1 IP Multicasting의 발생요인
l 분산된 호스트들이 실시간으로 영상과 음성을 전송받고자 할 때 unicast로 하면 각 호스트들과 1대1로 연결되어 각각 영상과 음성을 전달해야 하므로 엄청난 오버헤드가 발생
l broadcast로 하면 원하지 않는 호스트들도 받게 되고, 여러 라우터를 통과해야 하는 경우 문제 발생하며 broadcast는 단일 lan만 가능하며 라우터를 통과할 수 없는 문제가 있음
2. IP Multicasting
l 패킷을 특정 주소(Multicasting을 위하여 미리 예약된 주소영역)로만 전송
l 원하는 호스트들은 이 패킷이 네트웍을 통과할때 목적지 주소를 보고 자신이 원하던 것이면 처리
l 패킷이 한번만 송신되어도 모든 호스트들이 그것을 읽을 수 있음.
l 단 패킷이 커널에서 원할 경우에만 읽고 처리한다는 점에서 broadcast와 다름
l 이것은 IP 패킷임
2.1 Multicasting 주소
l Class D가 multicast 주소임 : 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255.0
l 28비트(Class D를 의미하는 1110을 제외한 나머지 비트수)는 송신할 데이타그램의 멀티캐스트 그룹을 지정
l well known multicast groups
- 224.0.0.1 : 전체 호스트 그룹(subnet 상의 모든 host)
- 224.0.0.2 : 전체 라우터 그룹
- 224.0.0.4 : 전체 DVMRP 라우터 그룹
- 224.0.0.5 : 전체 OSPF 라우터 그룹
- 224.0.0.13 : 전체 PIM 라우터 그룹
- 224.0.0.0 ~ 224.0.0.225 : 지역적인 목적(관리/유지/보수)를 위해 예약, 멀티캐스트라우터들도 이 패킷을 포워딩하지 않음
- 239.0.0.0 ~ 239.255.255.255 : administrative scoping을 위하여 예약
2.2 멀티캐스트 데이터그램 전송
l 이론상 UDP 소켓, Class D 멀티캐스트 주소를 목적지로 하는 데이터그램을 부어넣으면 됨
2.3 멀티캐스트 데이터그램 수신
l 멀티캐스트 그룹 참여(Join)
l 커널에게 말함 – 이 멀티캐스트 주소를 목적지 필드에 포함하고 있는 멀티캐스트 데이터그램을 읽고 전달해 주기 바란다
2.4 멀티캐스트 그룹 탈퇴
l IGMPv1에서는 Query 응답에 응답하지 않으면 됨. IGMPv2에서는 Leave 메시지를 보냄
2.5 기타
l IP 멀티캐스트 주소에서 이더넷주소로의 매핑
- 멀티캐스트 ARP 같은 것을 피하기 위해 IANA가 멀티캐스트를 위한 주소공간을 예약
- 목적지가 01-00-5e-00-00-00 ~ 01-00-5e-ff-ff-ff 사이의 모든 프레임은 멀티캐스트 그룹을 위한 것임
- IP 계층까지 가야지만 최후의 완벽한 필터가 됨
l 라우팅 정책과 포워딩 기술
- DVMRP(Distance Vector Multicast Routing Protocol) : 멀티캐스트 라우터에서 멀티캐스트를 포워딩하는 Protocol
- Multicast packet delivery tree를 구축하고 multicast packet fowarding을 수행하기 위하여 multicast router의 경우에는 multicast routing protocol 필요
3 IGMP(Internet Group Management Protocol)
l 멀티캐스트 라우터가 랜상에서 멀티캐스트 그룹의 일원인 호스트들을 식별하기 위하여
l 멀티캐스트 그룹 관리
l RFC : IGMPv1(RFC 1112), IGMPv2(RFC 2236)
3.1 IGMPv1
l Max Resp Time = 0으로 하고 무시
l 주기적(1분에서 2분에 한번씩) TTL값 1의 IGMP 호스트 회원질의(type=1, groupid=0)를 전체 호스트 그룹(224.0.0.1)로 전송
l 호스트는 즉각 응답하지 않고 임의지연타임 후 TTL 1의 IGMP 회원 보고(type=2, groudid있음)를 멀티캐스트 그룹 어드레스로 전송
(라우터는 자신의 서브넷에 멀티캐스트 그룹의 멤버가 존재한다는 것을 알게됨)
l 몇 번 질의한 후, 그 그룹에 대한 아무런 회원보고가 없으면 해당 그룹의 트래픽을 서브넷으로 포워딩하지 않음
3.2 IGMPv2
l 그룹 이탈 메시지(type=7) 추가
l 이탈메세지는 전체 라우터 그룹(224.0.0.2)로 전송
l 라우터는 이탈메세지를 받으면 그룹을 지정하여 남은 그룹에게 질의(v1에서는 0이었으나 v2에서는 그룹지정가능)
l Max Resp Time 필드는 Membership Query에서만 의미 있음. 보고해야 할 한계 시간을 설정
l 메세지 타입 0x6 추가, Version 2 Membership Report로써 호스트가 v2라우터를 발견했을때 전송
(호스트는 Max Resp Time가 0인 것을 보고 v1라우터라는 것을 알아냄)
3.3 기타
l
rules
-
host는 process가 group에 가입할 때, IGMP report를 보낸다. 이 report는 group에 join된
process의 같은 interface로 전송된다.
-
host는 process가 group에서 떠날 때 아무런 report도 보내지 않는다. 어떤 host의 모든 process가
group에서 떠나게 되면, query를 받아도 응답하지 않는다.
-
Multicast router는 일정한 간격으로 ICMP quert를 보낸다. Router는 각각의 interface에 대해 단
하나의 query만 보내야 한다.
-
host는 ICMP query를 받으면 하나의 process라도 남으면 IGMP report를 response해야 한다.
4 타 스위치 장비 매뉴얼에서의 IGMP 설정
4.1 Digital사 FE Switch 24+2G
l IGMP Status = enable/disable : enable되면 스위치는 어떤 호스트가 multicat traffic을 받고자 하는지를 결정하기 위하여 네트웤 트래픽을 모니터링한다
l Act as IGMP Querier = enable/disable : enable되면 스위치는 호스트들에게 그들이 multicast traffic을 받고자 하는지 물어보는 역할을 수행한다
l IGMP Query Count(2-16) = 카운트숫자 : 만약 답이 안 오면 몇번까지 물어볼 것인가
l IGMP Report Delay(3-10) = 시간 : 스위치가 어떤 포트로 IGMP 패킷을 보내고 IGMP Report를 받기까지 기다릴 시간, fire되면 entry list에서 삭제됨, Max Resp Time
l 이 스위치에서 active된 모든 multicast group 보기
- VLAN ID : 이 multicast group에 할당된 VLAN ID
- Multicast IP Addrss : 특정 multicast service를 위한 ip address
- Learned by : 이 address를 dynamic하게 혹은 IGMP로 알았는지
- Multicast Group Port List : 지정된 multicast service를 위해 등록된 스위치 포트
4.2 코어세스사 FX5224
l SetIGMP : IGMP 프로토콜 동작 on/off
l dispLayV1Port : IGMPv1 라우터 포트로 지정된 포트들의 번호를 출력
l setRouterPort : Multicast 라우터 포트를 지정
l SetV1routerPort : IGMPv1 라우터 포트를 지정
l DelRouterPort : 라우터 포트로 지정한 포트를 해제
l DelV1routerPort : IGMPv1 라우터 포트로 지정한 포트를 해제
l GroupdispLay : 그룹 IP 어드레스 테이블의 내용을 출력
4.3 LG사 LS1216
l IGMP State : enable/disable
l Router Port Number[1-16]
l Up-down link number[1-16]
4.4 Riverstone사의 스위치라우터
l IGMP 사용여부
l IGMP Queryinterval
l IGMP Response Wait Time
l 허용하는 IGMP Group/허용하지 않는 IGMP Group