멀티 캐스트 란 무엇입니까?

멀티 캐스트는 하나의 소스에서 여러 대상으로 동시에 데이터를 전송하는 방법입니다.데이터가 네트워크의 모든 장치로 데이터를 전송하는 단일 수신자 또는 방송되는 Unicast와 달리 멀티 캐스트는 정보에 관심이있는 선택된 수신자 그룹에게만 데이터를 보냅니다.비디오 스트리밍 및 온라인 게임.

이 기사에서는 멀티 캐스트의 작동 방식, 다양한 프로토콜, 최상의 사용 사례 등을 다룰 것입니다.

멀티 캐스트 프로토콜

멀티 캐스트 프로토콜은 여러 수신자에게 데이터 배포를 관리하고 최적화하여 대역폭을 보존하고 네트워크 혼잡을 줄이며 완전한 데이터 전송을 보장하도록 설계되었습니다.

여러 멀티 캐스트 프로토콜이 있으며, 각각은 멀티 캐스트 통신의 특정 측면을 개별적으로 해결하면서 함께 협력 할 수 있습니다.다음은 다음과 같은 몇 가지 주요 프로토콜입니다.

IGMP (인터넷 그룹 관리 프로토콜)

IGMP는 IPv4 네트워크에서 멀티 캐스트 그룹 멤버십을 관리하는 데 중요합니다.멀티 캐스트 데이터 수신에 관심이있는 장치는 IGMP 보고서를 로컬 라우터에 보내어 적절한 클래스 D IP 주소를 지정하여 결합 할 멀티 캐스트 그룹을 나타냅니다.라우터는 IGMP를 사용하여 이러한 그룹 멤버십을 추적하여 멀티 캐스트 패킷이 해당 그룹에 가입 된 장치가있는 네트워크 세그먼트에만 전달되도록합니다.

PIM (프로토콜 독립 멀티 캐스트)

PIM은 멀티 캐스트 트래픽을 제공하기위한 최상의 경로를 결정하는 데 사용되는 멀티 캐스트 라우팅 프로토콜 제품군입니다.PIM의 주요 변형은 PIM-SM (Sparse Mode)과 PIM-DM (밀도 모드)입니다.

PIM-SM 멀티 캐스트 그룹 멤버가 널리 분산되고 멀티 캐스트 데이터가 드물게 전송되는 네트워크 용으로 설계되었습니다.또한 멀티 캐스트 소스를 필요할 때만 수신자에게 연결하는 분배 트리를 구축하여 불필요한 데이터 전송을 줄입니다.

PIM-DM반면, 그룹 구성원이 밀도가 높아지고 데이터가 자주 전송되는 네트워크에 적합합니다.처음에는 멀티 캐스트 패킷으로 네트워크에 침수 한 다음 관심있는 수신기가없는 유통 트리의 가지를 가지므로 멀티 캐스트 활동이 높은 환경에서 효율적인 데이터 전달을 보장합니다.

MSDP (멀티 캐스트 소스 발견 프로토콜)

MSDP는 도메인 간 멀티 캐스트 통신을 가능하게하는 데 사용되며, 다른 도메인의 라우터가 활성 멀티 캐스트 소스에 대한 정보를 공유 할 수 있습니다.이는 일반적으로 다양한 관리 경계에서 멀티 캐스트 기능을 확장하기 위해 PIM-SM과 함께 사용되므로 인터넷의 여러 자율 시스템 (ASE)에서 멀티 캐스트 데이터를 효율적으로 전송할 수 있습니다.MSDP는 한 도메인의 소스를 다른 도메인의 수신기에 의해 발견하고 액세스 할 수 있도록하여 멀티 캐스트 컨텐츠에 대한 광범위한 범위를 촉진합니다.

DVMRP (거리 벡터 멀티 캐스트 라우팅 프로토콜)

DVMRP는 최초의 멀티 캐스트 라우팅 프로토콜 중 하나입니다.거리 벡터 라우팅 알고리즘을 기반으로하며 소스에서 수신자로 가장 짧은 경로 트리를 구축하여 네트워크에서 멀티 캐스트 데이터 전송을 관리하도록 설계되었습니다.DVMRP는 주기적으로 라우팅 정보를 인접 라우터와 교환하여 정확한 경로 테이블을 유지하여 효율적이고 루프가없는 멀티 캐스트 데이터 전달을 보장합니다.

MOSPF (멀티 캐스트 오픈 최단 경로 첫 번째)

MOSPF는 멀티 캐스트 라우팅을 지원하기위한 OSPF (Open Shortest Path First) 프로토콜의 확장입니다.OSPF의 링크 상태 정보를 활용하여 멀티 캐스트 그룹의 가장 짧은 경로 트리를 계산하여 효율적이고 정확한 데이터 전달을 보장합니다.MOSPF는 OSPF와 완벽하게 통합되어 유니 캐스트 라우팅에 이미 OSPF를 사용하는 네트워크에 적합한 선택입니다.

PGM (실용적인 일반 멀티 캐스트)

PGM은 데이터가 의도 한 모든 수신자에게 안정적으로 전달되는 멀티 캐스트 전송 프로토콜입니다.손실 된 패킷을 감지하고 재전송 요청을 요청하는 메커니즘을 제공하여 모든 멀티 캐스트 수신자가 완전한 데이터 스트림을 수신 할 수 있도록합니다.PGM은 파일 전송 및 스트리밍 미디어와 같이 데이터 무결성이 중요한 응용 분야에서 특히 유용합니다.

멀티 캐스트의 작동 방식

멀티 캐스트는 클래스 D 범위 (224.0.0.0 ~ 239.255.255.255)를 사용합니다. IPv4 주소 시스템, 이는 멀티 캐스트를 위해 특별히 지정됩니다.TV와 같은 장치가 멀티 캐스트를 사용하여 케이블 제공 업체의 주문형 비디오 컨텐츠와 같은 데이터를 수신하는 방법은 다음과 같습니다.

1. 장치 시작 : TV는 예를 들어 주문형 이벤트 인 특정 수신자 그룹에 대한 멀티 캐스트 인 데이터 (TV 쇼)를 받기를 원합니다.

2. 멀티 캐스트 그룹에 가입 : TV는 IGMP 보고서를 로컬 라우터에 보냅니다. 이는 케이블 제공 업체가 제공하는 주문형 이벤트를 위해 예약 된 특정 클래스 D IP 주소로 식별 된 특정 멀티 캐스트 그룹에 가입하는 데 관심이 있음을 나타냅니다.

3. 라우터 관리 : IGMP 보고서를 받으면 라우터는 그룹 멤버십 레코드를 업데이트합니다.이제 네트워크의 TV가 멀티 캐스트 스트림을받는 데 관심이 있다는 것을 알고 있습니다.

4. 멀티 캐스트 라우팅 : 케이블 제공 업체가 데이터를 생성하면 (예 : 주문형 이벤트 스트리밍) 멀티 캐스트 대상 IP 주소와 함께 데이터 패킷의 단일 사본을 보냅니다.PIM과 같은 멀티 캐스트 라우팅 프로토콜을 사용하여 네트워크의 라우터는 이러한 패킷을 전달하여 멀티 캐스트 그룹에 관심이있는 모든 장치에 도달하는 가장 좋은 경로를 결정합니다.

5. 데이터 전달 : 라우터는 멀티 캐스트 패킷을 TV와 같은 장치가 멀티 캐스트 그룹에 가입 한 특정 네트워크 세그먼트에만 전달됩니다.이 대상 전달 접근법은 네트워크 혼잡을 최소화하고 각 장치로 개별적으로 데이터를 전송하는 것과 비교하여 대역폭 사용을 최적화합니다.

6. 장치 수신 : 이전에 IGMP 보고서를 보낸 TV는 이제 케이블 제공 업체로부터 멀티 캐스트 데이터 스트림을 수신하여 주문형 이벤트를 스트리밍 할 수 있습니다.

멀티 캐스트 응용 프로그램

멀티 캐스트는 데이터를 여러 수신자에게 효율적으로 분배 해야하는 시나리오에서 널리 사용됩니다.가장 일반적인 응용 프로그램은 다음과 같습니다.

미디어 스트리밍 : 멀티 캐스트는 IPTV (인터넷 프로토콜 텔레비전) 및 라이브 이벤트 방송의 핵심입니다.스트리밍 서비스는 여러 구독자에게 단일 데이터 스트림을 동시에 보낼 수 있도록하여 대역폭의 효율적인 사용과 고품질 비디오 컨텐츠의 일관된 전달을 보장 할 수 있습니다.

화상 회의: 대규모 화상 통화, 웹 세미나 및 가상 회의의 경우 멀티 캐스트는 오디오 및 비디오 데이터를 수많은 참가자에게 전송하는 것을 지원합니다.이로 인해 서버 및 네트워크의로드가 줄어들어 모든 참석자에게 더 부드러운 경험이 생깁니다.

파일 배포 : 멀티 캐스트는 소프트웨어 업데이트, 패치 및 대형 파일을 여러 장치에 배포하는 데 이상적입니다.회사는 네트워크 내의 모든 컴퓨터에 단일 업데이트 패키지를 보낼 수 있으며 각 장치에 개별 업데이트를 전송하는 것과 비교하여 필요한 시간과 대역폭을 크게 줄일 수 있습니다.

IoT 장치 : 사물 인터넷 (IoT) 영역에서 멀티 캐스트는 수많은 센서, 장치 및 중앙 시스템 간의 통신을 용이하게합니다.예를 들어, 중앙 시스템은 네트워크의 모든 IoT 장치에 동시에 제어 명령 또는 펌웨어 업데이트를 보낼 수있어 효율성과 응답 성을 향상시킬 수 있습니다.

멀티 캐스트의 이점

멀티 캐스트는 몇 가지 장점을 제공하므로 많은 네트워크 환경에서 데이터 배포에 선호되는 방법입니다.이러한 혜택은 다음과 같습니다.

능률: 멀티 캐스트는 각 수신자의 데이터를 복제하는 대신 여러 수신자에게 단일 패킷을 전송하여 대역폭 사용량을 크게 줄입니다.이는 제한된 대역폭 또는 높은 데이터 전송 요구 사항이있는 네트워크에서 특히 중요합니다.

확장 성 : 멀티 캐스트는 확장 가능성이 높으며 대역폭 소비 또는 네트워크로드가 크게 증가하지 않고 많은 수신자와 대형 네트워크를 지원합니다.이를 통해 라이브 브로드 캐스트 또는 대규모 소프트웨어 배포와 같은 수천 또는 수백만 명의 사용자가 포함 된 응용 프로그램에 적합합니다.

감소 된 네트워크로드 : Sender 및 전체 네트워크 인프라의 부담을 줄임으로써 MultiCast는보다 효율적인 데이터 전송을 보장합니다.이러한 네트워크로드 감소는 대기 시간이 낮아지고 처리량이 높으며 더 안정적인 네트워크 환경으로 해석됩니다.

멀티 캐스트 도전 및 한계

멀티 캐스트는 많은 이점을 제공하지만 성공적인 구현을 위해 해결해야 할 과제도 제시합니다.이러한 과제를 이해하면 효율적이고 안전한 멀티 캐스트 네트워크를 계획하고 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

호환성: 멀티 캐스트의 주요 과제 중 하나는 모든 네트워크 장치와 인프라가 지원하는 것은 아닙니다.구형 라우터, 스위치 및 네트워크 카드에는 멀티 캐스트 기능이 없으므로 멀티 캐스트 기능을 활성화하기 위해 업그레이드 또는 교체가 필요합니다.

구성 복잡성 : 멀티 캐스트 네트워크를 설정하고 관리하는 것은 복잡 할 수 있습니다.멀티 캐스트 트래픽이 효율적으로 흐르고 의도 한 모든 수신자에게 도달 할 수 있도록 신중한 계획, 정확한 구성 및 지속적인 유지 보수가 필요합니다.오해로 인해 네트워크 루프, 과도한 트래픽 또는 불완전한 데이터 전달과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.

신뢰성 문제 : 패킷 손실은 기본적으로 멀티 캐스트를 지원하지 않거나 멀티 캐스트 지원이 부족한 네트워크에서 중요한 문제가 될 수 있습니다.잃어버린 패킷을 재전송 할 수있는 유니 캐스트와 달리, 멀티 캐스트에는 본질적으로 패킷 복구 메커니즘이 포함되지 않으며, 이는 네트워크 조건이 최적이 아닌 경우 데이터 손실로 이어질 수 있습니다.

보안 고려 사항

적절한 보안 조치가 설치되지 않으면 멀티 캐스트 네트워크는 무단 액세스에 취약 할 수 있습니다.침입자는 잠재적으로 멀티 캐스트 그룹에 가입하고 합법적 인 수신자를위한 데이터를 가로 채어 데이터 유출 및 개인 정보 보호 문제를 초래할 수 있습니다.

암호화 및 액세스 제어를 구현하면 멀티 캐스트 트래픽을 확보하고 무단 액세스로부터 보호 할 수 있습니다.암호화는 멀티 캐스트 패킷을 가로 채워도 데이터를 무단 사용자에게 읽을 수 없도록합니다.다음과 같은 액세스 컨트롤 IGMP 스누핑 과 멀티 캐스트 그룹 관리, 승인 된 장치 만 멀티 캐스트 그룹에 가입하고 멀티 캐스트 데이터를 수신 할 수 있도록 도와줍니다.