การกำหนดเส้นทางแบบหลายผู้รับเกี่ยวข้องกับการส่งข้อความเดียวกันไปยังปลายทางหลายจุด คุณอาจจำเป็นต้องใช้การจัดเส้นทางมัลติคาสต์หากคุณมีระบบอำนวยความสะดวกในการประชุมทางวิดีโอที่ทำงานใน บริษัท ของคุณหรือหากคุณมีระบบแชทด้วยเสียงที่เกี่ยวข้องกับการสนทนาระหว่างกลุ่ม เราเตอร์ทั้งหมดมีความสามารถในการจัดการการกำหนดเส้นทางแบบหลายผู้รับและเป็นงานที่ค่อนข้างง่ายในการตั้งค่าความสามารถ.
หลายผู้รับ วิธีนี้จะไม่ส่งข้อความไปยังที่อยู่ทั้งหมดในส่วนเครือข่ายนั่นคือ การกระจายเสียง. อีกหนึ่งคำที่คุณต้องรู้คือ“unicast.” นี่หมายถึงการกำหนดเส้นทางแพ็คเก็ตไปยังที่อยู่เดียว Unicast เป็นแนวคิดการขนส่งมาตรฐานที่เกี่ยวข้องกับการส่งแพ็คเก็ตจากแหล่งหนึ่งไปยังปลายทางหนึ่งผ่านเราเตอร์ ด้วยมัลติคาสต์แพ็คเก็ตจะต้องทำซ้ำและส่งออกจากแหล่งหนึ่งไปยังปลายทางหลายแห่ง.
การส่งต่อเส้นทางย้อนกลับ
คุณอาจรู้ว่าการส่งผ่านเครือข่ายทั้งหมดเป็นไปตามชุดของกฎซึ่งเป็นที่รู้จักกันในนาม โปรโตคอล. จุดประสงค์หลักของอัลกอริทึมการจัดเส้นทางคือการส่งต่อแพ็คเก็ตผ่านเราเตอร์ไปยังที่อยู่ปลายทางที่เขียนไว้ในส่วนหัวของแพ็กเก็ต ขั้นตอนมัลติคาสต์แตกต่างกันเล็กน้อย แพ็คเก็ตยังมีที่อยู่ต้นทางที่เขียนไว้ในส่วนหัวของมันและเมื่อส่งต่อแพ็คเก็ตมัลติคาสต์เราเตอร์ใช้วิธีการที่ออกแบบมาเพื่อ นำแพ็กเก็ตออกไปจากแหล่งที่มา. นี่เป็นแนวคิดที่ยากต่อการมองเห็นเพราะคุณคิดว่าวิธีเดียวที่แพ็กเก็ตสามารถเคลื่อนที่ข้ามเครือข่ายคือการเดินทางไปยังปลายทางที่กำหนด.
วิธีการที่ใช้สำหรับการจัดเส้นทาง IP แบบหลายผู้รับเรียกว่า“การส่งต่อเส้นทางย้อนกลับ.ตารางอ้างอิงสำหรับเราเตอร์จะบอกว่าควรจะคัดลอกแพ็คเก็ตใดบนอินเตอร์เฟสเพื่อส่งต่อแพ็คเก็ตไปยังที่อยู่ IP ที่มีอยู่ในช่องปลายทางในส่วนหัวของแพ็คเก็ต ในการส่งต่อเส้นทางย้อนกลับตารางเราเตอร์แตกต่างกันเล็กน้อย แต่ละเร็กคอร์ดแสดงอินเตอร์เฟส upstream และอินเตอร์เฟสดาวน์สตรีม. อินเตอร์เฟสต้นทางคือจุดรับแพ็กเก็ต มาถึงจากผู้ส่งหลายผู้รับ. อินเตอร์เฟสดาวน์สตรีมเป็นจุดออก สำหรับแพ็กเก็ตใด ๆ ที่มาถึงอินเตอร์เฟสที่กำหนด.
จะมีหลายระเบียนในตารางเส้นทางการส่งต่อเส้นทางย้อนกลับสำหรับแหล่งเดียวกัน นี่คือวิธีที่แพ็คเก็ตได้รับการส่งออกหลายต่อหลายครั้ง เมื่อเราเตอร์ได้รับแพ็คเก็ตบนอินเทอร์เฟซอัปสตรีมมันจะทำการเรียงลำดับผ่านตารางการเราต์และค้นหาเร็กคอร์ดการเราต์ทั้งหมดที่มีการแม็พว่าจะส่งต่อแพ็คเก็ตจากแหล่งนั้นอย่างไร. เส้นทางเหล่านี้จัดกลุ่มตามส่วนต่อประสาน, ดังนั้นแทนที่จะเป็นแหล่งที่มาและที่อยู่ปลายทางผลลัพธ์ที่ได้จะนำเสนอรายการคู่อินเทอร์เฟซขาเข้าและขาออกที่ไม่ซ้ำกัน ในทุกคู่อินเทอร์เฟซที่เข้ามาจะเหมือนกัน.
เราเตอร์จะอ่านรายการแรกสำหรับอินเตอร์เฟสอัพสตรีมนั้นและส่งแพ็กเก็ตไปยังอินเตอร์เฟสดาวน์สตรีมที่เกี่ยวข้องในเร็กคอร์ดนั้น อย่างไรก็ตามงานยังไม่เสร็จสมบูรณ์เนื่องจากได้รวบรวมหลายระเบียนสำหรับอินเทอร์เฟซอัปสตรีมนั้น ดังนั้นจึงอ่านระเบียนถัดไปที่รวบรวมโดยการค้นหาตารางและส่งแพ็กเก็ตออกไปยังอินเทอร์เฟซแบบดาวน์สตรีมในรายการตารางนั้น เราเตอร์ยังคงดำเนินต่อไปจนกว่าจะไม่มีข้อมูลที่ตรงกับอินเทอร์เฟซอัปสตรีมที่แพ็คเก็ตมาถึง ดังนั้น, หนึ่งแพ็คเก็ตมาถึงที่เราเตอร์และส่งออกไปหลายต่อหลายครั้ง.
การประกอบตารางเส้นทาง
จุดหมายปลายทางสำหรับแพ็คเก็ตแบบหลายผู้รับได้รับการใส่ลงในตารางเส้นทางตามคำขอ นั่นคือปลายทางที่คาดว่าจะได้รับแพ็คเก็ตจากแหล่งมัลติคาสต์แจ้งให้เราเตอร์ทราบถึงความสนใจ. มันก็เหมือนบริการสมัครสมาชิก. ดังนั้นแทนที่จะเป็นแหล่งที่มาของ multicast แจ้งให้เราเตอร์“ ต่อจากนี้ทุกแพ็กเก็ตที่ฉันส่งออกควรไปที่ A, B, C และ D” ผู้รับแต่ละคนจะส่งข้อความไปยังเราเตอร์ว่า“ ฉันต้องการ สำเนาของสิ่งใดก็ตามที่คุณได้รับจาก Z “นี่คือวิธีที่” การส่งต่อเส้นทางย้อนกลับ “ได้รับชื่อ – เส้นทางไม่ได้ถูกจัดระเบียบเป็นการผลักออกไปยังปลายทางมันถูกสร้างขึ้นเมื่อดึงเข้ามาจากแหล่งที่มา.
Multicast IP routing protocols
อย่างที่คุณเห็นจากคำอธิบายว่ามัลติคาสเส้นทางทำงานอย่างไร, มีสองขั้นตอนในการสร้างเส้นทางแบบหลายผู้รับ. แรกคือกระบวนการสมัครสมาชิกที่ผู้รับลงทะเบียนที่อยู่ IP เครือข่ายของพวกเขาในกลุ่ม ขั้นตอนนี้จะอธิบายไว้ใน โปรโตคอลการจัดการกลุ่มอินเทอร์เน็ต (IGMP) ซึ่งทำงานสำหรับที่อยู่ IPv4 กระบวนการสมัครสมาชิกสำหรับที่อยู่ IPv6 นั้นถูกกำหนดโดย การค้นหาผู้ฟังแบบหลายผู้รับ มาตรการ (MLD) รวมโพรโทคอลการลงทะเบียนสำหรับการส่งต่อแบบหลายผู้รับเรียกว่า “โพรโทคอลการค้นหาความเป็นสมาชิกของกลุ่มแบบหลายผู้รับ”
นักวิจัยกำลังมองหาวิธีที่ดีกว่าในการจัดการการสื่อสารอยู่ตลอดเวลาดังนั้นจึงมีโปรโตคอลใหม่ที่อยู่ระหว่างการพัฒนาสำหรับงานเครือข่ายใด ๆ มีโพรโทคอลการค้นหาความเป็นสมาชิกกลุ่มหลายผู้รับอื่น ๆ แต่ IGMP และ MLD เป็นโพรโทคอลที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบัน ในทำนองเดียวกันมีโปรโตคอลทางทฤษฎีจำนวนมากภายใต้การพิจารณาสำหรับขั้นตอนที่สองของการกำหนดเส้นทางแบบหลายผู้รับซึ่งเป็นการส่งข้อความที่แท้จริง อย่างไรก็ตามระบบที่นำมาใช้กับเราเตอร์เกือบทั้งหมดที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบันเรียกว่า พิธีสารมัลติคาสต์อิสระ (PIM).
การทำสำเนาแพ็คเก็ต
แพ็คเก็ตจะได้รับการทำซ้ำที่จุดที่เส้นทางไปยังผู้รับแยก. นี่คือสาเหตุที่เราเตอร์อ่านชื่ออินเทอร์เฟซจากตารางเส้นทางของมันแทนที่จะเป็นที่อยู่ปลายทาง. ดังนั้นหากผู้รับหลายคนอยู่ถัดจากเราเตอร์ตัวถัดไปเราเตอร์ที่ส่งต่อจะส่งสำเนาหนึ่งชุดไปยังเราเตอร์ระดับกลางนั้นเท่านั้น เราเตอร์ทั้งหมดในเส้นทางมีรายการตารางเส้นทางสำหรับเส้นทางมัลติคาสต์นั้น.
ผลลัพธ์ของการใช้อินเทอร์เฟซแทนที่อยู่เมื่อส่งต่อแพคเก็ตมัลติคาสต์คือแพ็คเก็ตเหล่านั้นจะได้รับการทำซ้ำเมื่อเส้นทางสำหรับผู้รับหลายคนแบ่งออกเท่านั้น ดังนั้นหากผู้รับห้าคนอยู่ถัดจากเราเตอร์ใกล้เคียงหนึ่งตัวเราเตอร์ที่ส่งต่อจะส่งสำเนาเพียงหนึ่งฉบับไปยังเพื่อนบ้านนั้น กฎง่ายๆนี้จะช่วยให้ทราฟฟิกมีค่าน้อยที่สุด สิ่งนี้เรียกว่า“การกระจายเส้นทางแบบหลายผู้รับโหมด.”
การกำหนดเส้นทางแบบหลายผู้รับแบบหนาแน่น
การกำหนดเส้นทางแบบหลายผู้รับในโหมดกระจัดกระจายนั้นมีประสิทธิภาพมากและทำให้การรับส่งข้อมูลเครือข่ายลดลง อย่างไรก็ตามมีวิธีการส่งต่อที่สองที่คุณควรรู้ สิ่งนี้เรียกว่า“การกำหนดเส้นทางแบบหลายผู้รับแบบหนาแน่น.” ในขั้นต้นโหมดหนาแน่นจะทำให้การอ้างอิงตารางเส้นทางง่ายขึ้น อย่างไรก็ตามวิธีการในไม่ช้าก็สร้างขึ้นเป็นระบบเดียวกับโหมด sparse เท่าที่เราเตอร์มีความกังวล.
ในโหมดหนาแน่นเราเตอร์ที่ได้รับจะคัดลอกแพ็คเก็ตหลายผู้รับทั้งหมดที่ได้รับไป ทุกอินเตอร์เฟส มันมีนอกเหนือจากอินเตอร์เฟสที่ได้รับแพ็คเก็ต ดังนั้น, เราเตอร์ทุกตัวที่โหนดนั้นเชื่อมต่อจะได้รับแพ็คเก็ตมัลติคาสต์เหล่านั้น. การแจ้งเตือนการสมัครสมาชิกจะจัดขึ้นที่เราเตอร์ใกล้กับผู้รับมากที่สุด หากมีเราเตอร์กลางหลายตัวบนเครือข่ายพวกเขาจะทำซ้ำแพ็คเก็ตหลายผู้รับและส่งผ่านไปยังเราเตอร์ใกล้เคียงทั้งหมด. หากคุณมีเส้นทางที่ซ้ำซ้อนในเครือข่ายของคุณวิธีการนี้อาจส่งผลให้ปริมาณการใช้งานฟุ่มเฟือยไหลเวียนกลับไปมาระหว่างเราเตอร์.
กลไกที่สองในวิธีการของโหมดหนาแน่นจะลดทราฟฟิกที่ไม่จำเป็นทั้งหมด หากเราเตอร์ที่เชื่อมต่อกับปลายทางไม่มีผู้รับอยู่หลายผู้รับในตารางเส้นทางเราเตอร์จะแจ้งให้เราเตอร์ใกล้เคียงทราบว่าจะไม่ส่งแพ็กเก็ตไปยังที่อยู่หลายผู้รับนั้น ดังนั้นในครั้งต่อไปที่เราเตอร์ตัวแรกในเส้นทางได้รับแพ็คเก็ตจากผู้ส่งมัลติคาสต์มันจะส่งต่อแพ็คเก็ตนั้นไปยังอินเทอร์เฟซทั้งหมดของมันนอกเหนือจากที่บอกไว้ ในที่สุดวิธีการเลือกไม่ใช้จะลดทราฟฟิกลงในระดับเดียวกันที่มากหรือน้อยที่มีประสบการณ์ภายใต้วิธีการแบบกระจาย โหมดหนาแน่นนั้นเรียกว่า“น้ำท่วม.” สัญญาณการปฏิเสธที่ส่งโดยเราเตอร์เรียกว่า“ตัดข้อความ,” หรือ “การตัด.”
โปรโตคอลต่อไปนี้ใช้โหมดหนาแน่น:
- โปรโตคอลการกำหนดเส้นทางแบบหลายผู้รับทางไกล (DVMRP)
- Multicast Open Shortest Path First (MOSPF)
- โหมดหนาแน่น PIM
แม้ว่าสถานการณ์โหมดหนาแน่นจะเร็ว ๆ นี้จะได้รับตารางเส้นทางที่บรรจุมันมีแนวโน้มที่จะลูปข้อเสนอแนะและอาจทำให้เกิดปัญหาในเครือข่ายเมื่อมีการใช้งานครั้งแรกจึงปลอดภัยที่จะหลีกเลี่ยงตัวเลือกนี้.
ที่อยู่ IP หลายผู้รับ
ระบบ TCP / IP ของการจัดการเครือข่ายจัดสรรที่อยู่เฉพาะให้กับทุกโหนดที่เชื่อมต่อกับเครือข่าย ที่อยู่นั้นจะต้องไม่ซ้ำกันในพื้นที่ที่อยู่ดังนั้น ที่อยู่บน LAN จะต้องไม่ซ้ำกันภายในเครือข่ายส่วนตัวนั้น ไม่ใช่ทั่วโลก.
พื้นที่ที่อยู่ประกอบด้วยช่วงของที่อยู่ที่สงวนไว้สำหรับการกำหนดเส้นทางแบบหลายผู้รับ ที่อยู่ IP แบบหลายผู้รับอย่างมีประสิทธิภาพสร้างอุปกรณ์ที่แฝงอยู่ มีที่อยู่ซึ่งอุปกรณ์อื่นสามารถส่งข้อความได้ แต่ที่อยู่นั้นไม่ได้แสดงถึงอุปกรณ์ที่มีอยู่จริง แต่มันหมายถึงกลุ่มหลายผู้รับ.
ในการตั้งค่ากลุ่มแบบหลายผู้รับก่อนอื่นคุณต้องทำ จัดสรรที่อยู่ IP ที่ไม่ซ้ำกัน สำหรับมัน. เมื่อที่อยู่นั้นระบุกลุ่มผู้รับที่สนใจเหล่านั้นสามารถแจ้งให้เราเตอร์ทราบถึงการรวมไว้ในกลุ่ม.
เมื่อโหนดส่งการสื่อสารที่จะแจกจ่ายไปยังสมาชิกทั้งหมดของกลุ่มแพ็คเก็ตของข้อความเหล่านั้นจะถูกส่งไปยังที่อยู่ IP ที่แสดงถึงกลุ่มนั้น เราเตอร์อ้างอิงสมาชิกของกลุ่มนั้นและส่งสำเนาของแพ็กเก็ตขาเข้าไปยังอินเตอร์เฟสดาวน์สตรีมที่แสดงถึงสมาชิกกลุ่ม.
ถ้าคุณทำตามที่อยู่ IP ที่คลาสคุณควรทราบว่าที่อยู่แบบหลายผู้รับ คลาส D. พวกเขาครอบครองช่วงที่อยู่จาก 222.0.0.0 ถึง 239.255.255.255 บล็อกนี้แบ่งออกเป็นช่วงงานด้วยที่อยู่ 222.0.0.0 ถึง 224.0.0.225 ที่สงวนไว้สำหรับเครือข่ายย่อยในท้องถิ่น ที่อยู่มัลติคาสต์ IPv6 ทั้งหมดมีคำนำหน้า“ff.”
การใช้การจัดเส้นทาง IP แบบหลายผู้รับ
โชคดีที่เกือบจะไม่มีสถานการณ์ที่คุณจะต้องตั้งค่าเส้นทางแบบหลายผู้รับแบบดิบโดยตรง. การสื่อสารแบบหลายผู้รับทั้งหมดได้รับการจัดการโดยแอพ, เช่นระบบการประชุมทางวิดีโอ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการแทรกแซงด้วยตนเองเล็กน้อยเพื่อใช้การจัดเส้นทางมัลติคาสต์ในเครือข่ายของคุณ.
งานจำนวนมากเพื่อสร้างเส้นทางมัลติคาสต์เกิดขึ้นบนเราเตอร์. เราเตอร์เครือข่ายทั้งหมดมีความสามารถนี้. ทั้งแอพและเราเตอร์จะสื่อสารผ่าน IGMP เราเตอร์ของคุณอาจถูกจัดส่งพร้อมกับความสามารถในการกำหนดเส้นทางแบบหลายผู้รับปิด อย่างไรก็ตามแอปพลิเคชันใด ๆ ที่ต้องใช้สถานที่นี้จะตรวจสอบเราเตอร์ให้คุณ ณ จุดที่ทำการติดตั้ง.
ในฐานะที่เป็นแอพพลิเคชั่นสำหรับผู้ใช้สิ่งอำนวยความสะดวกแบบมัลติคาสต์ไม่ค่อยแสดงให้ผู้ใช้มีตัวเลือกที่อยู่ IP ที่จะใช้สำหรับกลุ่ม ผู้ดูแลระบบที่ตั้งค่ากลุ่มจะต้อง ตั้งชื่อกลุ่มที่มีความหมาย, และแอปพลิเคชันจะเชื่อมโยงชื่อนั้นกับที่อยู่ IP แบบหลายผู้รับถัดไป.
หากคุณดำเนินการจัดสรร DHCP สำหรับที่อยู่ IP ในเครือข่ายของคุณคุณไม่จำเป็นต้องกังวลเกี่ยวกับที่อยู่หลายผู้รับ เซิร์ฟเวอร์ DHCP จะไม่จัดสรรที่อยู่ภายในที่อยู่ IP แบบหลายผู้รับไปยังอุปกรณ์จริง.
กิจกรรมเครือข่ายมัลติคาสต์
แม้ว่าคุณจะแน่ใจว่าจะใช้ โหมดกระจาย ในการใช้งานมัลติคาสต์ของคุณคุณควรทราบว่ากิจกรรมมัลติคาสต์แบบโต้ตอบสร้างการรับส่งข้อมูลเครือข่ายจำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งแอปพลิเคชันการประชุมทางเสียงและวิดีโอ.
ระบบเหล่านี้ไม่เพียงเพิ่มปริมาณการรับส่งข้อมูลเท่านั้น แต่ยังมีความสำคัญต่อเวลาอีกด้วย. แอพพลิเคชั่นแบบอินเทอร์แอคทีฟแบบสดต้องการปริมาณการใช้งานที่จะส่งมอบทันที. พวกเขาไม่สามารถรอบัฟเฟอร์ที่อุปกรณ์เครือข่ายที่ปริมาณการใช้งานผ่าน.
การรับส่งข้อมูลแบบหลายผู้รับบนอินเทอร์เน็ต
การกำหนดเส้นทางแบบหลายผู้รับไม่ จำกัด เฉพาะเครือข่ายส่วนตัว คุณยังสามารถใช้วิธีนี้เพื่อเข้าถึงไซต์ระยะไกลและลูกค้าที่ให้บริการผ่านวิธีการ มีหลายกรณีธุรกิจที่ใช้การกำหนดเส้นทางแบบหลายผู้รับในปัจจุบัน เหล่านี้ ได้แก่ IPTV และ หลักสูตรการฝึกอบรมออนไลน์. อย่างไรก็ตามในกรณีเหล่านี้ขอแนะนำให้ธุรกิจของคุณสมัครใช้งานแพลตฟอร์มแบบหลายผู้รับบนคลาวด์แทนที่จะพยายามจัดการกับอินเทอร์เน็ตที่ยุติการรับส่งข้อมูลจากเครือข่ายของคุณเอง.
ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับการกำหนดเส้นทางแบบหลายผู้รับ
เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องตรวจสอบความสามารถของเครือข่ายของคุณก่อนที่จะใช้งานแอพพลิเคชั่นมัลติคาสต์ หากคุณไม่สามารถที่จะขยายขีดความสามารถเครือข่ายของคุณคุณควรพิจารณาดำเนินการ มาตรการกำหนดรูปแบบการจราจร, เช่นคุณภาพการให้บริการตามระดับ (QoS) การวัดการใช้แบนด์วิดท์และการวิเคราะห์สถานการณ์การใช้งานใหม่จำเป็นต้องมีเครื่องมือสนับสนุน ดังนั้นคุณควรพิจารณาซื้อ เครื่องวิเคราะห์ปริมาณการใช้เครือข่าย. คุณต้องจับตาดูสุขภาพของอุปกรณ์เครือข่ายของคุณเพื่อป้องกันจุดที่อาจเกิดความล้มเหลวในเครือข่าย – ดังนั้นให้พิจารณาติดตั้ง ตรวจสอบเครือข่าย เช่นกัน.
คุณใช้การกำหนดเส้นทางแบบหลายผู้รับบนเครือข่ายของคุณหรือไม่ คุณต้องทำอะไรเพื่อตั้งค่าหรือซอฟต์แวร์การประชุมที่คุณติดตั้งตั้งค่าไว้สำหรับคุณหรือไม่ ฝากข้อความไว้ในส่วนความคิดเห็นด้านล่างและแบ่งปันประสบการณ์ของคุณกับชุมชน.
