بررسی مفهوم و عملکرد IP Multicast (بخش اول)

همانطور که می دانیم پیام های مالتی کست برای ارسال یک ترافیک یکسان به گروهی از کاربران مورد استفاده قرار میگیرد. اما برای درک چگونگی عملکرد آن بهتر است به این پرسش پاسخ دهیم که چرا باید از پیام های مالتی کست بجای پیام های Unicast استفاده کنیم؟
برای پاسخ به این سوال به بررسی یک مثال می پردازیم. فرض کنید که قصد ارسال یک ترافیک خاص (مانند video) را به گروهی از کاربران دارید. اگر از ارسال unicast برای رساندن ترافیک به آنها استفاده کنیم به ازای هر کدام از گیرنده ها یک پیام جداگانه ایجاد و ارسال خواهد شد. حال اگر برای نمایش مطلوب این ویدیو به حداقل 1.5Mbps پهنای باند نیاز داشته باشیم برای N گیرنده به N*1.5 Mbps پهنای باند نیاز مند خواهیم بود که این در تعداد کاربران بالا برای ما مشکلی اساسی ایجاد خواهد کرد، از سوی دیگر چون برای هر گیرنده یک پیام مستقل ارسال می شود، میزان بار بر روی سرور ارسال کننده ترافیک به سبب ایجاد و ارسال کپی های از یک ترافیک یکسان افزایش پیدا خواهد کرد.

حال اگر بجای ارسال unicast از ارسال broadcast استفاده کنیم چه خواهد شد؟
در ارسال broadcast می توان گفت که مشکل چندین بار ارسال یک ترافیک یکسان از سرور ارسال کننده ترافیک بر طرف میشود، چون ارسال broadcast نیازمند یک بار ارسال ترافیک می باشد، اما ماهیت عملکردی ارسال broadcast خود منجر به بروز یک مشکل جدید خواهد شد آن هم دریافت ترافیک توسط کاربرانی است که تمایل به دریافت ترافیک ما ندارند و این خود باعث هدر رفت پهنای باند و افزایش میزان پردازش در همه دستگاه موجود در شبکه خواهد شد.

اما اگر از پیام های multicast استفاده کنیم یک ترافیک یکسان فقط یک بار به مجموعه ای از دستگاه که تمایل به دریافت ترافیک دارند ارسال خواهد شد که این خود موجب کاهش مصرف پهنای باند شبکه می شود و از سوی دیگر سرور فرستنده در هنگام ارسال پیام multicast نیاز به پردازش کمتری نسبت به پیام های unicast دارد.

حال که به چرایی استفاده از مالتی کست پی بردیم به چگونگی عملکرد آن و چگونگی مدیریت اینگونه ارسال خواهیم پرداخت. برای این منظور در ابتدا به بررسی نیاز های پایه ای برای ارسال ترافیک multicast می پردازیم:

انتخاب یک رنج آدرس IP جهت استفاده در ارسال پیام های مالتی کست. همانطور که میدانیم رنج 224.0.0.0 -239.255.255.255 برای این منظور در نظر گرفته شده است. لازم به ذکر است که آدرس های مالتی کست فقط بعنوان آدرس مقصد بسته می توانند مورد استفاده قرار بگیرند و به عنوان آدرس مبدا نمی توان از آنها استفاده کرد مانند آدرس های broadcast اما آدرس های unicast هم بعنوان آدرس گیرنده و هم فرستنده می توانند مورد استفاده قرار بگیرند.

یک برنامه مالتی کست باید بر روی سیستم تمام کاربرانی که تمایل به دریافت ترافیک مالتی کست دارند نصب شود. این برنامه باید از آدرس مالتی کست یکسان با آدرس مالتی کست در نظر گرفته شده برای سرور ارسال کننده ترافیک استفاده کند. کاربر با کمک این برنامه تمایل خود برای دریافت یک ترافیک مالتی کست خاص را در شبکه اعلام میکند.

چون در ارسال پیام در شبکه افزون بر آدرس لایه سه به آدرس لایه دو نیز نیاز داریم و از آنجا که آدرس های مالتی کست به سیستم خاصی تعلق پیدا نمیکنند، لذا باید مکانیزمی یکسان در تمام سیستم های موجود در شبکه وجود داشته باشد که برای هر آدرس مالتی کست لایه سه یک آدرس مالتی کست لایه دو در نظر بگیرد و کلاینت های که تمایل به دریافت ترافیک مالتی کست متناظر با آدرس لایه سه را دارند باید آدرس مالتی کست لایه دو مربوط به آن را بر روی کارت شبکه خود لحاظ کنند.

باید مکانیزمی وجود داشته باشد که کلاینت به روتر موجود در شبکه خود اعلام کند….