Multicast Nedir , Multicast Trafiğin Taşınması
Multicast Tekniği aynı akışın (flow) birden fazla alıcıya gönderilmesi esnasında bandgenişliği tasarrufunu sağlayabilmek için akışın sadece bir adet kopyasının networke gönderilmesi esasına dayanan tekniktir. Günümüzde bir çok uygulama alanı vardır, IPTv de kullanılan canlı kanalların IP şebeke de taşınması en güzel örneklerden birisidir, ya da herhangi bir okulda ders verilirken bu dersin diğer okullardan takip edilmesi, kamera görüntülerinin güvenlik nedeni ile bir çok uca ilgili görüntüleri teslim etmesi gibi örneklerde verilebilir. Multicast tekniğin avantajı bandgenişliğini verimli kullanmak demiştik, aşağıdaki topolojide source ile kastedilen multicast kaynaktır, örneğin Source uzaktan eğitim için kullanılan multicast kaynak server olsun ve ülke genelinde bu akışı alacak 1000 tane alıcı düşünelim, akışın band genişliğide 30 Mbps (HD yayın) olsun, trafiği taşırken multicast kullanmaz isek source tarafında 1000*30Mb=30Gbps lık bağlantıya ihtiyaç duyarız, ayrıca içerik aynı olduğu halde lüzumsuzca 1000 tane kopyasını networke vermiş oluruz, işte bu tür ihtiyaçlardan dolayı multicast önemli bir trafik tipi olarak karşımıza çıkmaktadır.
Multicast , Multicast Nedir , Unicast , Broadcast , Unicast Nedir, Broadcast Nedir
Multicast Terminoloji
Muılticast terminolojisinde kullanılan temel kavramlar aşağıda belirtilmiştir.
Multicast Adres/Grup: Class D Ip bloğudu olup 224.0.0.0-239.255.255.255 arası IP leri kapsamaktadır. Multicast Adreslere Multicast Grup imside verilir.
Multicast Source: Multicast yayın akışını oluştup hedef adresi multicast adres olan IP bloğuna gönderen sistemlerdir.
Receiver: Belirli bir/birden fazla multicast grup’a bağlanmak isteyen, yani source’dan yayınlanan akışı almak isteyen sistemlerdir.
FHR (First Hop Router): Multicast Source’un bağlı olduğu ilk router’dır.
LHR( ,): Receiver’ın bağlı olduğu ilk router’dır.
Multicast konusunun konuşulduğu yerde hemen iki protokolden bahsetmek gerekir bunlardan 1.si PIM (Protocol Independent Multicast), ikinci ise IGMP (Internet Group Management Protocol). Multicast trafiği taşıyabilmek için her iki protokolünde IP şebekesi tarafından desteklenmesi gerekir.
IGMP (Internet Group Management Protocol)
Alıcı taraf ve LHR (Last Hop Router) tarafından multicast gruplara bağlanmak (join) veya terk etmek (leave) için kullanılırlar. IGMPv2 en yaygın versiyon olup sadece (*,G) bilgisi alıcı dan LHR’a gelir. Yani alıcı tarafın tek bildiği hangi multicast gruba join olması gerektiğidir, örneğin IPTV izliyorsunuz ve CNN kanalını açmak istyorsunuz bu durumda alıcıdan (Settop box yadaResidential Gateway olabilir) alıcının bağlı olduğu LHR’a IGMP join mesajı gider. Bu mesajın içinde CNN’in multicast grup IPsi (örneğin 239.1.1.1) ve * bilgisi vardır. Burada “*” ın anlamı “ben CNN kanalının stream edildiği multicast source IP sini bilmiyorum” demektir. Eğer kullanıcı zaping yapıp bir sonraki kanala geçtiğinde , CNN için IGMP leave bilgisi gönderilir, yenikanal için yine IGMP join mesajı yollanır. IGMPv3 ile birlikte artık alıcı taraf her multicast grup için source bilgisinden haberdar durumdadır ve buna göre IGMP Join ve Leave mesajlarını yollar. Artık alıcı taraf IGMPv3 ile birlikte CNN için Join yollarken (S,G) olarak istek yollar, S burada source IP demektir, örneğin (1.1.1.1, 239.1.1.1).
PIM (Protocol Independent Multicast)
PIM protokolü temelde sparse ve dense olarak ikiye ayrılır. Dense mod’dan ve sparse-dense moddan bu makalede bahsetmeyeceğim.En çok kullanılan ve en verimli olan yöntem PIM sparse moddur. PIM’in tüm multicast trafiğinin geçtiği yol güzergahındaki IP routerlarda enable konuma getirilmesi gereklidir. IGMPv2 kullanıldığı durumda alıcıdan (*,G) olarak Join gelir demiştik, bu bilgi routerımıza ulaştığında bizim bu paketi source’a ulaştırabiliyor olmamız gerekmektedir. İşte şebekede sourceları bilen noktaya RP (Rendezvous Point) yani Randevu Point denir, bu tanım adı üzerinde buluşma noktası demektir yani tüm multicast paketlerin IGMPv2 kullanıldığında geleceği ilk yer burasıdır. RP den sonra PIM protoklü ile paket source ‘a kadar route edilir, RP bu aşamadan sonra LHR’a source bilgisini söyler ve alıcıdan LHR’a gelen paketler artık RP ‘ye gerek kalmadan direk olarak source’a doğru yönlendirilir. IGMPv3 te artık RP’ye ihtiyaç yoktur çünki alıcıdan gelen pakette zaten source bilgisi olduğu için LHR hemen multicast paketi source’a route eder.
Multicast Uygulama
Burada anlatacağım uygulama temel bir uygulama olup multicast trafiğinin anlaşılması açısından yeterli olacaktır. Öncelikle tüm routerlarda globalde “ip multicast-routing” komutunun girilmesi gereklidir. Daha sonra multicast trafiğinin geçeceği tüm yerlerde (interfacelerde ) “ip pim ip pim sparse-mode ” girilmelidir.Aşağıda topolojide R1 source, R3 RP , R5 ise alıcı tüm routerlarda “ip pim rp-address 3.3.3.3” girip “sh ip pim rp” ile check edebiliriz, ayrıca R1 de fa0/0 (R2 ye bakan) interface’de “ip igmp join-group 239.1.1.1” diyerek sanki R1 ‘e multicast source bağlıymış gibi yapabiliriz.R5’tede “ping 239.1.1.1” deyip sanki alıcıymış gibi simule edebiliriz, pinge cevap gelecektir ve yol üstünde istatistikleri incelediğimizde (sh ip pim interface detail) multicast paketlerin geçtiği görülecektir.
Örnek olarak R3 routerının konfigrasyonunu inceleyebiliriz.
host R3
ip multicast-routing
int fa0/0
ip add 10.3.1.3 255.255.255.0
ip pim sparse-mode
int fa0/1
ip add 10.2.1.3 255.255.255.0
ip pim sparse-mode
R1 den yani source’dan mtrace komutu ile ara yollardaki multicast akışı kontrol edelim
İyi Çalışmalar.
Mehmet ÖZDEM
