IP Multicasting by 8wF2P3

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									                    IP Multicasting
♠인터넷 전송 방식 종류와 차이점

- 유니캐스트
- 브로드캐스트
- 멀티개스트

     Multicast응용       NON-Multicast응용    Multicast응용

   UDP                  UDP              UDP

    IP                   IP              IP

   MAC                  MAC              MAC




                   그림1.브로드캐스팅의 경우




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     Multicast응용                    NON-Multicast응용    Multicast응용


   UDP                               UDP              UDP

    IP                                IP              IP

   MAC                               MAC              MAC




                            그림2.멀티캐스팅의 경우

◆ IP계층에서의 Broadcasting

  - Network 계층에서의 multi, broad는 UDP에만 해당
  · Limited broadcast address
   ff.ff.ff.ff ⇒ 라우터 통과 X
  · Net-directd broadcast address
   netid부분 제외한 hostid 부분이 모두 1로 설정
   동일한 23.xxx와 24.xxx 통과 불능




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· Subnet-directed broadcast
  subnet mask에 의해 해당되는 subnet에 속한 모든 호스트들에게 전달 시 사용.
  Ex) 255.255.255.0 일때 210.110.193.X는 모두 같은 구조속으로 허용
· All-subnets-directed broadcast
  subnet mask가 210.110.255.255이므로 210.110.193.X 210.110.192.X 모두 통과 현재 사용 못함.


 ◆ IP계층의 Multicasting

· 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



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                             IP Multicasting
          - 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 미침


♠ Tunneling
 · 일반라우터:class-D 주소 지원못함 따라서 일반 라우터안의 내부망을 통해 상대방 타M-router에 전송
 · 터널링 방법
    1. IP loose source routing 옵션 이용 방법
      · 1993년 3월 이전에만 사용
      · 고정된 길이의 IP헤더를 하드웨어로 처리하는 고속 라우팅에 문제점
      · 소프트웨어적인 mrouter만을 위해 존재



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   1-1. IP loose source routing 사용 예
       - IP=a에서 IP=d로 멀티캐스트 전송 시


               Multicast                  Tunnel                  Multicast
IP=a            router                                             router     IP=d
                 IP=b         router                     router     IP=c
                                          Internet

       · IP=b에서 IP=a로 새로운 패킷 생성 후 전송             ∴ 패킷의 양이 길어짐
       · IP=c에서 loose source routing option영역 제거

  2. IP in IP 사용
   - 1993년 3월 이후 위1번 방법을 지원 않는 router에서도 사용가능
  2-1. 사용 예
   · 위 그림 참조
   · 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

※ 위 두가지 방법의 공통점 : unicast 패킷으로 캡슐화 하여 전송한다.



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멀티캐스트 주소에 따른 할당 내용

    IP 멀티캐스트 주소                         할당된 내용

         224.0.0.0          Reserved
         224.0.0.1          All Systems on this subnet
         224.0.0.2          All Routers on this Subnet
         224.0.0.3          Unassigned
         224.0.0.4          DVMRP Routers
         224.0.0.5          OSPFIGP OSPFIGP All Routers
         224.0.0.6          OSPFIGP OSPFIGP Designed Routers
         224.0.0.7          ST Routers
         224.0.0.8          ST Hosts
         224.0.0.9          RIP2 Routers
 224.0.0.10 ~ 224.0.0.225   Unassigned

         224.0.1.0          VMTP Manage Group
         224.0.1.2          SGI-Dogfight
         224.0.1.3          Rwhod
         224.0.1.4          VNP
         224.0.1.5          Artificial Horizons-Aviator
         224.0.1.6          NSS-Name Service Server
         224.0.1.7          AUDIONEWS - Audio News Multicast
         224.0.1.8          SUN NIS Information Service
         224.0.1.9          MTP Multicast Transport Service
 224.0.1.10 ~ 224.0.1.255   Unassigned


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                     IP Multicasting


    IP 멀티캐스트 주소                          할당된 내용

        224.0.2.1           rwho group(BSD) (unofficial)

        224.0.2.2           SUN PRC RMAPPROC_CALLIT


 224.0.3.0 ~ 224.0.3.255    RFE Generic Service


 224.0.4.0 ~ 224.0.4.255    RFE Individual Conferences


224.1.0.0 ~ 224.1.255.255   ST Multicast Group


224.2.0.0 ~ 224.2.255.255   Multicast Conference Calls


        232.x.x.x           VMTP transient groups




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                             IP Multicasting
◆ IGMP (Internet Group Management Protocol)
 - 자신이 속한 그룹에서 가입,탈퇴에 관한 정보 전달을 위해 사용하는 프로토콜


♠ 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



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                              IP Multicasting
IP multicast를 지원하는 platform

     Machines                 Operating Systems        Network Interfaces
                        SunOS 4.1.1,2,3
                                                  ie, le, lo       kernel 수정
Sun SPARC               Solaris2.3,4,5


Vax or Microvax         4.3+ or 4.4-tahoe
                                                  de, qe, lo

DecStation 3100,5000    Ultrix 3.1c, 4.1, 4.2a    in, se, lo       kernel 수정
                        Ultrix 4.3                                 kernel 수정

DecStation              OSF/1 1.3                                  kernel 수정
                        OSF/1 2.x, 3.0

Hewlett Packard         HP-UX 9.0.x                                kernel 수정

RS/6000                                                            kernel 수정
                        AIX 3.2.5

Silicon Graphics        All ship with multicast

80x86                   NetBSD, FreeBSD, BSDI
                        DOS




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                                IP Multicasting
♠ 기술동향 및 기반기술

  ◆ IETF MBoneD 워킹 그룹 동향
   - Multi Pruning necessity
   - Administratively Scoped IP Multicast
   - Introduction to IP Multicast Routing
   - Some Issue for an Inter-domain Multicast Routing Protocol
   - Guideline for Rate Limits on the MBone
   - PIM Border Router specification for connecting PIM-SM domains to a DVMRP Backbone
   - Multicast Debugging Handbook
  ◆ CCIRN 동향
   - 각 대륙간의 학술적 수행과 공개 연구 지원 위한 모임

  ◆ IPMI 동향
   - 1997년 미국 Stardust Technologies 와 Precept 주축으로 인터넷 멀티캐스트 관련 기술 보급과
     확산을 위해 결성
   - 실제 업체들의 상용화를 위한 연구 개발이 목적
   - 비회원제

  ◆ BGP4+ 기술
   - 현재 사용중인 BGP-4는 IPv4라우팅 정보만 전달



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                              IP Multicasting
   - RFC-1700 에 정의한 프로토콜 의미
   - BGP-4 의 속성 : 1. NEXT HOP 2. AGGREGATOR 3. NLRI
   - 도달 불가능한 라우팅 정보는 다음 홉까지 전달할 필요가 없으며 도달가능지역의 정보는 반드시
     다음 홉에 그룹화 되어 전달되어야 한다
   - 이를 위한 속성값에 대한 정의를 내림


  ◆ 멀티미디어 데이터를 전송 시 기술적 보완
   - Integrated Service Model/ RSVP
     : ㆍ실시간 전송 시 필수 불가결 한 문제
       ㆍ현실적 어려움
   - RTP/RTCP : 비표준화 (불안전한 프로토콜)
       ㆍ누구나 쉽게 개발가능
       ㆍ모든 응용이 공통으로 사용됨으로 시장성은 밝다


♠결 론
인터넷이 더 이상 정보공유의 검색만이 아닌 멀티미디어로서의 하나의 매개체가 되어 급속
한 발전을 하고 있기 때문에 좀더 다양한 사용자들의 욕구충족과 안정적기반의 통신을 위해
서는 꾸준한 연구,개발이 필요한 부분이 아닌가 한다.




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