Pourquoi le Multicast ? Types de transmission IP

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Pourquoi le Multicast ?
¾ Envoi des mêmes données à plusieurs destinataires
¾ Meilleure utilisation de la Bande Passante
¾ Moins de traitement sur les hosts et les routeurs
¾ Adresses des destinataires inconnus
Î Les applications multimedia (ex. Videoconference ou
diffusion audio/video) utilisent le Multicast
© 2005 - André Aoun
- Internet Multimédia – Multicast -
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Types de transmission IP
¾
Transmission Unicast (Point à point):
- Envoi d’un paquet IP vers un seul destinataire
¾ Transmission Broadcast (Diffusion):
- Envoi d’un paquet IP vers tous les destinataires du
domaine de diffusion
¾ Transmission Multicast (Multipoint):
- Envoi d’un paquet IP vers un groupe de destinataires
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Unicast / Multicast
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Caractéristiques du Multicast IP (1/2)
¾
RFC 1112 – 3228 - 3376
¾ Chaque groupe multicast est identifié par une adresse
IP de classe D
¾ Les membres d’un groupe peuvent être présents
n’importe où sur Internet
¾ Les membres rejoignent et quittent un groupe en
l’indiquant
q
aux routeurs ((appartenance
pp
dynamique)
y
q )
Î Protocole IGMP
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Caractéristiques du Multicast IP (2/2)
¾
Le groupe contient N hôtes (N pouvant être zéro)
¾ Un hôte peut appartenir à N groupes.
¾ Emetteurs et Récepteurs sont distincts. Un émetteur n’a
pas besoin d’être membre d’un groupe
¾ Pour l’émission des datagrammes sur les réseaux, on
utilise les possibilités de diffusion de groupe physiques.
Î Correspondance
p
entre adresses de diffusion de g
groupe
p
IP et adresses de diffusion physiques.
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Adressage Multicast IP
¾ Ne pas confondre adresse d’un groupe (multicast) et
adresse d’une station (unicast). Dans le multicast, il n’y a
plus de partie Network et de partie Host.
¾ Seul le champ adresse destinataire dans le paquet IP
peut contenir une adresse de groupe. L’adresse source
contient toujours l’adresse individuelle.
¾ L’adresse Multicast appartient à la classe D:
224.0.0.0 Æ 239.255.255.255 ((1110+ID g
groupe
p sur 28 bits))
¾ Adresses 224.0.0.0 jusqu’à 224.0.0.255 sont réservées
( 224.0.0.1 : all multicast systems on subnet
224.0.0.2 : all routers on subnet )
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Mapping d’adressage
¾ Eviter l’utilisation de l’adresse de broadcast Ethernet
pour ne pas surchargé la CPU.
¾ Définition dd’un
un ensemble d’adresses
d adresses Ethernet pour le
Multicast: bit de poids faible de l’octet de poids le plus fort
à 1: X1.XX.XX.XX.XX.XX
¾ IANA = 00:00:5E:XX:XX:XX
(Utilisation des 23 bits de poids faible pour le Multicast IP)
01:00:5E:00:00:00 Æ 01:00:5E:7F:FF:FF
¾ Correspondance uniquement sur 23 bits de l’adresse IP.
Or ID groupe sur 28 bits Î Filtrage nécessaire par le
module IP multicast des trames recues par MAC.
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Multicast sur un seul LAN (1/2)
¾ Emission d’un paquet:
Dans une implantation classique nous avons:
si le destinataire (@ IP unicast) est sur le même réseau alors
émettre la trame Ethernet (contenant l'@ Eth du destinataire) contenant le datagramme
sinon
émettre la trame Ethernet (contenant l'@ Eth de la passerelle) contenant le datagramme
Il faut faire la modification suivante:
si le destinataire (@ IP unicast) est sur le même réseau ou est un groupe alors
émettre la trame Ethernet (contenant l'@ Eth du destinataire) contenant le datagramme
sinon
@ Eth de la passerelle)
p
) contenant le datagramme
g
émettre la trame Ethernet ((contenant l'@
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Multicast sur un seul LAN (2/2)
¾ Réception d’un paquet:
- Quand une application demande d’appartenir à un
groupe, le module IP est averti;
- La liste des adresses Ethernet Multicast correspondant
aux adresses IP multicast sont programmées dans le driver
du coupleur;
¾ Par défaut, le driver Ethernet reçoit les trames MAC
contenant sa propre adresse (en PROM) ou l’adresse de
broadcast ((FF:FF:FF:FF:FF:FF))
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Multicast sur Internet
¾ Si un hôte, membre d’un groupe, appartient à un autre
LAN, que doit faire le routeur ?
¾ Les hôtes disent aux routeurs de quels groupes ils sont
membres
¾ Les routeurs doivent écouter toutes les adresses
multicast
¾ Les sites multicast sont reliés entre eux par des tunnels
au dessus
d
de
d la
l topologie
t
l i unicast
i t Î Mbone
Mb
¾ Nécessité d’un protocole spécifique de signalisation pour
la Gestion de Groupes (IGMP) implémenté sur l’hôte et sur
le routeur appelé Mrouteur.
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IGMP (1/5)
¾ RFC 1112 (IGMP v.1) et RFC 2236 (IGMP v.2)
¾ Le paquet IGMP est encapsulé dans un paquet IP
¾ Le routeur envoie des requêtes (request) et les hôtes
envoient des réponses (report)
¾ IGMP v.1
version = 1
type = 1 (requête du routeur multicast) ou 2 (rapport de l'hôte)
adresse de groupe = 0 dans une requête.
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IGMP (2/5)
¾ IGMP comporte deux phases:
- Un hôte qui rejoint un groupe de diffusion pour la première fois
diffuse un rapport IGMP informant les équipements connectés au
réseau (ce rapport est réémis une ou deux fois au cas où il s'est perdu
ou arrivé endommagé). Les routeurs de groupe locaux reçoivent le
message, déterminent le routage nécessaire et communiquent ces
informations aux autres routeurs de groupe ;
- Les routeurs de groupe interrogent périodiquement les machines du
réseau local pour savoir s’il y a des machines appartenant encore à des
groupes (l’appartenance change dynamiquement). Les machines
appartenant à des groupes répondent à des instants différés.
différés Une seule
réponse d’une machine appartenant à un groupe suffit, les autres
machines du même groupe n’ont pas alors à répondre. De cette façon
on évite la saturation du réseau.
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IGMP (3/5)
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IGMP (4/5)
¾ IGMP v.2 (RFC 2236):
- Ajout de l’annonce de désabonnement par l’envoi d’un
message IGMP MEMBERSHIP LEAVE au(x) routeur(s)
(sur 224.0.0.2)
224 0 0 2)
- A la réception d’un LEAVE, le routeur envoie au groupe
un QUERY portant sur le groupe en question. Les hôtes
suivent alors la procédure classique de réponse.
- Le temps de réponse maximal à un message QUERY est
paramétrable
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IGMP (5/5)
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