Locked History Actions

Skirtumas „Multicast“

Pakeitimai tarp versijų 12 ir 13
Versija 12 nuo 2012-10-29 12:13:05
Dydis: 8087
Redaktorius: EldarSabanovic
Komentaras:
Versija 13 nuo 2012-10-29 12:17:09
Dydis: 8115
Redaktorius: EldarSabanovic
Komentaras:
Pašalinimai yra pažymėti taip. Pridėjimai yra pažymėti taip.
Eilutė 21: Eilutė 21:
{{attachment:unicast1.png}} {{attachment:unicast1.png|unicast scheme|width=600}} }}

Žodis angliškai

Multicast

Santrumpa

Žodis Lietuviškai

Grupinis transliavimas


Apibrėžimas

Grupinis transliavimas (angl. multicast) - tai duomenų perdavimas iškart keliems gavėjams, nurodant grupinį adresą.


Paaiškinimai

Ši technologija seniai įrodė savo naudingumą ir reikalingumą telekomunikacijų srityje. Anksčiau naudota radijo ir televizijos tinkluose, dabar grupinio transliavimo technologija vis labiau plinta kompiuterių tinkluose. Kadangi kompiuterių tinklai palaipsniui tampa įrankiu beveik visų tipų duomenims perduoti, neįmanoma išsiversti be kryptingo transliavimo taikymo. Pirmaujantys tinklo aparatinės ir programinės įrangos gamintojai siekia diegti naujausias grupinio transliavimo technologijas į savo produktus - maršrutizatorius, komutatorius, operacines sistemas. Daugiausia susidomėjimo sulaukia grupinio transliavimo pritaikymas internete, kadangi tai idealia terpė masiškai skleisti multimedinę informaciją - garso įrašus, filmus ir t.t. Paprogramės, įgyvendinančios tokias paslaugas, remiasi tinkle egzistuojančiais to paties duomenų vieneto pristatymo keliems vienai grupei priklausantiems adresatams būdais. Tai labai naudinga, kadangi dažniausiai leidžia sutaupyti tinklo pralaidumą įgyvendinus pažangius grupinio transliavimo protokolus, taigi daugelis interneto prieigos tiekėjų siūlo savo klientams grupinio transliavimo paslaugas.

Grupinio transliavimo koncepcija (angl. multicast) atsirado tarp eilės grupinę sąveiką internete aprašančių protokolų specifikacijų. 1992 metais pasirodė bandomoji MBone magistralė, kuri apjungė 20 tinklų per Internetą. Naudojant šią magistralę atlikta pirmoji audiokonferencija, kuri leido grupei sudarytai iš IETF narių iš įvairių pasaulio šalių, girdėti tai, kas buvo sakoma IETH narių susirinkime San Diege. Pagrindinis grupinio transliavimo technologijos tikslas - efektyvus duomenų perdavimas iš vieno šaltinio keletui gavėjų. Šiam tikslui pasiekti gali būti naudojami keli būdai: individualus išsiuntinėjimas, plataus transliavimo (angl. broadcast) išsiuntinėjimas, išsiuntinėjimas naudojant taikomojo lygmens servisus.

Naudojant individualų išsiuntinėjimą (angl. unicast) šaltinis generuoja tiek duomenų kopijų, kiek yra gavėjų ir išsiunčia individualiai kiekvienam iš jų, naudojant perdavimą taškas-taškas. Turint omenyje, kad duomenys išsiunčiami tuo pat metu, jie sukels perteklinį srautą tuose tinklo atkarpose, kuriuose duomenys keliaus keliems klientams. Ypač aktuali problema yra prie pat šaltinio, be to yra dideli šaltinio interneto prieigos greičio reikalavimai. Kuo daugiau gavėjų tuo didesnis turi būti prieigos greitis. Šis būdas nėra tinkamas transliacijoms didelėse grupėse.

unicast scheme }}

Plataus transliavimo atveju (angl. broadcast), darbinė stotis nukreipia duomenų paketus naudojant plataus transliavimo adresus (pvz. 192.168.0.255). Taigi tokiu atveju šaltinis generuoja vienintelę duomenų kopiją, tačiau siunčia naudodamas plataus transliavimo IP adresą. Gavę tokį paketą maršrutizatoriai išsiuntinėja kopijuoja šiuos duomenis ir išsiuntinėja visiems galiniams mazgams nepriklausomai nuo to ar gavėjui reikalingi šie duomenys. Šiuo atveju dalis srauto tampa perteklinė, kadangi duomenis siunčiami net tiems mazgams, kuriems jie nereikalingi, papildomai apkraunami maršrutizatoriai, tačiau šaltiniui nebetenka daryti daug kopijų.

broadcast.png

Naudojant taikomojo lygmens servisų grupinio transliavimo funkcijas, grupinis duomenų pristatymas tampa priklausomas nuo pačių grupės narių. Šaltinis generuoja viena kopiją ir naudodamas individualų adresą perduoda duomenys vienam iš grupės narių, kuris perduoda kopiją kitam grupės nariui ir t.t. Užduoties perkėlimas iš transporto lygmens į taikomąjį lygmenį padidina sumines papildomas tinklo resursų sąnaudas grupinio pristatymo įgyvendinimui ir daro šį mažiau lanksčiu.

service.png

Aprašyti tradiciniai TCP/IP steko būdai paketų pristatymui neužtikrina tinkamo grupinio transliavimo palaikymo. Tokiu atveju efektyvesnis sprendimas būtų specialiai grupiniam transliavimui sukurto, siekiant sumažinti perteklinį srautą ir papildomas tinklo sąnaudas, būdo naudojimas. Pagrindinė tokio grupinio transliavimo būdo koncepcija: šaltinis generuoja tik vieną duomenų kopiją su grupiniu adresu, kuri perdavimo tinklu metu yra kopijuojama kiekviename tinklo išsišakojime ir nukreipiama tik tomis atšakomis, kurios susieja bent su vienu iš grupės, kuri nurodyta pranešimo adrese, gavėju. Galiausiai, paketas su grupiniu adresu pasiekia maršrutizatorių, prie kurio tiesiogiai prijungti grupės nariai. Grupės nariai be įprasto adreso papildomai turi grupinio transliavimo adresą - D klasės adresą, kuris dar vadinamas grupinio transliavimo adresu (224.0.0.0-239.255.255.255 adresų diapazonas). Viena tinklo sąsaja gali turėti net keletą grupinių adresų, priklausomai nuo to kokiam kiekiui grupių priklauso mazgas. Šie adresai naudojami:

  • grupių identifikavimui.
  • grupinio transliavimo šaltinių identifikacijai.
  • administracinio pobūdžio grupinio transliavimo poreikiams.

Dažniausiai šie adresai naudojami dinamiškai, ir tik gerai žinomų šaltiniai ir gauna nuolatinius transliacinius adresus. Šie adresai ir pastovus tam tikroms transliacinio pobūdžio funkcijoms atlikti skirti D klasės adresai yra aprašyti įgaliotos organizacijos skaitmeninių adresų kontrolei IANA (Internet Assigned Numbers Authority) dokumente RFC 3171.

multicast1.png

Kaip ir įprastinės maršrutizacijos atveju naudojant individualius adresus, maršrutizatorius įpakuoja paketą su grupiniu adresu į kanalinio lygmens kadrą, pridedant jam grupinį MAC-adresą, atitinkantį šio paketo grupinį IP adresą. Kai kadras su grupinės transliacijos paketu patenka į lokalųjį tinklą, jį atpažįstą ir atsisiunčia tik tie mazgai, kurie priklauso pakete nurodytai grupei. Naudojant aprašytą būdą paketai išsiuntinėjami tik tiems mazgams, kurie suinteresuoti juos gauti. Pranešimo kopijavimo ir persiuntimo grupės mazgų link funkcija tenka maršrutizatoriams, kurie turi būti aprūpinti reikiamomis aparatinėmis ir programinėmis priemonėmis. Toks būdas tinklo pralaidumo resursą, perduodant tik reikiamą srauto kiekį. Aprašytos koncepcijos pagrindu TCP/IP stekui buvo sukurta eilė protokolų, kuriais galima organizuoti grupinį transliavimą užtikrinant skirtingą efektyvumo lygį. Šiuos protokolus galima išskirti į dvi grupes:

  • Pirma grupė, į kurią įeina protokolas IGMP (Internet Group Management Protocol). Pirma, mazgai praneša apie savo norą prisijungti prie grupės. Antra, maršrutizatorius sužino apie tiesiogiai prijungtų mazgų priklausimą grupei. IGMP protokolas dirba glaudžiai sąveikaujant su antros kategorijos protokolais - protokolais skirtais grupinio transliavimo maršrutizavimui.
  • Grupinio transliavimo maršrutizavimo protokolai būtini paketų nešančių grupinės paskirties informaciją, judėjimui įvairiausios konfigūracijos tinklais. Šie protokolai - DVMRP, MOSPF, PIM - remiasi įvairiais metodais, bet visi jie sudaro grafą, kuris sujungia visus mazgus nustatytoje grupėje, panaudojant tik vieną sujungimą tarp dviejų mazgų. Toks grafas vadinamas padengiančiu medžiu. Maršrutizacijos protokolai užtikrina pastovų padengiančio medžio stebėjimą ir atnaujina medžio struktūrą, naikindama ryšius, kurie daugiau nesusieja grupės gavėjų su šaltiniu, bei prijungia naujas atšakas, su naujais gavėjais.


Naudota literatūra

Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.). Питер. 2010. 945 psl. [621-640].