Multicast Nedir

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 , 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

9 yorum

  1. Mehmet Bey,
    Makaleniz gerçekten işime yaradı. Yalnız IGMPv2 ile IGMPv3 arasındaki farkları biraz daha açmanız mümkün mü? Yani hali hazırda IGMPv2 kullanımında ciddi dezavantajlar mevcut mu?

  2. Merhaba Barış, işine yaradığına sevindim. IGMPv2 şu an çok yaygın kullanılıyor artık çoğu CPE v3 desteğine başladı ve v3 direk olarak source’tan istekte bulunduğu için bir daha isteğin Randevu pointe gitmesine gerek kalmadığı için kanal değiştirmede daha hızlıdır diyenler var ancak ben katılmıyorum bu görüşe, v3 un dezavantajı source’u bilmen gerektiğinden herhangi bir encoderda yapılacak değişiklikten CPE inden haberdar olması gerekir, yani aklı CPE’ye geçiriyoruz, haalbuki SSM (Source Spesifik Multicast) özelliği ile CPE den gelen v2 paketlerine kendi networkunde source belirterek v3’un yaptığı aynı işi yapmak mümkün oluyor, basitlik açısından v2 diyorum .

  3. Öncelikle çok faydası dokundu bu makalenin.Acaba 802.1x uygulaması hakkında ayarlarıyla ilgili bilgi verebilirmisiniz?

    1. Merhaba,
      IGMPv2 için şuanda en yaygın kullanılandan ziyade sadece demek daha doğru olacak gibi. Büyük bir network ağında çalışan biri olarak şunu belirtmek isterim. ,port konfigürasyonlarını gerçekleştirirken IGMPv3 gelebilecek talepler için IGMPv3’ü IGMPv2’e dönüşmesi için eklentiler gerçekleştiriyoruz.
      IGMPv3’ün avantajları olduğu gibi dezavantajları da var. Eğer tüm omurga IGMPv3’ü kullancak olursa bir işe yarayacak modda olması gerekiyor. Fakat hali hazırda tüm omurga IGMPv2 olduğundan bu dönüşüm işlemini gerçekleştiriyoruz.
      ikinci bir nedeni ise, IPTV yayını olarak (asıl ticari olarak yapılmasından bahsediyorum) hali hazırda ülkemizde bu hizmeti verebilen tek bir kuruluş var. dolayısı ile tek bir yayın verebilen server var gibi düşünebiliriz. bu ise çalışan omurgada bir IP var ise diğer IP var olup olmadığını sorgulamak için boşa trafik yaratılması durumu yaratmakta. IGMPv2 ise bu dizayn için iyi entegre olabilmekte.
      biraz karmaşık oldu ama umarım anlatabilmişimdir.

  4. Hocam elinize sağlık güzel olmuş
    Randezvous point (buluşma noktası ) oldunu anlıyoruz, ip pim sparse-mode ve ip pim sparse-dense mode arasında ne gibi farklılıklar var bilgi alabilirmiyiz

  5. merhaba,
    dense mod günümüzde çok fazla kullanım alanı olmayan bir yöntem çünki temelde flood mantığına dayanıyor ancak yinede çok küçük ölçekli networklerde kullanılabilir çoğu vendor artık desteklemiyor.

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir