internetes médiakommunikáció hálózati kérdések i-ii. hosszú gábor könyve és...

T.Gy. Intrernetes médiakommunikáció. 2009.04. 15.

1

Internetes médiakommunikáció

Hálózati kérdések I-II.Hosszú Gábor könyve és előadásanyagai alapján

Takács György

5-6. előadás

2009. 04. 15., 04. 20.


2

Hátralévő témák

• Hálózati kérdések• Fájlformátumok, kodekek• Orvosi jelek és multimédia• Átméretezés, átszerkesztés más megjelenítési és

hálózati közegre• IPTV jellegű szolgáltatások• VoIP jellegű szolgáltatások• Valós idejű és interaktív szolgáltatások• Elveszett csomagol kezelésének technikái• Minőségi követelmények, a minőség megítélése és

mérése


3

Protokollok csoportosítása

• Adatokat vagy szabályozási (control) információkat visznek át, eszerint vannak adatátviteli protokollok és jelzési protokollok (signalling protocol)

• Az adattovábbítás irányának meghatározására szolgáló protokollok az útválasztási (routing) protokollok. Működésüket a bennük megvalósított útválasztási algoritmusok irányítják. Nem vesznek részt az adattovábbításban.


4

Közlés fajta Név Leírás

egyponttól-egypontig egyesadás Egy gazdagép egy másikkal áll egymással közlési kapcsolatban

egyponttól-sokpontig többesadás

Egy gazdagép egy gazdagép csoporttal áll közlési kapcsolatban, az adó egyszer küldi el az adatokat, de a csoport minden tagja megkapja

sokponttól-sokpontig

sokpontos többesadás

Egy közlési kapcsolatban több adó is van, amelyek egyesével ugyanannak a gazdagép csoportnak küldenek adatokat

sokponttól-egypontig egybeadás

A gazdagépek csoportja egyetlen gazdagéppel áll közlési kapcsolatban, minden csoporttag annak az egynek küld adatokat

egyponttól-összespontig szórtadás Egy gazdagép adatokat küldhet az összes többi gazdagépnek

egyponttól-valamelypontig bármiadás

Egy gazdagép egy gazdagép csoporttal áll közlési kapcsolatban, az adó egyszer küldi el az adatokat a csoport egy közeli tagja számára

egyponttól-számospontig soknakadás

Egy gazdagép egy gazdagép csoporttal áll közlési kapcsolatban, az adó egyszer küldi el az adatokat, de a csoport számos tagja megkapja

közbensőponttól-sokpontig részadás

A többesadás fa egy közbenső pontja adatokat küld a tőle induló részfán lévő minden tagnak


5

Egyesadás (unicast)• A hagyományos Etherneten pl. úgy valósul meg, hogy a

gazdagépeknek van egy-egy hálókártyája– ez minden érkező adatkeretet figyel

• Ha egy keret címzése a saját egyedi MAC címére szól:– megszakítást küld a processzornak és– átadja a keretet a műveleti rendszernek– amely továbbadja azt egy alkalmazás szintű programnak

(folyamatnak)• Ha több vevő van egy alhálón, akkor egyesadás esetén

ugyanazt az információt annyiszor kell egyidejűleg elküldeni, ahány címzett van– Ez könnyen felemészti a legnagyobb sávszélességet is– Különösen igaz ez a nagy sávszélesség igényű hang- és

mozgókép-átvitel esetén


6

Többesadás (multicast)

• Egy adó egyidejűleg több vevőnek továbbítja ugyanazon adatokat

• Itt a vevőket egy szórási/ kézbesítési/ továbbítási/ többesadás fába szervezik– Gyökere az adó, csomópontjai az útválasztók,

végpontjai (a fa levelei) pedig a vevők• A többesadás átviteli útvonal a fa gyökerénél lévő

többesadás forrástól a fa leveleit alkotó összes többesadás vevőig tart


7

A többesadás működése

Adó

Jelmagyarázat

közbenső csomópont gazdagép

szórási fa ága többesadás csomagok útja


8

A közbenső csomópont

• A közbenső csomópont különböző eszköz lehet attól függően, hogy milyen protokoll szinten kerül a többesadás megvalósításra

• A különböző protokoll szinteken megvalósított többesadás és az ezekhez tartozó közbenső csomópont meghatározása hardver és szoftver szinten:

Protokoll szint Közbenső csomópont hardver

szinten A többesadásban részt vevő

szoftveregyed

Szállítási/alkalmazási Gazdagép Alkalmazás

Hálózati Útválasztó vagy átjáró Hálózati rétegű protokollegyed

Kapcsolati Híd, kapcsoló, útválasztó vagy átjáró Kapcsolati rétegű protokollegyed


9

Sokpontos többesadás

• A többesadás módszerekkel oldják meg azzal a kikötéssel, hogy a közlési viszonyban résztvevő gazdagépek közül egynél több is lehet adó

• Jellegzetes példa erre a hang- vagy mozgókép-konferencia, illetve a hálózati játékok

• Az ilyen alkalmazások tervezését könnyítheti, hogy az egyes adókból kiinduló egytől-többpontig tartó kézbesítési fák rendszerint külön kezelhetők


10

Egybeadás (Concast)

Cél

Jelmagyarázat

közbenső csomópont gazdagép

összeköttetés

növekvő sávszélességű egybeadás- csomagok útja


11

Szórtadás (broadcast)• A számítógépes hálózatok csak kiterjedésbeli

korlátozásokkal teszik lehetővé a szórtadás adatátvitelt– A helyi hálózatok ehhez a MAC szintű szórtadás

címet,– az IP hálózatok pedig a szórtadás IP címet

használják• Hasznos: ha valaki mindenkinek akar adatokat

küldeni• Hátrány: az üzenet gyakran nem érdekel mindenkit

– Ezért a hálózatközben a szórtadást általában nem használják, csak a helyi hálózatok legkisebb részein, az alhálózatokon engedik meg


12

Az útválasztás feladata

• A csomagkézbesítés az Interneten az útválasztók együttműködésének az eredménye

• Az útválasztás feladata a csomagok hatékony eljuttatása az egyik útválasztóból a másikba– illetve a csomagok útjának kijelölése a forrástól a cél

útválasztóig• Minden eszköznek egy egyedi címmel kell rendelkeznie az

Interneten, hogy elérhető legyen


13

Osztályozás

• Statikus vagy dinamikus• Egyetlen utas vagy többesutas (single path-

multipath)• Lapos (flat, peer) vagy rangsorolt

(hierarchical)• Gazdagép-értelmes (host-intelligent) vagy

útválasztó-értelmes (router intelligent)• Tartománybeli (intradomain) vagy

tartományközi (interdomain)• Távolságvektoros (distance vector) vagy

kapcsolat (link-state) -állapotú


14

Távolságvektor ill. kapcsolatállapot összehasonlítása

Távolságvektoros útválasztás Kapcsolatállapotú útválasztás

Minden útválasztó küld egy távolságvektort, de csak a szomszédjainak

Minden útválasztó küld egy távolságvektort az összes csomópontnak

A távolságvektor az összes hálózatbeli csomóponttól való távolságot tartalmazza

A távolságvektor kis méretű, csak a szomszédoktól való távolságot tartalmazza

Régebbi módszer Újabb módszer

Egyszerű változatainak hibája: végtelenig számolás Manapság főleg ez használatos az Interneten


15

Működési ismérvekÚtválasztási algoritmusok működési jellemzői (mértékek)

Teljesítmény ismérv

ugrásszám, útvonal hosszúság (távolság), megbízhatóság, költség, késleltetés, átbocsátás (sávszélesség/sebesség, utak terhelése, hibaarány

függvényében is), CPU feldolgozás ideje a csomópontoknál, CPU tárigény a csomópontoknál, közlési költség

Döntés ideje csomagonként (csomagkapcsolt), viszonyonként (látszólagos hívás),

kialakításnál (állandó látszólagos áramkör)

Döntés helye minden csomópontnál (elosztott), központi, kezdeményező

csomópontnál (forrás)

Hálózati ismeret forrás

nincs, helyi, szomszédos csomópontok, útmenti csomópontok, összes csomópont

Útválasztási stratégia táblázat alapú, nem táblázat alapú

Ismeret időszerűsítés folyamatos, időszakonkénti, nagyobb terhelési változásoknál, alakzat

változásánál


16

Jelmagyarázat

útválasztó

határátjáró

IP kapcsolat

gazdagép

LAN

tartománybeli hálózat (AS)

AS-közi hálózat

AS-közi szint

Tartománybeli szint (AS)

LAN szint

Az Internet rangsorolt építménye (Autonomous System -- AS)


17

Útválasztás az Interneten

• Tartománybeli útválasztás• AS-en belül, tartományközi útválasztás (belső

átjáró protokollok)– RIP– OSPF

• AS-közi útválasztás (külső átjáró protokollok)– Határ Átjáró Protokoll 4 (BGP4)


18

Önkormányzó rendszereken (AS) alapuló útválasztás

• Mivel az egyes hálózatok függetlenek egymástól, ezeket gyakran önkormányzó rendszereknek hívják (AS)

• Különböző protokollokat használó hálózatok közötti átjárók ún. többprotokollos útválasztók

• Általában két szintű útválasztási algoritmusokat használnak:– Belső átjáró protokoll (Interior Gateway Protocol) az AS-

en belüli útválasztásra és– Külső átjáró (interdomain) protokoll az AS-ek közti

útválasztásra


19

Nem táblázat alapú útválasztási algoritmusok

• nem-determinisztikus/statikus– Esetükben a pillanatnyi döntéseket nem

befolyásolják az aktuális forgalmi adatok vagy a hálózati alakzat

– Így ezeknél nem szükséges, hogy az útválasztók ismerjék a hálózatot

– Ilyenek:• Véletlenszerű• Elárasztás• Forró krumpli


20

Véletlenszerű útválasztási algoritmus

• Ennél a módszernél az útválasztó a továbbítandó csomagot egy véletlenszám-képző segítségével kiválasztott sorszámú, (természetesen az érkező vonaltól eltérő) más vonalon küldi tovább

• Mivel a hálózat által így szállított csomagok véletlenszerűen bolyonganak, a csomagokhoz hozzárendelik a mozgásuk során átlépett útválasztók számát és törlik azokat a csomagokat, amelyek lépésszáma elér egy előre meghatározott küszöböt

• Ez az eljárás nem biztosítja a csomagok kézbesítését, de– nagyon egyszerű és– nem bonyolult hálózatokban jól működik


21

Elárasztás (flooding)

• Esetében sem szükséges ismeret a hálózatról• Az útválasztók, amikor egy csomagot továbbítanak, a bejövő

csomagot minden vonalra kiküldik --kivéve, ahonnan az érkezett

• A lépések száma korlátozott• Előnyök:

– A csomag legalább egy példányban mindenképpen a legrövidebb úton ér célba

– Ez természetesen jelentősen terheli a rendszert, mivel nagyszámú másolat van és sok felesleges továbbítás történik

– Az algoritmus nagyon megbízható és még sérült rendszerben is működőképes, katonai alkalmazásokban (battlefild) is hasznos lehet


22

Forró krumpli (Hot Potato)

• Lényege, hogy a beérkezett csomagot az útválasztó abba a kimeneti sorba rakja, amelyik a legrövidebb

• Azaz a legrövidebb ideig „égeti a kezét”, mivel gyorsan megszabadul tőle

• Így a csomópont ütközőtár szükséglete a lehető legkisebb lesz• Az algoritmus lényeges tulajdonsága, hogy nem foglalkozik az

irányokkal


23

Táblázat alapú útválasztás

• Más néven:– hozzáigazodó, adaptive vagy – determinisztikus

• A hálózati forgalomhoz alkalmazkodik és figyelembe veszi a hálózati alakzatot

• A hálózati alakzatot az útválasztási táblázatokkal tudjuk leírni

• Az útválasztási táblázat minden egyes csomóponthoz és célhoz megadja a kapcsolatot

• Az útválasztási táblázatokat az a hálózatbeli kapcsolatok költségét vagy hosszát leíró kapcsolati táblázatok alapján szerkesztik meg


24

Egy példa hálózat kapcsolati táblázatra

Jelmagyarázat

útválasztó

fizikai összeköttetés

1 2 5

4 3

1 1

6

4

D

A

B

C

F E

G

1

1

A B C D E F G

A 0 2 5 1

B 2 0 4

C 5 4 0 3 1 6 1

D 1 3 0 1

E 1 1 0 4

F 6 4 0 1

G 1 1 0


25

Hozzáigazodó (táblázat alapú) útválasztás

• A hálózatokban leggyakrabban ezeket alkalmazzák• Az útválasztóknak ekkor használniuk kell:

– vagy a helyileg (elszigetelten) rendelkezésre álló információt

– vagy a hálózatban terjesztett információt• Az ilyen algoritmusokat négy csoportba soroljuk:

– központi hozzáigazodó útválasztás– delta irányítás– elszigetelt hozzáigazodó útválasztás

• Itt a központi információkat csak akkor használják fel, ha azok a helyi ismeretekre nem alapozhatók

– elosztott hozzáigazodó útválasztás


26

Központi hozzáigazodó útválasztás I

• A központi hozzáigazodó útválasztás esetében az útválasztók a helyi forgalmi információikat (helyzetjelentés az aktuális sorhosszakról és a hálózat elemeinek meghibásodásáról) a hálózat közös útválasztás-irányító központjának (RCC) küldik

• Ezeket elemzi a központ és meghatározza a legjobb utakat, amelyeket útválasztási táblázatok alakjában küld vissza az útválasztóknak

• A helyi hatókörű legrövidebb utat megkereső algoritmusok nagyon hatékonyak


27

Központi hozzáigazodó útválasztás II

• Kísérleteztek olyan algoritmusokkal is, amelyek az RCC-ben működtek és rendelkezésükre álltak az egész hálózatra vonatkozó forgalmi adatok, így az egész hálózatra lehetett optimalizálni

• A kísérletek eredményei nem lettek sokkal jobbak, mint az egyes útválasztókban működő legrövidebb-utas algoritmusok– Abból ui., hogy egy adott pillanatban valamelyik út előnyös,

nem következik, hogy a jövőben nem lesz ott torlódás• Sőt lehet, hogy túl sok csomagot irányítanak át a

torlódásmentes utakra, és ettől jön ott létre torlódás• A fenti tapasztalatok ellenére létezik egy módszer, amely az

egész hálózat forgalmi adataira támaszkodik


28

Központi hozzáigazodó útválasztás III

• Ennek során az útválasztók az adatokat:– rendszeresen, összehangolt üzemben küldik, vagy– csak akkor, ha jelentős változás állt be

• Az első esetén maguk a vezérlő információk is előidézhetnek jelentős hálózati torlódást

• Mindkét esetre igaz azonban, hogy:– a központ nem mindig a legfrissebb információk

alapján dolgozik és– természetesen idő kell a kiszámított útválasztási

táblázatoknak az útválasztókhoz való visszajuttatásához is


29

Elszigetelt hozzáigazodó útválasztás

• Az elszigetelt hozzáigazodó útválasztás esetén minden útválasztó hoz irányítási döntéseket, de csak a helyi ismeretek alapján

– Módosított forró krumpli algoritmus

– Fordított tanulás módszere


30

Módosított forró krumpli algoritmus

• Az elszigetelt hozzáigazodó útválasztás során az útválasztási döntéseket a helyi körülmények alapján hozza meg az útválasztó

• Módosított forró krumpli algoritmus:– Nemcsak az útválasztóbeli várakozási sorok

hosszát, hanem az egyes irányokhoz adott mértéket is figyelembe veszi

– A kettő összegzéséből választja ki, hogy melyik úton továbbítsa a csomagot


31

Fordított tanulás módszere I• Alkalmazása során a hálózatban minden útválasztó

egy csomagot indít, amely tartalmaz egy számlálót és az elindító azonosítóját

• A számláló értéke minden útválasztón történő áthaladáskor 1-gyel növekszik

• Amikor egy útválasztó egy ilyen csomagot vesz, akkor ezt elolvasva megtudja, hogy a csomagot küldő hány útválasztónyi távolságra van tőle

• Természetesen a legkedvezőbb útvonal keresése érdekében, ha ugyanarra a távoli útválasztóra egy kedvezőbb értéket kap (vagyis van rövidebb útvonal is), az előzőt eldobva, az új értéket jegyzi be a saját táblázatába


32

Fordított tanulás módszere II

• Azonban egy esetleges meghibásodást, vagy a legkedvezőbb útvonal túlterheltségét az algoritmus nem veszi észre

• Ezért célszerű időnként „mindent elfelejtetni” vele, azaz törölni a feljegyzéseket, hogy az ilyen változó körülményekre is működjön az eljárás

• Az algoritmus azért tartozik az elszigetelt hozzáigazodó algoritmusok közé, mert a szomszédos útválasztók véleményét a táblázat létrehozásánál nem veszi figyelembe


33

Elosztott hozzáigazodó útválasztás

• Az elosztott hozzáigazodó útválasztás esetén az útválasztók információt cserélnek úgy, hogy az irányítási döntéseket a helyi és a kapott ismeretekre együtt alapozhassák

• A megvalósított hálózatokban ez a legnépszerűbb eljárás• Típusai:

– Távolságvektoros útválasztási algoritmus• Útválasztási Információs Protokoll (RIP)• Belső Átjáró Útválasztási Protokoll (IGRP)• Bővített IGRP (EIGRP)

– Kapcsolatállapotú útválasztási algoritmus• Nyílt Legrövidebb Útvonal Elsőre (Open Shortest path

First --OSPF)


34

Távolságvektoros útválasztás (DVR)

• A benne szereplő legkisebb késleltetési útvonalat megkereső matematikai eljárás elnevezései:– Hátrafelé keresés algoritmus– Bellman-Ford algoritmus– Ford-Fulkerson algoritmus

• Cél: a forgalom részére a legkisebb késleltetéssel járó útvonalak megkeresése

• Ezért minden útválasztóban egy táblázatot hoznak létre, amely:– az összes alhálóbeli célállomáshoz — útválasztóhoz vagy

átjáróhoz — megadja a legkisebb késleltetésű útvonalat és– ezzel együtt a továbbításhoz szükséges idő becsült vagy

mért értékét• Ezt a táblázatot nevezik távolságvektornak


35

Végtelenig számlálás

• A DVR algoritmus legnagyobb hibája az, hogy a rossz hírek lassan terjednek– Ez abból adódik, hogy egy meghibásodott csomópont

esetén az útválasztók a többféle lehetséges útvonal miatt becsaphatják egymást azzal, hogy egymásra számítanak, fokozatosan növelve a hibás csomóponthoz vezető út költségére vonatkozó bejegyzést az útválasztási táblázataikban

• Így, ha valahol egy útválasztó elérhetetlenné válik, a többiek a bejegyzésükkel elvben bármeddig elszámolhatnak, anélkül, hogy felismernék a kérdéses csomópont elérhetetlenségét

• Ezt a jelenséget nevezik végtelenig számlálásnak (count-to-infinity)


36

Hasított látókör módszere• Ennek kiküszöbölése érdekében alkalmazzák a hasított

látókör (split horizon) módszert• Eszerint az útválasztási információt soha nem érdemes

visszaküldeni abba az irányba, ahonnan érkezett• Véd a két csomópontos hurok ellen

• Ha RA elérhetetlenné válik, ezt RB megüzeni RC-nek és RD-nek is

• Azonban a RC és a RD az hirdeti ekkor még magáról, hogy van

útvonala RA-ba


37

Kapcsolatállapotú útválasztási algoritmus

• A legkedvezőbb út nem feltétlenül jelenti a fizikailag legrövidebb útvonalat

• Egyéb tényezők:– útba eső útválasztók száma– utazási idő– vonalhasználat költségei

• A legkisebb költségű útvonal megtalálására alkalmazott matematikai eljárás különböző elnevezései:– Előrefelé keresés– Dijkstra algoritmus,– Legrövidebb útvonal (SP),– átlagos sorállási idő– átviteli késleltetési idő– átlagos forgalom– útba eső vonalak megbízhatósága


38

Kapcsolatállapotú útválasztás előnyei

• A távolságvektoros algoritmusok egyes helyzetekben lassan értek célt, ezért kifejlesztették a kapcsolatállapotú útválasztás algoritmust

• Ez abban tér el a távolságvektoros algoritmustól, hogy esetében az egyes útválasztók az általuk mért adatokat egy hálózat összes útválasztójának elküldik– nemcsak a szomszédjaiknak

• A távolságvektoros útválasztók a közvetlen szomszédjaiknak elküldött távolságvektorokkal szintén kicserélnek egymással kapcsolatállapot jellemzőket– de a hálózat alakzatát nem közlik egymással– Ezzel szemben a kapcsolatállapotú útválasztási protokollok

először feltérképezik a hálózat összeköttetéseit és ezután keresik meg a legrövidebb utat


39

Kapcsolatállapotú algoritmusok

• A kapcsolatállapotú algoritmusok előnye még:– általában több tényezőt vesznek

figyelembe a legrövidebb útvonal kiszámításánál, mint a távolságvektoros algoritmusok

• Ilyen többlet tényező pl.– a kért szolgálattípus (ToS)– a viszonylagos átbocsátás– a megbízhatóság


40

Kapcsolatállapotú algoritmusok• Az útválasztók közti közlés is hatékonyabb az esetükben,

mivel csak a hálózatbeli változásokat küldik át egymásnak, s nem az egész útválasztási táblázatot

• Így a kapcsolatállapotú útválasztási protokollok nagyobb számítási- és tárigény árán ugyan, de gyorsabban célba juttatják az üzenetet, mint a távolságvektorosak– Ez fontos szempont a dinamikusan változó hálózatok

esetében• Egy további előnye a kapcsolatállapotú útválasztásnak,

hogy az útválasztók egyenletesen osztják meg a terhelést az előnyös kapcsolatok között, míg a távolságvektoros útválasztó csak egy kapcsolatot választ ki


41

A kapcsolatállapotú algoritmus eljárása

• A kapcsolatállapotú algoritmus szerint minden egyes útválasztónak a következő eljárást kell követnie:

1. Felkutatja, hogy mely útválasztók a közvetlen szomszédjai és mi a hálózati címük

2. Megméri minden egyes szomszédjához tartozó úton a késleltetést, vagy a valamilyen értelemben vett költséget

3. Létrehoz egy csomagot az általa megismert adatokkal (kapcsolatállapot)

4. Elküldi ezt a csomagot az összes útválasztónak

5. A szűkebb értelemben vett Dijkstra algoritmussal meghatározza a legrövidebb útvonalat a hálózat összes útválasztójához


42

Előrefelé keresés (Dijkstra algoritmus)

• A hálózatot leíró gráf minden szakaszához rendelünk egy számot– amely valamilyen elfogadott mértékben

leírja a szakasz megfelelő voltát• Ezen mérték szerint kell a legrövidebb

útvonalat meghatároznunk


43

Előrefelé keresés (folyt.)

• Minden útválasztót címkével látnak el, amely címke tartalmazza az adott útválasztó legrövidebb távolságát egy adott forrás-útválasztótól– Ez induláskor minden útválasztóra végtelen

• Az algoritmus működése során útvonalakat talál és így változnak az útválasztók címkéi is a legjobb útvonalat tükrözve– Egy címke lehet ideiglenes vagy állandó

• Ha az algoritmus felismeri, hogy egy adott címke a forrástól a címkéhez tartozó útválasztóig vezető legrövidebb útvonalat jelzi, akkor a címkét állandóvá teszi és ezután már nem változtatja


44

Útválasztási protokollok

• Az útválasztási protokollok a hálózati protokollok részét képezik

• A gyakorlatban a legelterjedtebbek az elosztott hozzáigazodó táblázat alapú útválasztó algoritmusokon alapuló protokollok:– Távolságvektoros útválasztási protokollok– Kapcsolatállapotú útválasztási protokollok


45

Távolságvektoros protokollok• Ha a hibás útválasztó ismét működni kezd, ennek a híre

gyorsan szétterjed az útválasztók között, hiszen a legrövidebb útvonalakról szóló ismeretüket (a távolságvektort) rendszeresen frissítik

• Jellemzően a korábbi útválasztási protokollok alapulnak a távolságvektoron, ilyenek pl.– Útválasztási Információs Protokoll (RIP), (Routing

Information Protocol)– Belső Átjáró Útválasztási Protokoll (IGRP), (Interior

Gateway Routing Protocol)


46

Távolságvektoros protokollok• Az útválasztók összeköttetési állapotai, röviden a

kapcsolatállapotok leírására a célig tartó útvonalba eső útválasztók közötti ugrások számát, az ugrásszámokat használják mértékként, mely 0 ... 16 értékű lehet

• A 16-os ugrásszám azt jelenti, hogy a csomópont elérhetetlen, így a RIP protokoll egyik hátránya, hogy két gazdagép között 15 útválasztóban korlátozza a hálózatot

• A RIP a szomszédai felé 30 másodpercenként küld frissítő üzenetet

• Ha egy útválasztó nem kap 180 másodpercen belül frissítő üzenetet, a szomszédját elérhetetlennek tekinti.


47

RIP és IGRP által figyelembe vett tényezők

• RIP : mérték az ugrásszám– Ugrásszám (max. 15)

• IGRP -- mértéknél figyelembe véve még:– Kapcsolat sebessége (vagy a

rendelkezésre álló sávszélesség), más néven: ugrás-késleltetés

– útválasztóbeli késleltetés (sorhossz)– csomagméret– hálózati terhelés– megbízhatóság


48

A táblázatok időszerűsítése

• A távolságvektoros eljárásoknál hátrányt jelent, hogy minden egyes útválasztó táblázatát időnként szórtadni kell függetlenül attól, hogy keletkezett-e benne változás

• A szórtadások ismétlődési ideje változó a RIP különböző megvalósításai esetében– pl. az APPLE Útválasztási Táblázat Karbantartó

Protokolljában (RTMP) 10 s– a NOVELL NetWare-beli RIP protokollban pedig 60 s– máshol esetleg csak 90 s

• A távolságvektorok rendszeres (összehangolt) karbantartása, tehát átküldése komoly hálózati terhelést jelenthet– ezért célszerű ezeket csak akkor átküldeni, ha jelentős

változás történt a forgalomban, vagy a hálózat elemeinek működési körülményeiben


49

Bővített (Enhanced) IGRP (EIGRP)

• Az EIGRP támogatja a TCP/IP, az IPX és az AppleTalk hálózati protokoll-rendszereket, továbbá a kapcsolatállapotú útválasztási protokollok számos előnyös tulajdonságával is rendelkezik– Ilyen pl. a gyors célbaérés (gyorsabban továbbítja az

útválasztó információkat az egész hálózaton), – a frissítéseket a változások beállta után a lehető

leghamarabb elküldi, – nincs szüksége az útválasztók közötti időnkénti

üzenetszórásra


50

Kapcsolatállapotú útválasztási protokollok

• Az algoritmus alkalmazása során az egyes útválasztók lényegében a teljes hálózati alakzatot és az összes késleltetést kísérletileg megmérik és szétküldik az összes többi útválasztónak

• Ezután a Dijkstra algoritmust alkalmazzák minden egyes útválasztótól az összes többihez vezető legrövidebb útvonal meghatározásához

• Manapság az egyik legelterjedtebb kapcsolatállapotú útválasztási protokoll a RADIA PEARLMAN által kifejlesztett Nyílt Legrövidebb Útvonal Elsőre (OSPF)– Ez a legkisebb költségű útvonalakat választja ki az

üzenetek számára, ahol a költséget az egyes kapcsolatok terhelési és kapacitási állapotát kifejező kapcsolatállapot mérték adja


51

OSPF

• A „nyílt” szó onnan ered, hogy a nemzetközi szabványokon alapuló, nem egy bizonyos gyártó által ellenőrzött, ún. nyílt rendszerek keretében fejlesztették ki

• Az OSPF útválasztási protokoll kezelni tudja a különböző helyi hálózatok sajátosságait– pl. azt, hogy a terheléstől függően a forgalom egy

részét átirányítja a kevésbé foglalt vonalakra• Mivel az útválasztásnak elsődlegesen a helyi hálózatok

között (tartománybeli szint, LAN-ok között) van jelentősége, ezért az azonos LAN-on lévő OSPF útválasztók között felesleges alkalmazni


52

OSPF (folyt.)

• A kapcsolatállapot ismeretek felesleges cseréjének elkerülése érdekében a helyi hálózaton lévő útválasztók által választott kijelölt útválasztó az, amely részt vesz a kapcsolatállapotok kicserélésében

• Az OSPF alkalmazásával az önkormányzó rendszeren (AS) belüli minden egyes útválasztó megtanulja az összes kapcsolat állapotát és kiszámítja az ugrásokon, a kapcsolatok sebességén és egyéb tényezőkön alapulva a cél felé vezető legkisebb költségű útvonalat


53

OSPF területek

• Az OSPF protokoll lehetőséget nyújt az AS-ek felosztására kisebb részekre, területekre (area)

• A területek határait a területhatár-útválasztók (Area Border Router, AB) alkotják– Ezeknek többszörös határfelületük van és elkülönített

alakzati adatbázist tartanak karban az egyes területekre• A területekre osztás kétféle OSPF útválasztást eredményez,

attól függően, hogy a forrás és a cél azonos vagy különböző területen van

• Az egyes területeken belüli OSPF útválasztók elnevezése: területbeli útválasztók (Intra Area Router, IA)

• Az AS-ek határán működő OSPF útválasztók elnevezése: AS-határoló útválasztó (AS Boundary Router, ASB)


54

OSPF (folyt.)

• Mivel az OSPF útválasztók az adott tartománybeli teljes hálózati alakzat térképével rendelkeznek, ezért azonnal a legrövidebb útvonalat építik fel, innen adódik a protokoll elnevezésében a „Legrövidebb Út Elsőre” kifejezés

• Minden egyes hálózati protokollhoz van egy-egy kapcsolatállapotú útválasztási protokoll is (következő dia)– A DDS és az AURP AppleTalk protokollok


55

A hálózati protokollokba foglalt kapcsolatállapotú útválasztási protokollok

Hálózati protokoll Kapcsolatállapotú útválasztási protokoll

Internet Protokoll (IP) pl.: Nyílt Legrövidebb Út Elsőre (OSPF)

Összeköttetés-mentes Hálózati Protokoll (CLNP)

Közbenső Rendszertől Közbenső Rendszerig (Intermediate System-to-Intermediate System,

IS-IS) útválasztási protokoll

Adatcsomag Kézbesítési Protokoll (DDS)

AppleTalk Frissítés-alapú Útválasztási protokoll (AURP)

Hálóközi Csomagkicserélés (IPX)

NetWare Kapcsolati Szolgáltatások Protokoll (NetWare Link Services Protocol, NLSP)

DECnet Phase V Egybeépített IS-IS (Integrated IS-IS)


56

Ethernet

• A MAC címek közül a 01:00:5E:00:00:0016-tól az 01:00:5E:7F:FF:FF16-ig terjedőket lefoglalták a többesadás csomagoknak

• Az adó az adatkereteket egy MAC többesadás címre küldi

• A vevő úgy programozza fel a hálókártyáját, hogy erre a MAC címre is figyeljen

• Így egyetlen keret-folyammal sok gazdagépet ellátunk, viszont a nem érdekelt gazdagépeket ne zavarjuk

• IGMP szaglászás (snooping)


57

Az IP többesadás feltalálása

• 1988: Steve Deering a Ph.D. értekezésében bevezette az egyesadásos IP többesadásra való kiterjesztését, röviden az IP többesadást

• 1989: az RFC 1112 szabvány létrehozása• 1992: San Diego, egy IETF találkozón

vizsgálták először nagy méretekben egy „hangszórás” (audiocast) keretében


58

Jelmagyarázat

útválasztó gazdagép szórási fa ága többesadás

csomagok útja

Adó

A hálózati szintű többesadás működéseA hálózati szintű többesadás működése


59

Az IP többesadás jellege• Hálózati technológia• Kiterjeszti az IP hagyományos mindent-megtesz egyesadás

kézbesítési modelljét a hatékony sokpontos csomag átvitellel• Többlet „értelmet” igényel a hálózatban• A többesadáshoz az útválasztókban:

– jelentős mennyiségű állapot és összetettség szükséges, továbbá

– telepíteni és igazgatni kell ezeket a szolgáltatásokat egy egyesadásra létrehozott háttérszerkezeten

• IP többesadásnál a felhasználó nem kapcsolódik közvetlenül a szolgáltatóhoz egy önálló adatáramlással, hanem csak a helyi IP útválasztójához

• A gazdagépeket, amelyek egy adott többesadás IP címen keresztül közlési viszonyban állnak egymással együttesen többesadás gazdagép csoportnak (röviden csoportnak) hívjuk


60

A többesadás modell jellemzői

• Ez egy végrendszer leírás és nem tárgyalja annak feltételeit, hogy egy hálózat hogyan végezze el az útválasztást

• Nem írt elő semmilyen alapeljárást a következőkre:– Szolgáltatás-minőség (QoS)– Biztonság– Címkiosztás

• Az IP többesadás előnyei a kapcsolati szintű többesadással szemben:– a többesadás csoport felállítása és lebontása

dinamikus, a gyakorlatban csak másodperceket igényel


61

Az IP többesadás szolgáltatási modelljei

• Szempont: a többesadás csoport tagjai bármely vevőtől elfogadnak-e adást, továbbá maga a hálózat továbbít-e bármely vevőből eredő többesadást

• Bármiforrású (ASM) (Any Source Multicast)– Csoport elv (Deering-i modell)

• Forrásjellemző (SSM)– Csatorna modell

• Forrásszűrt (SFM)– Csoport elv és csatorna modell


62

A csoportelv jellemzői

Átfogó jellemző Részletezett jellemzők

IP-stílusú jelentéstan (összeköttetés-mentes

átvitel)

Egy forrás bármikor küldhet többesadás csomagokat, ehhez nem kell bejelentkeznie vagy beütemezni az átküldést. Az IP többesadás csomagokat

mindent-megtesz vezérelvvel kézbesítik.

Névtelen tagság A forrásoknak csak egy többesadás címet kell

ismerniük, nem kell tudniuk a csoporttagságról.

Független forrás A forrásnak nem kell annak a többesadás csoport

tagjának lennie, amelynek adatot küld.

Több forrás Egy csoportnak akárhány forrása lehet.

Nyitott csoportok (forrás szempontjából

nyitottság)

Névtelen forrás Bármelyik gazdagép adhat bármelyik csoportcímre.

Változható csoportok (vevő szempontjából

nyitottság)

A többesadás csoporttagok tetszés szerint csatlakozhatnak vagy elhagyhatnak egy többesadás csoportot. Nincs szükség bejelentkezésre, összehangolásra vagy egyeztetésre egy központosított csoportigazgatási

egyeddel. Ez puha állapotú kapcsolatot jelent a csoport tagjai között.


63

Az ASM jellemzői

• Mivel egyedi cél-címek helyett logikai csoportcímeket használ, a forrásnak nem kell ismernie a vevők címét– csak a csoportcímre küld adatcsomagokat és a

hálózat gondja az, hogy a szükséges útválasztást és csomag-többszörözést elvégezze

• Az ügyfélnek nem kell ismernie, hogy honnan jön az információ– csak csatlakozik egy többesadás csoporthoz és az

összes adatcsomagot veszi, amelyet erre a csoportcímre a továbbiakban elküldenek


64

Az ASM tulajdonságai összefoglalva

Méretezhető protokoll működésMéretezhető protokoll működésFelhasználó által meghatározott hatókör-szabályozásFelhasználó által meghatározott hatókör-szabályozásRugalmas csoport tagságRugalmas csoport tagság

TTovábbi elnevezései:ovábbi elnevezései:

–Internetes Szabvány TöbbesadásInternetes Szabvány Többesadás ( (ISMISM))

–Internetes Hagyományos TöbbesadásInternetes Hagyományos Többesadás ( (ITMITM))

–Deering-féle többesadásDeering-féle többesadás


65

A forrásjellemző többesadás (SSM)

• ASM: névtelenségi modell a csoporttagságra és a forrásokra• Egyes esetekben szükség lenne a források kifejezett

ismeretére és arra, hogy a hálózat csak adott forrásokból származó adatokat továbbítson

• Csatorna modell:– A venni kívánt többesadás forgalmat nem csak a

többesadás csoport címmel (Group, G), hanem a forrás egyesadás IP címével (Source, S) együtt határozzák meg

– (S,G) páros: csatorna• Különbség a csoport elvtől:

– a nyitott csoportok nevű átfogó jellemző keretében a forrás névtelensége helyett a forrás meghatározott


66

Forrásszűrt többesadás (SFM)

• ASM egy változata• Alkalmazza mind a csoport elvet, mind a csatorna modellt:

– Egy forrás az IP adatcsomagokat a teljes többesadás címtartomány (224/4) bármelyik címére küldheti

– Azt a hálózat továbbítani fogja a csoporttagokat tartalmazó minden egyes alhálózat helyi útválasztójáig

• A gazdagépen futó alkalmazás kérheti, hogy:– a G csoportnak vagy csak a források egy bizonyos

halmazának csomagjait küldjék– vagy mindegyikét, kivéve a források egy bizonyos

halmazát• Így az alkalmazások alkalmazhatnak forrásszűrést egy

adott csoportnak küldött többesadás adatokra• Csak a LAN-on lévő csoportirányításban tér el az ASM-től


67

Többesadás IP címek

Az IP többesadásaz IP címekD-osztályú

tartományánvalósul meg

gazdagép azonosító

A-hálózat

24 bit7 bit1 bit

0.0.1 ... 255.255.255

hálózati azon.

0...1270

gazdagép azonosítóhálózati azonosító

B-hálózat

16 bit14 bit2 bit

128.0 ... 191.25510 0.1 ... 255.255

hálózati azonosító gazdagép azon.

C-hálózat

8 bit21 bit3 bit

192.0.0 ... 223.255.255110 1...255

többesadás gazdagépcsoport címek

D-hálózat

28 bit4 bit

1110 224.0.0.0 ... 239.255.255.255

E-hálózat

fenntartott címek

28 bit4 bit

1111 240.0.0.0 ... 255.255.255.255


68

A D-osztályú csoportcímek• Az első 4 bit (a 4 legnagyobb helyiértékű bit, MSB): „1110”

– Így az IP cím első bájtja „0”-kal kiegészítve adja az első bájtot:

„1110 0000” = 22410 = E016

• Az ezután következő összesen 28 bit határozza meg a többesadás csoportot, ahova az adatcsomagot küldik– Pl. pingelve a 224.0.0.1 címet az összes többesadásra

képes gazdagép válaszolni fog• azaz az összes többesadásra képes gazdagépnek

kapcsolódnia kell ehhez a csoporthoz bekapcsolásnál, még pedig az összes többesadást fogadni tudó felületükön (hálókártyájukon)

• Az előbbihez hasonlóan, a 224.0.0.2 által jelölt csoporthoz az összes többesadásra képes útválasztó csatlakozik– Az összes különleges csoport nevét az „Assigned numbers”

c. RFC-ben (szabvány) rögzítették


69

A többesadás címválaszték

• A lehetséges 232 IP címből 228 cím többesadásos– Így csaknem 270 millió különböző többesadás

csoport lehetséges• Az egyes többesadás címeken egymástól független

közlési viszonyok létesülhetnek– Pl. mindegyikben egy-egy rádióadás– Ez összehasonlítva a rádiózásban szokásos

adófrekvenciák számával, nagyságrendekkel nagyobb választékot jelent


70

A többesadás MAC és IP címek megfeleltetése

• Hasonlóan az egyesadáshoz, többesadás esetében is hozzá kell rendelni a többesadás IP címeket egy helyi hálózat MAC címeihez

• Az útválasztók egymás közötti forgalmában az egyes útválasztók a többesadás csomagokat meghatározott útválasztóknak továbbítják– Így a keretek átviteléhez az útválasztók az egymás

közötti forgalmukban egyesadás MAC címeket használnak

• De ha az útválasztó egy határfelületére csatlakozó alháló gazdagépeinek továbbítja a többesadás forgalmat, akkor célszerű többesadás kapcsolati szintű címeket alkalmaznia


71

A többesadás MAC és IP címek megfeleltetése

• A továbbiakban feltételezzük, hogy az útválasztó és a gazdagépek közötti kapcsolati szintű hálózat rendelkezik többesadás címekkel

• Egy többesadás IP cím hozzárendelése egy MAC címhez:– A többesadás IP cím legkisebb helyiértékű

(LSB) 23 bitjét elhelyezik a többesadás MAC cím legkisebb helyiértékű 23 bitjére (következő dia)

• Ezt az eljárást követik az Ethernet és az FDDI hálózatokban is


72

nemhasznált

0 010111100000000000000001

32 bites D-osztályú IP-cím:

48 bites MAC-cím:

8 716 15 024 2331

többesadás-csoport cím alsó 23bitje a MAC-címre másolva

1110 xxxx x

A többesadás MAC és IP címek megfeleltetése (folyt.)


73

A többesadás MAC és IP címek megfeleltetése (folyt.)

• A kiosztási eljárás egy soktól-egynek megfeleltetés:– 32 különböző többesadás IP címet ugyanarra a MAC címre osztanak ki– azaz több IP többesadás csoport is igénybe veheti ugyanazt a MAC

címet egy adott alhálózaton, még ha ez nem is valószínű– Az alhálózaton a többesadás MAC címek használata egy kapcsolati

szintű többesadás szolgáltatást jelent• A hálózatközből érkező IP-adatcsomagokból és az IP címhez rendelt

többesadás MAC címből a helyi útválasztó kapcsolati szintű protokollegyede összeállítja az alhálózatra küldendő kereteket

• A többesadás MAC címre küldött keretek mindig a helyi hálózaton belül maradnak– Az útválasztók közvetlenül nem továbbítják azokat a hálózatköz felé– A keretbeli IP csomagot egy másik alhálózatra való átküldésnél

újrakeretezik egy ottani MAC címre címezve


74

IP cím Többesadás csoport neve

224.0.0/24 (általában) (224.0.0.0 - 224.0.0.255)

Helyi hálózatra korlátozott útválasztási és egyéb szabályozási célú forgalomnak fenntartott

224.0.0.1 Összes IP címmel rendelkező rendszer egy helyi hálózatban

224.0.0.2 Összes IP többesadás útválasztó egy helyi hálózatban

224.0.0.4 Összes DVMRP útválasztó

224.0.0.5 Összes MOSPF útválasztó egy helyi hálózatban

224.0.0.6 Összes kijelölt MOSPF útválasztó egy helyi hálózatban

224.0.0.13 Összes PIM útválasztó

224.0.0.15 Összes CBT útválasztó

224.0.1/24 (általában) (224.0.1.0 - 224.0.1.255)

Hálózatközben útválasztási és egyéb szabályozási célokra fenntartott

224.0.1.1 Hálózati Idő Protokoll (NTP)

224.2/16 (általában) (224.2.0.0 - 224.2.255.255)

Dinamikus választásokhoz (SDP/SAP) lefoglalt címek tömbje

224.2.2.2 Viszony Leírási Protokoll (SDP)

224.2.127.254 Viszonykatalógus alkalmazás által használt

232/8 (232.0.0.0-232.255.255.255) Forrásjellemző többesadásnak (SSM) lefoglalt

233/8 (233.0.0.0-233.255.255.255) GLOP számára lefoglalt címek tömbje

239/8 (239.0.0.0 -

239.255.255.255)

Igazgatási hatóköri terület (nem Internet-szerte, hanem helyileg használt)

Fenntartott többesadás címek


75

Többesadás elkezdése

• Tegyük fel, hogy szeretnénk indítani egy többesadást• Ahhoz, hogy többesadjunk egy hang vagy mozgókép

programot, a forrásnak először igényelnie kell egy D osztályú többesadás címet, amely egy „állomás frekvenciaként”, vagy csatorna sorszámként működik

• A D osztályú címeket egy program foglalja le– Ezt egy, az éppen szabad címeket tartalmaz

adatbázisból tudja kiválasztani• Az éppen használt többesadás címek között ugyanúgy

lehet „hangolni”, mint a rádióban


76

A többesadás gazdagépi feltételei

• 0. szint: Nem támogatja az IP többesadást. Sem fogadni, sem küldeni nem tud többesadás csomagokat, azokat nem veszi figyelembe

• 1. szint: Küld, de nem fogad IP adatcsomagokat. Nem csatlakozott a többesadás csoporthoz, de küld adatcsomagokat

• 2. szint: Teljes IP többesadás támogatás– csatlakozás többesadás csoporthoz– csoport elhagyása– ezen információk terjesztése a többesadás útválasztók

feléEhhez a TCP/IP protokollhalomban szerepelnie kell az Internet Csoportirányítási Protokollnak (IGMP)


77

A többesadás hálózati feltételei

• Többesadást támogató útválasztók• Többesadás útválasztási algoritmusok

– Méretezhetőség– Protokollok frissítése

• Internet-szolgáltatók hozzáállása• Többesadás Gerinchálózat (MBone) vagy

tartományközi természetes többesadás továbbítás


78

Hatókör-szabályozás

• Távolság alapú hatókör-szabályozás– távolság (vagy élettartam) alapú– TTL többlet jelentése az IP egyesadáshoz

képest

• Igazgatási hatókör-szabályozás


79

TTL tartományok

TTL Hatókör

0 Leszűkített ugyanazon gazdagépre

1 Leszűkített ugyanazon alhálóra, nem továbbítja az útválasztó

< 32 Leszűkített ugyanazon helységre, szervezetre vagy tanszékre

< 64 Leszűkített ugyanazon térségre

< 128 Leszűkített ugyanazon földrészre

128 ... 255 Világméretű, nincs korlátozva


80

Igazgatási hatókör-szabályozás

• Igény: földrajzi és sávszélesség korlátok párhuzamosan• A 239.0.0.0 - 239.255.255.255 tartomány (239/8) az

igazgatási felosztásra fenntartott• Újrafelhasználás: egy hatókör-szabályozott térségen belül

egy alkalmazás által használt többesadás címet használhatja bármely alkalmazás a hatókörön kívül

• Az alkalmazások teljesen kihasználhatják a rendelkezésre álló sávszélességet anélkül, hogy a forgalom kis sávszélességű kapcsolatokat is igénybe venne és emiatt fennakadás keletkezne az egész közlési viszonyban


81

Az IP többesadás támogatása a különböző protokoll szinteken

• Az IP többesadás alapú közlés létrehozásához többféle szintű szoftver és hardver eszköznek van szerepe, melyek közül az alapvetőbbek az alábbiak:

Protokoll réteg Feladatkör Végrehajtó

Alkalmazási szint többesadás viszonyok szervezése konferencia-alkalmazások

Szállítási szint csomag rendezés,

viszonyigazgatás, hibajavítás, stb. megbízható szállítási

protokollok

Hálózati szint szórási fa létesítése IGMP, útválasztási protokollok

Hálózatelérési szint csomagszűrés hálókártya (vezérlés)


82

IP többesadás hardver és szoftver támogatottsága

Hálózati eszköz Gyártó cég

Többesadás-útválasztók 3Com, Ascend, BayNetworks, Cisco systems

Többesadás kapcsolók 3Com, PACE Switch

Többesadás-képesműveleti rendszerek

Linux és mindenfajta Unix,Windows 98 és NT, MacOS

Többesadás lerakatok(rendszerszoftverek)

FTP Software, ICAST Communications,Microsoft, NetManage

Többesadás alkalmazások ICAST Communications, Starbust


83

Többesadás alkalmazások csoportjai

• valós idejű hang és mozgókép média átvitele a társult szabályozási információkkal együtt, pl.:– munkaértekezletek, konferenciák– rádiós hírek, zenei koncertek– egyetemi szemináriumok, távoktatás– élő sebészeti bemutatók orvosi találkozókra

• tartós adatok megbízható többesadás szállítása megosztott eszközökhöz, mint amilyen a fehér tábla vagy a szövegszerkesztők

• viszonykatalógusok többesadás viszonyok létrehozására és bejelentésére


84

Mobil többesadás

• Támogatja az egyesadás IP útválasztást mobil gazdagépekre IP hálózatban

• Mindent-megtesz szolgáltatás• Modellek:

– távoli feliratkozás vagy– kétirányú alagútkészítés– hálózatonként egy alagutas többesadás

• Mindegyik a honi ügynök és az idegen ügynök modellen alapul– ezek rögzített címeken működő folyamatok az MH honi

hálózatában, illetve az éppen látogatott hálózatban– felelősek az IP adatcsomagok továbbításáért az MH

aktuális helyére


85

A csoportirányítás (Group Management)

• Csoportirányítás:A csoporttagok útválasztó általi felvétele vagy törlése, valamint az útválasztó tagsági állapotról való ismereteinek a karbantartása

• Lappangás, Latency (ebben az értelemben) Csoporthoz való csatlakozás vagy csoport elhagyásának

ideje


86

Internet Csoportirányítási Protokoll (IGMP)

• Jelzési protokoll• Felelős útválasztó

– Ha egynél több többesadás útválasztó van az alhálózatban:

• a többesadás üzenet forrásához legközelebbi útválasztót kiválasztják, hogy legyen a többesadás üzenetek továbbításáért felelős

• Az összes többi útválasztó egyszerűen eldobja az attól a forrástól jövő többesadás üzeneteket

– Ha több, mint egy útválasztó van az alhálózaton egyenlő távolságra a forrástól

• akkor a legkisebb IP számmal rendelkező útválasztót választják ki


87

Csatlakozás az IGMPv1-ben

• Egy alkalmazás utasítja a gazdagép hálózati szoftverét, hogy csatlakozzon egy csoporthoz

• A hálózati szoftver ellenőrzi, hogy nem tagja-e már az adott csoportnak– Ha nem, akkor egy IGMP csatlakozás üzenetet

küld a helyi alhálóra– A gazdagép újraprogramozza a hálózati

határfelületét (hálókártyáját) az adott IP csoportcímhez tartozó többesadás MAC címre jövő keretek fogadására


88

IGMPv1 (folyt.)

• Ha a gazdagépnek egynél több hálózati csatolófelülete van, akkor– kiválaszthatja, hogy melyiken szeretné fogadni a

többesadás csomagokat

• Az IGMP csatlakozás üzenet informálja az összes helyi útválasztót, hogy egy új vevő van a csoportban az adott alhálózaton

• A helyi útválasztó erre a MAC címre a többesadás IP címre érkező forgalmat elkezdi kézbesíteni az alhálóra


89

Gazdagép tagsági lekérdezések (Host Membership Query)

• Az útválasztó időközönként IGMP gazdagép tagsági lekérdezéseket küld azért, hogy lássa, vajon melyik csoportnak van tagja az alhálón– nem tud meghatározni egy bizonyos csoportot,

hanem szórtad az összes-gazdagép csoportcímre, azaz a 224.0.0.1-re

• A TTL mező a lekérdezési üzenetben 1– így a lekérdezések nem terjednek át más alhálóra

• Ha egy bizonyos számú lekérdezés után nincs válasz, akkor az útválasztó feltételezi, hogy az alhálón nincs több csoporttag


90

Gazdagép tagsági lekérdezések (folyt.)

• Ha egy gazdagép még tag, válaszol egy újabb „csatlakozás” üzenettel (a csoportcímre küldve el)– hacsak azt nem hallja, hogy valaki már így tett

előbb ugyanarra a csoportcímre vonatkozólag– A válaszokat időben lépcsőzetesen osztják el, hogy

elkerüljék az adott alhálón a torlódást• Az így nyert ismeretekre támaszkodva az

útválasztó el tudja dönteni, hogy továbbítsa-e egy adott többesadás címre beérkező üzeneteket egy adott határfelületére kapcsolódó alhálójára vagy ne


91

Gazdagép tagsági lekérdezések (folyt.)

• Minden egyes többesadás-útválasztó karbantart egy táblázatot, amely megadja, hogy mely csoportcímeket kell nyitva tartania az egyes határfelületeihez kapcsolódó alhálói számára– így kizárja az alhálóbeli gazdagépek által

nem igényelt többesadás csoportok forgalmát


92

Csoport elhagyás

• Ha egy alkalmazás befejezi a többesadás közlésben való részvételt és ezért a gazdagép nem igényli a továbbiakban a többesadás forgalmat, akkor– újraprogramozza a hálókártyáját a többesadás forgalom

figyelmen kívül hagyására

• A gazdagép nem küld IGMP üzenetet, ha el akarja hagyni a csoportot– Ezért a többesadás forgalom az útválasztótól az alhálózatra

még érkezik mindaddig, amíg az útválasztónak az időzítése le nem jár és nem küld egy kérdést, amelyre senki nem felel

• Az útválasztó ezután leállítja a forgalom továbbítását


93

IGMPv1 értékelése

• Egy többesadás-csoporthoz való csatlakozás gyors

• De az elhagyás lassú lehet– Mivel addig, amíg újra le nem kérdezi az

útválasztó az alhálózatát, azt feltételezi, hogy a csoporttagság nem változott


94

IGMPv1 csomag formátuma

0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Változ.| Típus | Kód | Ellenőrző összeg || szám | | | |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| IP többesadás-csoport címe || |+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+

Két, 32 bites szóból állKét, 32 bites szóból áll


95

IGMPv2

• IGMPv1-hez képest kiterjesztések:– Ha több útválasztó van, akkor kiválasztanak egyet,

amelyik felelős az alháló lekérdezéséért– Az útválasztók adott csoportra vonatkozóan

lekérdezhetik a gazdagépeket egy csoportja jellemző kérdezéssel

– Kifejezett csoport elhagyási üzenet• Az útválasztónak a csoport elhagyási üzenet után —

csoportra jellemző kérdés felhasználásával — nem kell kivárnia az időzítés lejártát ahhoz, hogy megbizonyosodjék, hogy az adott csoportnak van-e még tagja az alhálózaton, amivel csökkenti a protokoll lappangási idejét


96

IGMPv2 értékelése

• Előrelépés az IGMPv1-hez képest:– Lehetővé teszi egy vevőnek, hogy kijelöljön

egy D osztályú csoportcímet, amelyhez csatlakozni akar

• Továbbra is hiányzó tulajdonság:– Nem teszi lehetővé a források előírását,

amelyekről akar (vagy nem akar) forgalmat venni


97

IGMPv3

• Új tulajdonság: forrás-szűrés• Ez a rendszer arra való képessége, hogy:

– egy adott többesadás címre érkező csomagokat csak bizonyos forráscímekről fogadjon el, ill.

– más beállításnál mindenhonnan elfogadjon, bizonyos forráscímek kivételével

• Ezzel bevezeti a forrásra jellemző csatlakozást és elhagyást, így a gazdagépek külön-külön tudnak fel- (vagy le-) iratkozni adott csoportba tartozó bizonyos forrásokra/ról– A forrás-szűrés segítségével egy vevő feliratkozhat egy

forrásjellemző többesadásbeli (SSM) többesadás csatornára


98

Többesadás Hallgató Felfedezés (Multicast Listener Discovery, MLD)

• IPv6-beli csoportirányítás• Hallgatók (listener): azok a csomópontok, amelyek

venni akarják a többesadás csomagokat• MLD-vel meghatározható, hogy az egyes hallgatókat

melyik többesadás csoport érdekli• Két változat: MLDv1 és MLDv2• Az MLDv2 hasonlóan az IGMPv3-hoz lehetővé teszi a

forrás-szűrést, azaz annak meghatározását, hogy adott csoport esetén melyik forrásból jövő csomagokat kívánja venni

• Az IPv6 útválasztók számára lehetővé teszi a hallgatók jelenlétének érzékelését

internetes médiakommunikáció hálózati kérdések i-ii. hosszú gábor könyve és...

Documents