IP -monilähetysliikenne: miten se toimii ja sitä käyttävät sovellukset

IPv4 -verkoissa saman verkon eri isäntien välillä on erityyppistä viestintää, yleensä Unicast -liikennettä (liikenne tietokoneesta toiseen tietokoneeseen) käytetään viestintään ja tiedonsiirtoon, mutta on myös liikennettä IP Multicast, tai myös tunnettu multicast, jonka tavoitteena on lähettää tietoja vain niille tietokoneille (asiakkaille), jotka on erityisesti määritetty vastaanottamaan tätä verkkoliikennettä. Tänään tässä artikkelissa aiomme selittää yksityiskohtaisesti, mitä monilähetysliikenne on ja miksi se on niin tärkeä tänään Internet -televisiossa.

Mikä on monilähetysliikenne?

IP -monilähetysliikenne

IP -monilähetysliikenne tai IP -ryhmälähetys on menetelmä tietojen siirtämiseksi tätä tarkoitusta varten määritettyyn vastaanottimien (asiakkaiden) ryhmään. Tietokoneet, joita ei ole erityisesti määritetty, eivät vastaanota tätä verkkoliikennettä ja voivat lähettää ja vastaanottaa muun tyyppistä liikennettä. IPv4 -verkoissa voidaan suorittaa yhteensä neljä erityyppistä viestintää, jotka ovat seuraavat:

  • unicast : se on yleisin viestintätapa, osoite on unicast, eli tietystä lähteestä kohteeseen. Meillä on yksi lähettäjä ja vastaanottaja, ja sitä voidaan käyttää sekä datan lähettämiseen että vastaanottamiseen. Tämäntyyppistä viestintää käytetään laajalti esimerkiksi web -selaamiseen, tiedostonsiirtoon Samban tai FTP: n kautta tai melkein mihin tahansa muuhun viestintään. Jos haluamme lähettää samat tiedot useille käyttäjille, meidän on lähetettävä tiedot kerran jokaiselle vastaanottajalle.
  • Lähettää : tämän tyyppinen tiedonsiirto mahdollistaa tietojen lähettämisen kaikille käyttäjille samassa lähiverkossa. Voimme lähettää viestin lähetettävälle IP -osoitteelle (joka on aliverkon viimeinen IP -osoite), ja muut yhdistetyt käyttäjät saavat tämän viestin automaattisesti. Meillä on erityinen IP -osoite 255.255.255.255, joka edustaa lähetystä koko paikallisverkolle. Tätä IP -osoitetta käytetään laajalti, kun lähetämme DHCP -etsintäviestin, jotta voimme selvittää, missä DHCP -palvelin sijaitsee verkossa.
  • anycast : tämäntyyppinen viestintä on yksi monista, mutta tietoja ei välitetä kaikille vastaanottimille, ne lähetetään vain lähimmille. Tätä menetelmää käyttävät DNS -palvelimet tasapainottamaan dataliikennettä eri puolilla maailmaa sijaitsevien palvelimien välillä. Anycast -IP -osoitteiden ansiosta samalla DNS -palvelimella (esimerkiksi 8.8.8.8) voi olla tämä osoite sekä Espanjassa että Yhdysvalloissa, joten dynaamiset reititysprotokollat ​​vastaavat pyynnön lähettämisestä lähimmälle DNS -palvelimelle.

Viimeinkin meillä on IP -monilähetys, mistä aiomme nyt puhua yksityiskohtaisesti. Monilähetysliikenne liittyy nimenomaan "asiakasryhmään", joka on kiinnostunut vastaanottamaan kyseisen verkkoliikenteen. Jos se ei kuulu Multicast -ryhmään, he eivät saa tietoja, mikä on ihanteellinen tapa estää verkostojen romahtaminen tai lähettää kopioita kaikista paketeista kaikille asiakkaille. Tiedonsiirto suoritetaan kerran Unicast -lähde -IP -osoitteesta valittuun monilähetys -IP -osoitteeseen riippumatta siitä, kuinka monta asiakasta tällä monilähetysosoitteella on, kaikki ryhmän jäsenet saavat datagrammit.

Yksilähetys- ja monilähetysliikenne on selvästi erilainen, tästä syystä on olemassa erilaisia ​​protokollia, jotka on erityisesti suunniteltu monilähetysliikenteelle ja joita voidaan käyttää vain tämän tyyppisessä liikenteessä, eikä niitä voi käyttää Unicastin kanssa. Useimmat Multicastia käyttävät nykyiset sovellusprotokollat ​​käyttävät UDP -siirtokerrosprotokollaa. Syy UDP: n käyttöön johtuu siitä, että se on ei-yhteyslähtöinen protokolla, eli aikaisempaa "kättelyä" ei tarvita tietojen lähettämisen aloittamiseksi, mutta datagrammit voidaan lähettää suoraan yhdestä lähteestä eri kohteisiin. , päälaite on todella pieni, joten verkkoliikenne optimoituu suuresti siten, ettei ylimääräisiä yleiskustannuksia ole otsikoiden takia.

Jotkut erittäin suositut protokollat, joita käytetään monilähetysliikenteessä, ovat RTP (Real-time Transport Protocol), se on sovellustason protokolla, joka on vastuussa tietojen lähettämisestä reaaliajassa, kuten ääni ja video TV-alustalla tai videossa konferenssissa, tätä protokollaa käytetään sekä monilähetyksessä että yksilähetyksessä. Sitä käytetään myös usein yhdessä reaaliaikaisen suoratoistoprotokollan (RTSP) kanssa, ja myös RTCP: tä (RTP-ohjausprotokolla).

Yksityistettiin lasten Smart TV

Monilähetyksen IP -osoite

Monilähetysliikenteen IP -osoitteella on tietty alue, tämä alue vaihtelee IP -osoitteesta 224.0.0.0 - 239.255.255.255 on tarkoitettu nimenomaisiksi ryhmälähetysosoitteiksi, tätä aluetta kutsutaan yleensä luokiksi D.Näitä IP -osoitteita ei ole määritetty perinteisille lähetysosoitteille , se on varattu alue, lisäksi määritetyllä alueella on muita alialoja, joita ei pitäisi käyttää kaikissa sovelluksissa, nämä alueet ovat seuraavat:

  • 224.0.0.0 - 224.0.0.255 (224.0.0 / 24) Paikallisen verkon ohjauslohko: Tätä IP -osoitealuetta käyttävät yleisesti sisäiset yhdyskäytävän reititysprotokollat, jotka käyttävät monilähetysyhteyttä, kuten RIP tai OSPF. Tämä osoite on tarkoitettu vain paikalliselle ryhmälähetykselle, joten reitittimet eivät saa lähettää sitä eteenpäin.

Loput valikoimasta 224.0.0.0/8 on osoitettu eri sovelluksiin vuosien varrella, tai IANA on juuri varannut ne. Alue 223.0.0.0/8 on varattu käytettäväksi SSM -protokollan kanssa. Sarjaa 239.0.0.0/8 käytetään hallintaan, ja verkko -operaattorit tarjoavat IPTV -palveluja televisiolle Internetin välityksellä. Voit vierailla asiakirja RFC3171 josta löydät kaikki olemassa olevat ja varatut IP -monilähetysosoitealueet.

Mihin monilähetysliikenne on tarkoitettu?

Monilähetysliikennettä käytetään laajalti Espanjan eri kuituoperaattoreiden, esimerkiksi Movistarin, maksutelevisiopalveluissa. IP-monilähetyksen ansiosta operaattori voi tarjota korkealaatuista videon ja äänen suoratoistoa kaikille sitä vuokraaville asiakkaille. se. RIPv2 -protokollan kautta. Movistar TV -alustan ansiosta kaikki asiakkaat voivat vastaanottaa televisiosignaalin koteihinsa viipymättä, pikselöimättä tai pysähtymättä, kun jalkapallotapahtumia katselee tuhansia verkkoon kytkettyjä asiakkaita.

Muita multicast -liikenteen käyttötarkoituksia voidaan käyttää videoneuvotteluihin, vaikka se ei ole kovin yleistä. Monilähetysliikennettä voidaan käyttää myös CCTV -järjestelmissä, joissa saman kameran sieppaamia videosarjoja voidaan katsella ja tallentaa tehokkaasti, jolloin voimme säästää suuren kaistanleveyden tarvitsematta lähettää sitä kahtena tai kolmena kappaleena eri vastaanottajille, vain käyttäjät, jotka haluavat nähdä sen, näkevät sen ilman tarvetta kyllästää verkkoa.

Kuten olet nähnyt, monilähetysliikennettä käytetään ennen kaikkea operaattoreiden IPTV -palveluissa, jotta kaikki toimii oikein, on tärkeää, että sekä reititin että kytkimet (jos niitä on) hallitsevat oikein tätä monilähetysliikennettä. Tärkein monilähetysliikenteen oikean hallinnan protokolla on ns. IGMP Snooping for IPv4 -verkot ja MLD-protokolla IPv6-verkoille. Nämä protokollat ​​vastaavat vain liikenteen lähettämisestä tietokoneille, jotka todella kuuntelevat tätä liikennettä eikä kaikkia verkon tietokoneita, jotta vältetään sen romahtaminen tai hitaus.