مسیریابی IP multicast چیست؟

مسیریابی Multicast شامل ارسال همان پیام به بسیاری از نقاط انتهایی است. اگر یک مرکز کنفرانس ویدئویی در شرکت خود دارید یا اگر امکانات گپ صوتی دارید که شامل مکالمه در بین گروه هاست ، ممکن است نیاز به اجرای مسیریابی چند مرحله ای داشته باشید. همه روترها قادر به مدیریت مسیریابی چند مرحله ای هستند و تنظیم یک قابلیت نسبتاً ساده است.

چندکاره متنی پیام ارسال نمی کند به همه آدرس های بخش شبکه – یعنی صدا و سیما. اصطلاح دیگری که باید بدانید “unicast.”این به معنای مسیریابی یک بسته به یک آدرس است. Unicast مفهوم حمل و نقل استاندارد است که شامل ارسال بسته از یک منبع به یک مقصد از طریق روتر است. با استفاده از multicast ، بسته نیاز به تکثیر و ارسال از یک منبع به مقصد بسیاری است.

حمل و نقل مسیر معکوس

احتمالاً می دانید که همه انتقال های شبکه از مجموعه قوانین استفاده می کنند ، که به عنوان شناخته می شوند پروتکل ها. هدف اصلی یک الگوریتم مسیریابی ، انتقال بسته ها از طریق روترها به آدرس مقصد است که در هدر بسته ها نوشته شده است. مراحل چند مرحله ای متفاوت است. این بسته همچنین دارای نشانی مبداء است که در هدر آن نوشته شده و هنگام ارسال بسته چندپخشی ، روترها از یک متدولوژی استفاده می کنند که به گونه ای طراحی شده است که بسته را از منبع دور کنید. این یک مفهوم دشوار برای پیش بینی است زیرا فکر می کنید تنها راهی که یک بسته می تواند از طریق شبکه حرکت کند سفر به سمت مقصد معین است..

متدولوژی مورد استفاده برای مسیریابی IP چند مرحله ای “حمل و نقل مسیر معکوس.”جدول مرجع روتر به آن می گوید که کدام یک از رابط های آن باید یک بسته را روی آن کپی کند تا یک بسته را روی آدرس IP موجود در قسمت مقصد در قسمت هدر بسته ارسال کند. در حمل و نقل مسیر معکوس ، جدول روتر کمی متفاوت است. هر ضبط یک رابط بالادست و یک رابط پایین دستی نشان می دهد. رابط بالادست نقطه دریافت بسته‌ها است وارد شدن از فرستنده multicast. رابط پایین دست نقطه خروج است برای هر بسته ای که وارد رابط بالادست داده شده شود.

در جدول مسیریابی جهت یابی معکوس برای همان منبع رکوردهای زیادی وجود خواهد داشت. اینگونه است که بسته بارها بارها ارسال می شود. هنگامی که روتر بسته ای را در رابط بالادست دریافت می کند ، آن را از طریق جدول مسیریابی خود مرتب می کند و تمام سوابق مسیریابی را که شامل نقشه برداری از نحوه ارسال بسته ها از آن منبع است ، پیدا می کند.. این مسیرها توسط رابط گروه بندی می شوند, بنابراین به جای آدرس منبع و مقصد ، سوابق حاصل لیستی از جفت های رابط منحصر به فرد ورودی و خروجی را ارائه می دهند. در همه جفت ها ، رابط ورودی یکسان خواهد بود.

روتر اولین ورودی آن رابط بالادست را می خواند و بسته را به رابط پایین دست مربوطه در آن ركورد ارسال می كند. با این حال ، کار کامل نیست زیرا چندین رکورد برای آن رابط بالادست جمع کرده است. بنابراین ، رکورد بعدی جمع آوری شده توسط جدول را می خواند و بسته را به رابط پایین دست در ورودی جدول می فرستد. روتر ادامه می یابد تا زمانی که سوابق مطابق با رابط بالادستی که بسته روی داده است مطابقت نداشته باشد. بدین ترتیب, یک بسته وارد روتر شد و چندین بار به آنجا فرستاده شد.

مونتاژ جدول مسیریابی

در صورت درخواست بسته های چند مرحله ای در جدول مسیریابی قرار می گیرند. یعنی نقاط پایانی که انتظار دارند بسته هایی از منبع multicast دریافت کنند ، روتر را از علاقه خود آگاه می کنند. این مانند یک سرویس اشتراک است. بنابراین ، به جای منبع چندرسانه ای که روتر را مطلع می کند “از این پس ، هر بسته ای که من ارسال می کنم باید به A ، B ، C و D برود”. کپی از هر چیزی را که از Z دریافت می کنید. “بنابراین ، اینگونه می شود که” هدایت مسیر معکوس “نام خود را می گیرد – این مسیر به عنوان یک فشار به سمت مقصد سازماندهی نمی شود ، بلکه به عنوان یک فشار از یک منبع ایجاد می شود.

پروتکل های مسیریابی IP Multicast

همانطور که می توانید از توضیحات نحوه عملکرد مسیریابی چند مرحله ای مشاهده کنید, برای ایجاد یک مسیر چند مرحله ای ، دو مرحله وجود دارد. اولین مرحله اشتراکی است که در آن گیرندگان آدرس IP شبکه خود را در گروه ثبت می کنند. این رویه در مقاله تشریح شده است پروتکل مدیریت گروه اینترنت (IGMP) که برای آدرس های IPv4 کار می کند. فرآیند اشتراک برای آدرس های IPv6 توسط دیکته شده است کشف شنونده Multicast پروتکل (MLD) در مجموع ، پروتکل های ثبت نام برای ارسال چند مرحله ای “پروتکل های کشف عضویت گروه چند مرحله ای” نامیده می شوند.

محققان به طور مداوم به دنبال راه های بهتری برای مدیریت ارتباطات هستند و بنابراین همیشه پروتکل های جدید برای هر کار شبکه ای در دست تهیه است. پروتکل های کشف عضویت چند گروه دیگر وجود دارد ، اما IGMP و MLD دو مورد هستند که امروزه در حال استفاده مشترک هستند. به همین ترتیب ، پروتکل های نظری بسیاری برای مرحله دوم مسیریابی چند مرحله ای وجود دارد که همان انتقال واقعی پیام ها است. با این حال ، سیستمی که تقریباً در مورد تمام روترهای موجود در حال اجرا است ، خوانده می شود پروتکل مستقل Multicast (PIM).

تکثیر بسته

بسته ها فقط در نقطهای که مسیرهای گیرنده ها تقسیم می شوند کپی می شوند. به همین دلیل است که روتر نام رابط را از جدول مسیریابی خود به جای آدرسهای مقصد می خواند. بنابراین ، اگر چندین گیرنده فراتر از روتر بعدی باشند ، روتر ارسال کننده فقط یک نسخه را به آن روتر واسطه ارسال می کند. همه روترهای موجود در مسیر دارای ورودی های جدول مسیریابی برای آن مسیر چند مرحله ای هستند.

نتیجه استفاده از رابط ها به جای آدرس در هنگام ارسال بسته های چندکاره این است که این بسته ها فقط وقتی تقسیم می شوند که مسیر برای چندین گیرنده تقسیم شود. بنابراین ، اگر پنج گیرنده فراتر از یک روتر همسایه باشند ، روتر ارسال کننده فقط یک نسخه را به آن همسایه ارسال می کند. این قانون ساده ترافیک را به حداقل می رساند. به این “مسیریابی چند مرحله ای حالت پراکنده.”

مسیریابی چند مرحله ای حالت متراکم

مسیریابی چند مرحله ای حالت پراکنده بسیار کارآمد است و ترافیک شبکه را به حداقل می رساند. با این حال ، یک روش حمل و نقل دوم وجود دارد که باید درباره آن بدانید. به این “مسیریابی چند حالته متراکم.در ابتدا ، حالت متراکم مراجعه به جداول مسیریابی را ساده می کند. با این حال ، این متدولوژی بزودی به همان سیستم کم نظیر در مورد روترها تبدیل می شود.

در حالت متراکم ، روتر دریافت کننده تمام بسته های چندکاره ای را که دریافت می کند ، کپی می کند هر رابط که این غیر از رابط کاربری است که بسته را دریافت کرده است. از این رو, هر روتر که به آن گره وصل شده باشد ، آن بسته های چند مرحله ای را دریافت می کند. اعلان اشتراک در روتر نزدیک به یک گیرنده برگزار می شود. اگر چندین روتر واسطه در یک شبکه وجود داشته باشد ، همه آنها بسته چندپخشی را کپی کرده و آن را برای همه روترهای همسایه خود ارسال می کنند.. اگر در شبکه خود افزونگی مسیر دارید ، این روش می تواند باعث شود بسیاری از ترافیک اضافی در گردش بین روترها به گردش درآید..

مکانیسم دوم در متدولوژی حالت متراکم ، کل این ترافیک اضافی را کاهش می دهد. اگر روتر که به نقاط انتهایی متصل می شود در جدول مسیریابی خود هیچ گیرنده ای برای آدرس چند مرحله ای نداشته باشد ، به روترهای همسایه خود اطلاع می دهد که بسته های آن آدرس چندپخشی را ارسال نکنند. بنابراین ، دفعه اول که اولین روتر در مسیر بسته ای را از فرستنده multicast دریافت می کند ، آن بسته را به غیر از مواردی که به آن گفته اند به تمام رابط های خود منتقل می کند. سرانجام ، این روش عدم انتخاب باعث کاهش ترافیک کم و بیش همان سطحی می شود که تحت روش حالت پراکنده تجربه می شوند. حالت متراکم همچنین به عنوان “جاری شدن سیل.”سیگنال امتناع ارسال شده توسط روترها”پیام هرس,” یا “هرس.”

پروتکل های زیر حالت متراکم دارند:

• پروتکل مسیریابی بردار فاصله چند مرحله ای (DVMRP)
• Multicast کوتاهترین مسیر اول باز (MOSPF)
• حالت متراکم PIM

اگرچه سناریو حالت متراکم به زودی جدول مسیریابی را به خود اختصاص می دهد ، اما مستعد ابتلا به حلقه های بازخورد است و می تواند هنگام اجرای اولین بار در شبکه مشکلی ایجاد کند ، بنابراین بهتر است از این گزینه جلوگیری شود..

آدرس های IP Multicast

سیستم مدیریت TCP / IP یک آدرس منحصر به فرد را به هر گره متصل به شبکه اختصاص می دهد. بنابراین ، این آدرس باید در فضای آدرس منحصر به فرد باشد آدرس های شبکه فقط باید منحصر به فرد در آن شبکه خصوصی باشند و نه در سراسر جهان.

فضای آدرس شامل طیف وسیعی از آدرس ها است که برای مسیریابی چند مرحله ای محفوظ است. به طور مؤثر ، آدرسهای IP multicast دستگاههای فانتوم ایجاد می کنند. آدرسی وجود دارد که سایر دستگاه ها می توانند پیام ارسال کنند ، اما آن آدرس یک دستگاه فیزیکی را نشان نمی دهد. در عوض ، این گروه multicast را نمایندگی می کند.

برای راه اندازی یک گروه چند مرحله ای ، ابتدا لازم است اختصاص یک آدرس IP منحصر به فرد برای این. هنگامی که آن آدرس گروه را مشخص کرد ، آن گیرندگان علاقه مند می توانند از روتر درج خود در گروه مطلع کنند.

هنگامی که یک گره ارتباطی را برای توزیع به کلیه اعضای گروه ارسال می کند ، بسته های آن پیام ها به آدرس IP که نماینده آن گروه است ارسال می شود. روتر اعضای آن گروه را ارجاع می دهد و یک نسخه از بسته ورودی را به رابط های پایین دست منتقل می کند که نمایندگان اعضای گروه هستند.

اگر آدرس های IP طبقه ای را دنبال می کنید ، باید بدانید که آدرس های چندکاره هستند کلاس D. آنها دامنه آدرس را از 222.0.0.0 تا 239.255.255.255 اشغال می کنند. این بلوک بیشتر به محدوده وظیفه با آدرس های 222.0.0.0 تا 224.0.0.225 رزرو شده برای کارهای فرعی محلی تقسیم می شود. همه آدرسهای چندکاره IPv6 دارای پیشوند “ff.”

اجرای مسیریابی IP چند مرحله ای

خوشبختانه ، تقریباً هیچ شرایطی وجود ندارد که بخواهید مستقیم مسیریابی چند مرحله ای را به طور مستقیم تنظیم کنید. همه ارتباطات چندکاره توسط برنامه ها مدیریت می شوند, مانند یک سیستم کنفرانس ویدیویی. بنابراین ، برای اجرای مسیریابی چند مرحله ای در شبکه شما ، مداخله دستی کمی لازم است.

بخش عمده ای از کار برای ایجاد مسیریابی چند مرحله ای روی روتر اتفاق می افتد. همه روترهای شبکه این قابلیت را دارند. هر دو برنامه و روتر از طریق IGMP ارتباط برقرار می کنند. ممکن است روتر شما با قابلیت مسیریابی چندکاره خاموش ارسال شود. با این وجود ، هر برنامه ای که به این امکانات نیاز داشته باشد ، روتر را برای شما در نقطه نصب بررسی می کند.

به عنوان یک برنامه کاربر نهایی ، یک امکانات چندپخشی به ندرت گزینه ای را برای استفاده از آدرس IP برای یک گروه به کاربر ارائه می دهد. مدیرانی که گروهی را تنظیم می کنند موظف هستند یک اسم معنی دار به گروه بدهید, و برنامه آن نام را با آدرس IP Multicast بعدی موجود مرتبط می کند.

اگر DHCP را برای تخصیص آدرس IP در شبکه خود کار می کنید ، دیگر نیازی به نگرانی در مورد برخوردهای آدرس چند مرحله ای ندارید. سرورهای DHCP آدرسهای داخل آدرس IP چندکاره را به دستگاههای واقعی اختصاص نمی دهند.

فعالیت شبکه Multicast

حتی اگر حتماً استفاده کنید حالت پراکنده در اجرای چندکاره خود ، باید بدانید که فعالیت چندپخشی تعاملی باعث ایجاد ترافیک شبکه می شود. این امر به ویژه در مورد برنامه های کنفرانس صوتی و تصویری مبتنی بر فیلم صادق است.

این سیستم ها نه تنها باعث افزایش بار ترافیکی می شوند بلکه از نظر زمان نیز بسیار مهم هستند. برنامه های کاربردی تعاملی زنده ، نیاز دارند که فوراً ترافیک آنها تحویل شود. آنها نمی توانند منتظر بافر دستگاه های شبکه ای باشند که ترافیک از آن عبور می کند.

مسیریابی چند مرحله ای در اینترنت

مسیریابی Multicast فقط به شبکه های خصوصی محدود نمی شود. همچنین می توانید از طریق این روش برای دسترسی به سایت های از راه دور و مشتریان خدمات استفاده کنید. تعدادی پرونده تجاری وجود دارد که در حال حاضر مسیریابی چند مرحله ای را انجام می دهند. این شامل IPTV و دوره های آموزش آنلاین. در این موارد ، توصیه می شود که مشاغل شما به جای تلاش برای مدیریت همه ترافیک خاتمه یافته اینترنت از شبکه شخصی خود ، در یک بستر مولتی کرست مبتنی بر Cloud مشترک شوند..

ملاحظات مسیریابی چند مرحله ای

این مهم است که قبل از اجرای هر برنامه چند مرحله ای ، ظرفیت شبکه خود را بررسی کنید. اگر نمی توانید ظرفیت شبکه خود را گسترش دهید ، باید به اجرای آن توجه کنید اقدامات شکل گیری ترافیک, مانند کیفیت خدمات مبتنی بر کلاس (QoS). اندازه گیری استفاده از پهنای باند و تجزیه و تحلیل سناریوهای استفاده جدید ، به ابزارهای پشتیبانی نیاز دارد. بنابراین ، شما باید در نظر داشته باشید که خرید a آنالایزر ترافیک شبکه. شما همچنین باید مراقب سلامتی دستگاه های شبکه خود باشید تا بتوانید نقاط احتمالی خرابی شبکه را خاموش کنید – بنابراین نصب را در نظر بگیرید. یک مانیتور شبکه همچنین.

آیا از مسیریابی چندکاره ای در شبکه خود استفاده می کنید؟ آیا برای تنظیم آن مجبورید کاری انجام دهید یا اینکه نرم افزار کنفرانسی که نصب کرده اید ، همه این موارد را برای شما تنظیم کرده است؟ در بخش نظرات در زیر پیام بگذارید و تجربه خود را با جامعه به اشتراک بگذارید.