Типы адресации Unicast, Broadcast, Multicast
Рассматривая структуру IP – адреса выше, мы молчаливо предполагали что его стандартным предназначением является однозначно идентифицировать единственное устройство в качестве получателя информации. Но это не всегда верно. Достаточно прозрачно назначение широковещательной (Broadcast) рассылки пакетов. Обычно это обусловлено технологическими потребностями. Есть, однако, весьма интересный тип групповой (Multicast) адресации и не случайно для неё еще на этапе формирования протокола IP был отведен целый специальный класс адресов.
Наряду с приложениями, устанавливающими связь между источником и одним получателем, существуют такие, где требуется, чтобы источник посылал информацию сразу группе получателей. Например, дистанционное обучение, рассылку корпоративной информации, репликацию баз данных и информации веб-сайтов, вещание в интернете. При традиционной технологии IP адресации требуется каждому получателю информации послать свой пакет данных, то есть одна и та же информация передается много раз. Технология групповой адресации представляет собой расширение IP адресации, позволяющее направить одну копию пакета сразу всем получателям. Множество получателей определяется принадлежностью каждого из них к конкретной группе.
Рассылку для конкретной группы получают только члены этой группы. Технология IP Multicast предоставляет ряд существенных преимуществ по сравнению с традиционным подходом. Например, добавление новых пользователей не влечет за собой необходимое увеличение пропускной способности сети. Значительно сокращается нагрузка на посылающий сервер, который больше не должен поддерживать множество двухсторонних соединений. Использование групповой адресации позволяет обеспечить доступ корпоративных пользователей к данным и сервисам, ранее недоступным, так как для их реализации с помощью обычной адресации потребовались бы значительные сетевые ресурсы.
В последнее время широкое распространение приобрели мультимедиа трансляции и видеоконференцсвязь. При использовании традиционной технологии, пропускной способности существующих каналов хватает лишь для установления связи с очень ограниченным числом получателей. Групповая адресация снимает это ограничение и получателей может быть любое количество.
В настоящее время IP Multicast является широко поддерживаемым сетевым стандартом. Все современное сетевое программное обеспечение и аппаратное оборудование этот стандарт поддерживает. Для использования групповой IP адресации необходима ее поддержка локальной сетью.
Технология IP Multicast использует адреса с 224.0.0.0 до 239.255.255.255. Поддерживается статическая и динамическая адресация. Примером статических адресов являются 224.0.0.1 - адрес группы, включающей в себя все узлы локальной сети, 224.0.0.2 - все маршрутизаторы локальной сети. Диапазон адресов с 224.0.0.0 по 224.0.0.255 зарезервирован для протоколов маршрутизации и других низкоуровневых протоколов поддержки групповой адресации.
Мультикастинг адрес |
Описание |
224.0.0.0 |
Зарезервировано |
224.0.0.1 |
Все системы данной субсети |
224.0.0.2 |
Все маршрутизаторы данной субсети |
224.0.0.4 |
Все DVMRP-маршрутизаторы |
224.0.0.5-224.0.0.6 |
OSPFIGP (MOSPF) |
224.0.0.9 |
Маршрутизаторы RIP2 |
224.0.0.10 |
IGRP маршрутизаторы |
224.0.1.0 |
VMTP-группа менеджеров |
224.0.1.1 |
NTP-network time protocol - сетевая службы времени |
224.0.1.6 |
NSS - сервер имен |
224.0.1.7 |
<>Audionews - audio news multicast (аудио служба новостей) |
224.0.1.9 |
MTP (multicast transport protocol) - транспортный протокол мультикастинга |
224.0.1.10 |
IETF-1-low-audio |
224.0.1.11 |
IETF-1-audio |
224.0.1.12 |
IETF-1-video |
224.1.0.0-224.1.255.255 |
ST мультикастинг-группы |
224.2.0.0-224.2.255.255 |
Вызовы при мультимедиа- конференциях |
232.0.0.0-232.255.255.255 |
VMTP переходные группы |
Остальные адреса динамически используются приложениями.
Основная идея групповой маршрутизации состоит в том, что маршрутизаторы, обмениваясь друг с другом информацией, строят пути распространения пакетов ко всем необходимым подсетям без дублирования и петель. Каждый из маршрутизаторов передает принимаемый пакет на один или несколько других маршрутизаторов, избегая тем самым повторной передачи одного и того же пакета по одному каналу и доставляя его всем получателям группы. Поскольку состав группы со временем может меняться, вновь появившиеся и выбывшие члены группы динамически учитываются в построении путей маршрутизации.
Управление распространением трафика для групповых пользователей осуществляется протоколом IGMP (internet group management protocol)