’

programmabile attraverso

setsockopt ()

getsockopt ()

TCP

UDP

IP

IGMP

Routing

multicast

switching

Multicast

Gian Paolo Rossi

Architettura per il Multicast
applicazioni 1 to m

Multicast

Gian Paolo Rossi

Applicazioni 1toM

Distribuzione audio/video programmata

una o piu’ sorgenti e richiesta di banda relativamente alta. Spesso piu’ flussi sono sincronizzati e hanno diverse priorita’

Push media

aggiornamento di informazioni dinamiche quali previsioni meteo, sport, news. Applicazioni “drip-feed” a banda relativamente limitata

Caching

contenuti web, file eseguibili, o update di file distribuiti a siti di replicazione o caching

Announcements

network time, programmi multicast, distribuzione chiavi, configuration updates

Monitoring

traffico CBR o a burst per rilevazione sensori, quotazione titoli o altri dati RT

slide8

Multicast

Gian Paolo Rossi

Applicazioni MtoM

Conferenza multimediale

streaming audio/video e whiteboard. Data stream con diverse priorita’ e problemi di coordinamento e gestione

Sincronizzazione risorse

aggiornamento di copie replicate di database

Collaborazione e lavoro coordinato

workflow e editing di documenti condivisi

Chat groups

conferenze text-based con possibilita’ di avatars di ogni speaker in ambiente simulato

Distributed Interactive Simulation (DIS)

multicast di info descrittive per il rendering distribuito di oggetti di simulazione

Giochi distribuiti

sostanzialmente DIS con funzioni di chat line [MiMaze su Mbone, Quake]

Jam sessions

encoded audio condiviso (eg. Musica)

applicazioni m to 1

Multicast

Gian Paolo Rossi

Applicazioni Mto1

Resource discovery

multicast come astrazione dell’IP per fornire query con clausola anycast per eleggere l’host in grado di fornire il servizio o quello ad accesso piu’ vicino

Data collection

raccolta di dati da un gruppo distribuito di sensori

Auctions

schema di relazione fra inserzionista e gli interessati che spediscono la proposta di acquisto

requisiti di banda

Multicast

Gian Paolo Rossi

Requisiti di banda

Push media caching distribuzione a/v

announcements monitoring

1toM

Resource discovery data collection

auctions auctions

Mto1

Chat group collaboration conferencing

sincronizzazione risorse DIS

giochi distribuiti

jam sessions

MtoM

limitata media alta

banda

tolleranza sul ritardo

Multicast

Gian Paolo Rossi

Tolleranza sul ritardo

monitoring distribuzione a/v Push media announcements caching

1toM

data collection

auctions Resource discovery

Mto1

DIS Chat group

conferencing sincronizzazione risorse

jam sessions collaboration

giochi distribuiti distance learning

MtoM

delay

tolerance

limitata media alta

applicazioni multicast

Applicazioni

one-to-many

Applicazioni

many-to-many

Applicazioni

many-to-one

Infrastruttura di rete

multicast-enabled

Multicast

Gian Paolo Rossi

Applicazioni multicast

Active Theatre - EMULive Imaging

ICAST Broadcaster/Recorder

CU-seeMe - White Pine

Precept IP/TV e StreamWatch

Applicazioni

one-to-many

Applicazioni

many-to-many

Applicazioni

many-to-one

applicazioni multicast1

Applicazioni

one-to-many

Applicazioni

many-to-many

Applicazioni

many-to-one

Infrastruttura di rete

multicast-enabled

Multicast

Gian Paolo Rossi

Applicazioni multicast

Proshare - Intel

RealAudio/Video/Server - RealNetw.

ShowMe TV - SUN

NetMeeting - Microsoft

StarBurst Omnicast

Applicazioni

one-to-many

Applicazioni

many-to-many

Applicazioni

many-to-one

arrivano le appliancies accadeva nel 2001

Multicast

Gian Paolo Rossi

Arrivano le appliancies(accadeva nel 2001…)

Ad esempio: arriva la Internet Radio. Suono digitale in formato MP3,

modem per ISDN o commutata, piattaforma RealNetworks G2, circa 300$

Kerbango.com e AudioRamp.com

per suonare MP3: Winamp per conversione, player Adaptec EasyCD

sicurezza

Multicast

Gian Paolo Rossi

Sicurezza

Le applicazioni multicast non differiscono da quelle unicast per le loro esigenze

in termini di sicurezza: autenticazione utente, data integrity, data e user privacy.

Inoltre, i requisiti includono:

controllo di CHI puo’ spedire ad un gruppo

controllo di CHI puo’ ricevere

assicurare che il dato generato da un utente autenticato non sia alterato

controllare se sender o altri receiver conoscono l’identita’ dei receiver

QUANDO, COME e a CHI distribuire le chiavi

QUANDO, COME e PERCHE’ le chiavi sono revocate

Secure Multicast Research Group (SMUG) IRTF

http://www.ipmulticast.com/community/smug/

ftp://ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-aft-mcast-fw-traversal-01.txt - SOCK v5

http://www.epm.ornl.gov/tildedunigan/gkm.html - Group Key Mngt.

architettura per il multicast1

Multicast

Gian Paolo Rossi

Architettura per il Multicast

QoS e CoS

Manage

ment

Applicazioni

one-to-many

Applicazioni

many-to-many

Applicazioni

many-to-one

RTSP

Reliable multicast

protocol

RTCP

RTP

RSVP

UDP

TCP

IP

IGMP

Routing

multicast

switching

reliable multicast

Multicast

Gian Paolo Rossi

Reliable multicast

Caching distribuzione a/v push media

monitoring

1toM

data collection

auctions polling

Mto1

Collaboration conferencing

sincronizzazione risorse chat group

DIS

giochi

MtoM

loss

tolerance

limitata media alta

reliable multicast1

Multicast

Gian Paolo Rossi

Reliable Multicast

problemi simili a quelli dovuti a receiver eterogenei per raccolta NACKs

possibilita’ di graduare loss-rate in funzione dei requisiti

soluzioni proprietarie in commercio - non esiste uno standard

requisiti diversi sull’ordine di consegna

scalabilita’

burstiness dei dati, delay tolerance, real-time

standardizzazione di diversi protocolli per soddisfare diversi requisiti

focus attuale dell’IRTF su controllo congestione

RFC 2357 “IETF criteria for evaluating Reliable Multicast Transport and Application Protocols”

ReliableMulticastResearchGroup RMRG IRTF, M.Handley e A.Mankin (USC/ISI);

www.tascnets.com/mist/doc/mcpCompare.html - confronto fra diversi protocolli

research.ivv.nasa.gov/RMP/links.html - reliable multicast links

problema del feedback

Multicast

Gian Paolo Rossi

Problema del feedback

La presenza di receiver eterogenei richiede spesso di adottare tecniche di controllo sul flusso dei dati trasferiti.

L’uso di UDP impone la gestione del controllo del canale a livello applicativo. Il risultato per le applicazioni a/v puo’ essere migliore attraverso l’uso di tecniche di encoding a livelli o separazione dei flussi

Nel caso di gruppi numerosi l’implosione dei feedback sulla sorgente va controllata.

  • shared learning con uso di timer
  • local recovery sfruttando scope o TTL
reliable multicast2

Multicast

Gian Paolo Rossi

Reliable Multicast

GlobalCast Reliable Multicast - www.gcast.com

e-cast Reliable Multicast software - www.lucent.com

StarBurst Multicast - www.starburstcom.com

inoltre, www.tibco.com, www.probita.com

alcune applicazioni: THE BOX, Toys’R US, GM

slide21

Multicast

Gian Paolo Rossi

MFTP

Multicast File Transfer Protocol

Pass 1

File

source

Blocco 1

Blocco 2

Blocco 3

Blocco 4

receiver

ack/nack

ack/nack

ack/nack

ack/nack

Pass 2

source

Blocco 1

Blocco 2

Blocco 3

Blocco 4

receiver

Blocco1

frame 251

Blocco 2

frame 288

Blocco 2

frame 295

Blocco 4

frame 37

Blocco 4

frame 185

rtp rtcp e rtsp

Manage

ment

Applicazioni

one-to-many

Applicazioni

many-to-many

Applicazioni

many-to-one

RTSP

RTSP

Reliable multicast

protocol

RTCP

RTCP

RTP

RTP

RSVP

UDP

IP

IGMP

Routing

multicast

switching

Multicast

Gian Paolo Rossi

RTP, RTCP e RTSP
slide23

Multicast

Gian Paolo Rossi

RTP

[RFC 1889]

RTP fornisce un servizio end-to-end di consegna dati ad un gruppo di receiver in modo da rispettare in ricezione il formato ed il timing tipico di trasmissioni stream-based. Si appoggia ad UDP per le funzioni tipiche di trasporto. Ogni medium di una sessione multimediale viaggia su una sessione RTP separata.

timestamp

Payload type

Source-ID

marker

sequence

Sender Receiver N

RTP

router

RTP

trsl

mix

A B

[translator e mixer]

slide24

Multicast

Gian Paolo Rossi

RTCP

[RFC 1889]

RTCP e’ il protocollo che controlla il trasferimento dati su una sessione RTP.

RTCP e’ attivo anche in assenza di traffico dati. Definisce 5 tipi di pacchetto:

sender report, receiver report, source description, bye, app.

Il protocollo svolge le seguenti 3 funzioni principali:

Feedback alla applicazione - report statistici sono generati sia

dalle stazioni sender che receiver per fornire alla applicazione

informazioni sulla qualita’ della trasmissione

Identificazione della sorgente RTP - RTCP trasferisce il nome

canonical (CNAME) di ogni partecipante per membership e

per identificare flussi dalla stessa sorgente su diverse sessioni RTP

Controllo trasmissione RTCP - il traffico di controllo RTCP viene

adattato in funzione del traffico di sessione e del #partecipanti

rtp rtcp

Multicast

Gian Paolo Rossi

RTP-RTCP

applicazione

applicazione

Playback

buffer

Playback

buffer

RTP/RTCP

RTP/RTCP

Internet

Piu’ flussi RTP, possono

essere integrati in ricezione usando

le informazioni contenute nell’header

RTP e usando un buffer di dimensioni

opportune per compensare i problemi di

rete. Il controllo RTCP mantiene la membership

di gruppo e consente di monitorare i singoli media. Un ricevente puo’ decidere di

selezionare un solo medium in funzione delle risorse di cui dispone.

rtp rtcp1

Multicast

Gian Paolo Rossi

RTP/RTCP

Usano porte UDP contigue, #pari RTP e dispari superiore RTCP

RTP v2 e’ maturo per supportare la maggior parte di payload mediali

Alcuni tool di network monitoring possono non parsare ancora RTP

Vendors/prodotti che utilizzano RTP/RTCP: esempi

MS NetShow, Precept IP/TV, QuickTime TV Apple, vic e vat

(public domain di MBone), ICAST Broadcaster e Viewer,

RealAudio/Video/Media, UCL Robust-Audio Tool (RAT)

Precept StreamWatch - consente di configurare viewer per diversi

stream allo scopo di monitoraggio e management

slide27

Multicast

Gian Paolo Rossi

RTSP

RTSP fornisce il controllo remoto di server multimediali. Definisce il framework

per ricevere uno o piu’ media, anche da server diversi, ma si appoggia a RTP per

il trasporto e la consegna dei diversi stream.

HTTP GET

Web

Browser

Web

Server

session description

SET UP

Media

Player

Media

Server

PLAY

RTP audio/video-RTCP

PAUSE

TEARDOWN

slide28

Multicast

Gian Paolo Rossi

RTSP

<session>

<group>

<track src=“rtsp://audio.mtv.com/movie”>

<track src=“rtsp://video.mtv.com/movie”>

</group>

</session>

Ogni media stream e’ identificato da un RTSP URL che puo’ identificare

server diversi. Il server mantiene un identificatore per ogni sessione e, poiche’

lo stream di fatto viaggia con un protocollo separato, il server

deve anche mantenere un session state per associare la sessione RTSP con

un dato stream. Il client puo’ contemporaneamente aprire sessioni con altri

media server.

session management

Multicast

Gian Paolo Rossi

Session Management

MultipartyMultimediaSessionControl WG-IETF (MMUSIC)

Conference

Setup&Discovery

Conference

Control

SDP

SCCP

CCCP

SAP

SIP

RSVP

UDP

TCP

IP

session management1

Multicast

Gian Paolo Rossi

Session Management

SDP fornisce un formato per descrivere una sessione di conferenza. Si appoggia

ad altri protocolli per la diffusione della descrizione

“SDP”, V.Jacobson, M.Handley, draft-ietf-mmusic-sdp-04.txt, 1997.

SAP diffonde periodicamente i descrittori di conferenza all’indirizzo multicast

224.2.127.254, UDP port 9875

“SAP”, draft-ietf-mmusic-sap-01.txt, 1998

SIP e’ utilizzato per invitare persone o media-server ad una conferenza

“SIP”, E.Shooler, M.Handley, draft-ietf-mmusic-sip-04.txt, 1997

SCCP fornisce application e membership control, floor e network

management in sessioni con moderatore designato che deve dare permesso

di join ad un nuovo membro

“SCCP”, draft-ietf-mmusic-sccp-03.txt, 1998

session management2

Multicast

Gian Paolo Rossi

Session Management

sdr - University College of London , piattaforma UNIX, basato su SDP

mice.ed.ac.uk/mice/archive/sdr.html

mmcc - USC Information Science Institute, piattaforma UNIX, serve ad

orchestrare sessioni multipunto di teleconferenza con distribuzione chiavi

in sessioni confidenziali, precedente a sdr

mice.ed.ac.uk/mice/archive/mmcc.html

multikit - Live Networks, Inc., piattaforma UNIX e Windows95+, e’ di

base un browser SDP con la caratteristica di supportare viste posizionali

di una directory (ogni entry della directory puo’ essere collocata a

specifiche coordinate dello schermo per creare mappe attive)

www.lvn.com/multikit

multicast routing e lan switching

Manage

ment

Applicazioni

one-to-many

Applicazioni

many-to-many

Applicazioni

many-to-one

RTSP

Reliable multicast

protocol

RTCP

RTP

RSVP

UDP

TCP

IP

IGMP

Routing

multicast

switching

switching

Multicast

Gian Paolo Rossi

Multicast Routing e LAN Switching
igmp v1

router

IGMP routing update

router

router

LAN 2

IGMP

report

IGMP

report

IGMP

query

IGMP query (TTL=1,

all-host group)

LAN 1

LAN 3

Group

member

Group

member

Group

member

Multicast

Gian Paolo Rossi

IGMP v1

[in IPv6 le funzioni di IGMP sono incorporate in ICMP]

Un router non deve conoscere la

membership. E’ sufficiente

conoscere l’esistenza

di un membro di gruppo

pruning

Multicast

Gian Paolo Rossi

Pruning

router

router

router

router

router

router

IGMP

query

Group

Member

Group

Member

Group

Member

igmp v2

Multicast

Gian Paolo Rossi

IGMP v2

IGMP v2 introduce una procedura di elezione del router querier per ogni LAN.

In v1 veniva eletto dal protocollo di routing con politiche spesso diverse.

Group-Specific Query - introdotto per consentire queries da parte di un

router ad un gruppo specifico e non all’indirizzo all-host sulla subnet

(224.0.0.1).

Leave-Group - introdotto per ridurre la latenza di leave. Viene inoltrato al

gruppo all-routers (224.0.0.2)

Quando un router riceve un messaggio di Leave-Group, utilizza il messaggio

Group-Specific Query per verificare se si trattava dell’ultimo membro

del gruppo.

“IGMP, Version 1”, RFC 1112;

“IGMP, Version 2”, RFC 2236;

“IGMP, Version 3”,draft-ietf-idmr-igmp-v3-03.txt, feb.1999

multicast lan switching

router

Multicast Packet

switch

LAN 2

LAN 1

Group

member

Multicast

Gian Paolo Rossi

Multicast LAN Switching
igmp snooping

router

Multicast Packet

switch

IGMP

Report

LAN 2

LAN 1

Group

member

Multicast

Gian Paolo Rossi

IGMP Snooping

Snooping di query/report IGMP e di pacchetti di routing per id.le porte del router. Upgrade graduale.

gmrp layer 2 switching

router

Multicast Packet

switch

GMRP

Report

GMRP-capable

NIC driver

LAN 2

LAN 1

Group

member

Multicast

Gian Paolo Rossi

GMRP - Layer 2 Switching

Tabella

e filtri

IEEE 802.1p servizi per Traffic Class (CoS) e Multicast Filtering

IEEE 802.1Q std. che definisce estensioni alla frame Ethernet per propagare attraverso le reti VLAN info

mapping di indirizzi multicast

Multicast

Gian Paolo Rossi

Mapping di Indirizzi Multicast

Indirizzi IP-multicast in Classe D, liberi da 224.0.1.0 a 239.255.255.255. Lo IANA

ha assegnato una porzione di 23 (LO) bit nel IEEE-802 MAC multicast address

space. Tutti gli indirizzi Ethernet nello spazio IANA iniziano con 01-00-5E (hex).

0 7 8 15 23 31

IP address

Class D

1110

Low-order 23 bit del multicast

addr. copiato nell’Ethernet addr.

unused

00000001

00000000

01011110

0

48-bit Ethernet Address

multicast routing

Multicast

Gian Paolo Rossi

Multicast Routing

Manage

ment

Applicazioni

one-to-many

Applicazioni

many-to-many

Applicazioni

many-to-one

RTSP

Reliable multicast

protocol

RTCP

RTP

RSVP

UDP

TCP

IP

IGMP

Routing

multicast

switching

switching

protocolli di multicast routing

Multicast

Gian Paolo Rossi

Protocolli di Multicast Routing

Ogni protocollo per il multicast costruisce un albero di consegna. L’albero

collega i router che hanno riceventi per un dato gruppo nelle sottoreti one-hop.

Due sono gli approcci possibili:

Protocolli Dense Mode - costruiscono l’albero dei cammini minimi che collega

la/e sorgente/i di traffico multicast a tutti i riceventi del gruppo.

A questa categoria appartengono i protocolli DVMRP, MOSPF, PIM-DM

Protocolli Sparse Mode - costruiscono un albero condiviso da tutte le sorgenti

che collega un nodo core, radice dell’albero, a tutte le destinazioni di un gruppo.

A questa categoria appartengono i protocolli CBT, PIM-SM

dense mode

router

router

router

router

router

router

FLOOD

& PRUNE

Multicast

Gian Paolo Rossi

Dense Mode

Reverse Path Multicasting

router

sorgente

sorgente

router

router

router

router

router

router

router

Group

Member

Group

Member

Group

Member

dense mode1

router

router

sorgente

sorgente

sorgente

sorgente

router

router

router

router

router

router

router

router

router

router

router

router

router

Group

Member

Group

Member

Group

Member

Group

Member

Group

Member

Group

Member

Multicast

Gian Paolo Rossi

Dense Mode

Reverse Path Multicasting

Soft-state con

flooding periodico

dense mode2

Multicast

Gian Paolo Rossi

Dense Mode

Progettato pensando a sottoreti con elevata densita’ di Group Members

Non adatto a membership sparse

Difficolta’ a scalare e uso inefficiente di banda per via del flooding

Costo elevato sui router nel caso di molti gruppi e molte sorgenti

Buona distribuzione del carico multicast sulla rete

Periodi di inconsistenza in funzione del tempo di refresh dell’albero

shared tree

Multicast

Gian Paolo Rossi

Shared Tree

Rete di

connessione

Rete di

connessione

router

core router

sorgente

sorgente

router

router

router

router

router

router

Multicast incapsulato

in pacchetti unicast

router

router

router

router

router

router

router

Group

Member

Group

Member

Group

Member

Group

Member

Group

Member

Group

Member

shared tree1

Multicast

Gian Paolo Rossi

Shared Tree

Migliore scalabilita’ rispetto a Dense Mode. Solo i router sull’albero

mantengono uno stato

Explicit join sul core rende il protocollo piu’ efficiente

Puo’ usare flooding per il controllo, ma i dati sono instradati sull’albero

Collo di bottiglia sul nodo core che e’ anche possibile point-of-failure

Elezione core con Auto-RP (PIM) o al bootstrap

Il cammino fra sorgente e destinazioni puo’ non essere ottimo

dvmrp

Multicast

Gian Paolo Rossi

DVMRP

[RFC 1075]

CARATTERISTICHE

Il primo protocollo di routing multicast

Incorpora il protocollo unicast distance-vector

Dense-Mode

Implicit-join

DEPLOYMENT

Il protocollo piu’ implementato e disponibile

Usato in Mbone, grande esperienza e sperimentazione

Supporta tunneling

Il candidato ideale per le prime esperienze di test-bed

Improbabile implementazione in IPv6

Ogni router, anche quelli pruned, mantiene uno stato sull’albero di distribuzione

mospf

Multicast

Gian Paolo Rossi

MOSPF

[RFC 1584]

CARATTERISTICHE

Estensione multicast del protocollo OSPF

Crea alberi shortest path di distribuzione centrati sulla sorgente

Eredita da OSPF la buona scalabilita’ e adattivita’

Piu’ adatto a routing in Dense-Mode

Esplicit-join

DEPLOYMENT

Il protocollo puo’ operare in domini di routing OSPF

Adatto a casi con poche coppie (sorgente,gruppo) contemporanee

Non supporta tunneling

Meno implementazioni rispetto a DVMRP

Sara’ disponibile anche con IPv6

pim sm

Multicast

Gian Paolo Rossi

PIM-SM

[RFC 2117]

CARATTERISTICHE

Indipendente dal protocollo unicast

Shared tree con rendez-vous point

Il flusso di distribuzione e’ unidirezionale (da RP)

Si puo’ convertire in source-based con explicit join

Sparse-Mode

Explicit-join

DEPLOYMENT

Il protocollo e’ installabile in congiunzione a qualsiasi protocollo unicast

Adatto all’uso su WAN, anche se le prime esperienze sono state fatte su LAN

Puo’ essere portato a IPV6

PIM sparse-dense-mode specificati per regioni separate

mbone

The multicast backbone, H.Eriksson, CACM, Vol.8, 1994

Multicast

Gian Paolo Rossi

MBone

Multicast-capable

router (mrouted)

DVMRP

Multicast-enabled

network

Tunnel

unicast

inter domain routing

Multicast

Gian Paolo Rossi

Inter-Domain Routing

MBone e’ stato il piu’ importante test-bed multicast, ha consentito lo sviluppo

di competenze sul multicast ed ha favorito lo sviluppo di numerosi prodotti

sw (freeware) per applicazioni audio/video su piattaforma IP.

In circa 7 anni, nel 1997, MBone ha raggiunto 3500 sottoreti connesse sparse su

25 nazioni. Non e’ piu’ possibile continuare a considerarlo flat dal punto di vista

del routing. In piu’, DVMRP non e’ in grado di scalare su una topologia sparsa

e diventa sempre piu’ complessa la gestione dei tunnel MBone.

E’ necessario definire protocolli di inter-domain multicast per il breve-medio e

lungo termine.

pim sm bgp4 msdp

Multicast

Gian Paolo Rossi

PIM-SM/BGP4+/MSDP

[RFC 2283 per BGP4]

MBGP fornisce il

next-hop router

Intra-Domain

network

Intra-Domain

network

PIM-SM costruisce

l’albero multicast

Intra-Domain

network

Intra-Domain

network

MBGP-capable

border router

pim sm bgp4 msdp1

Multicast

Gian Paolo Rossi

PIM-SM/BGP4+/MSDP

C’e il problema di connettere gruppi distribuiti in molti domini sparse-mode

Dominio A

Non c’e’ modo per i receiver

nel dominio A di conoscere le

sorgenti del dominio B

RP

connessione

MBGP

RP

Le sorgenti si registrano su RP del

proprio dominio. I receiver spediscono

JOIN a RP nel loro dominio

Dominio B

multicast source discovery protocol

Multicast

Gian Paolo Rossi

Multicast Source Discovery Protocol

2. MSDP peer nel dominio conosce S

e spedisce SA a tutti i peer one-hop

1. S si registra presso

RP di dominio

RP/MSDP

RP/MSDP

S

albero

albero

3. Ricevuto SA, si esegue

il check di “correct path”

e il “peer RPF flooding”

4. Se esistono receiver per il

gruppo nel dominio, RP spedisce

una PIM join alla sorgente

MBGP fra

domini

RP/MSDP

RP/MSDP

albero

albero

pim sm bgp4 msdp2

Multicast

Gian Paolo Rossi

PIM-SM/BGP4+/MSDP

MSDP e’ una soluzione di breve/medio termine.

1. Ha problemi prestazionali con gruppi dinamici (problema della

latenza di join) e con sorgenti che generano traffico a burst (p.e. sdr)

2. Ha problemi di scalabilita’ per via dei pacchetti SA diffusi in rete

su TCP (anche UDP)

Le soluzioni di lungo termine sono allo studio in IETF. Fra queste:

MASC/BGMP - S. Kumar e altri, ACM Sigcomm ‘98

Express Multicast - D.Cheriton, ACM Sigcomm ‘99

Simple Multicast - T. Ballardie e altri, TR April ‘99, Univ.College London

inter domain routing sperimentazioni

Multicast

Gian Paolo Rossi

Inter-Domain RoutingSperimentazioni

www.internet2.edu/multicast/

vBNS - www.vbns.org/

attiva dal 1993, l’unica ad avere una tratta OC48 C in produzione (SFO-LA)

juniper M40 e Fore ASX 1000 per OC12 C

Abilene - www.ucaid.edu/abilene/

TEN155 - www.dante.net/ten155

supporta anche multicast con PIM-SM, MSDP e MBGP con clouds DVMRP

non comprende l’Italia per il multicast

CA*net - www.canet3.net

Progetto Canadese da 60 M $ con finalita’ simili a vBNS e Abilene

requisiti al desktop

Multicast

Gian Paolo Rossi

Requisiti al Desktop

OS TCP/IP stack

Lo stack TCP/IP deve supportare l’estensione multicast. MS Windows 95,

NT, Linux e UNIX lo supportano. IP multicast patches per SunOS 4.1+,

Solaris 2.3+, DEC OSF V2+ in:

http://www.starburstcom.com/patches/mcastres.htm

Supporto IGMP

Windows 95 e NT 3.5/4.0 supportano IGMP v1. La versione IGMP v2 di

molti routers e’ backward compatibile

Supporto multicast su schede NIC (esempi)

3Com Fast EtherLink XL NIC

[www.3com.com/products/dsheets/400250.html]

G-NIC Gigabit Ethernet NIC di Packet Engines Inc.

[email protected] - www.packetengines.com

ad