Generative AI - Gitex v1Generative AI - Gitex v1.pptx
IP Multicasting - An Overview
1. Multicasting .. an Overview!
for Next Generation Internet
presented by Marvin Hoffmann
at Hochschule der Medien Stuttgart
16.01.2012
2. Who am I?
• Marvin Hoffmann (B.Sc.)
• Bachelor „Medieninformatik“
at Hochschule der Medien
• 2nd semester
„Computer Science and Media“
3. Why this course and topic?
• IBM Day some semesters ago - Mr. Demharter spoke about IPv6:
• Bachelor courses
„With IPv6 there are more adresses
• „Nachrichtentechnik“
then grains of sand on earth!“
• „Rechnernetze“
• „Rechnernetze 2“
• always curious about new technology
• how to adress multiple adresses?
• who uses multicasts?
4. Agenda Questions?
When ever they come up!
• Introduction
• What is it?
• Why would I use it?
• Multicast
• General Information
• IPv4
• IPv6
• Problems
• Resume
5. Introduction
hat“ an d „why“
The „w
of Mult icasting
6. What is Multicast?
• Different approaches of sending information
• Unicast • one to one
• Anycast • one to one
• Broadcast • one to many
• Multicast • one to many
7. Why would I use Multicast?
• Multicasting allows you to send the same information to different hosts
• .. without having to send it again and again for each of the hosts
• Multicast
• is not Unicast x n
+
8. Technical Benefits
• Enhances Efficiency
• Increased Scalability
• Elimination of Network Redundancy
• Reduced Server and CPU Loads
‣ Optimized Performance
9. Business Benefits
• Increased Productivity
• Reduced Capital and Operational
Expense
• New Revenue Streams
• Increased Competitive Advantage
• Network Investment Protection
11. How it works | General Information
• Groupaddress with Subscription-Handling
Newsletter Multicast
Publisher Sender
Subscriber Reciever
Mail-Server (Rendezvous-) Router
Newsletter-Topic Multicast-Group
subscribe to Newsletter Join Multicast-Group
unsubscribe from Newsletter Leave Multicast-Group
12. How it works | IPv4
• reserved Address-Space is 224.0.0.0/4 (224.0.0.0 - 239.255.255.255)
binary: 1110xxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx
• some difficulties:
• 224.0.0.0/8 is used by Routing-Protocols
• 239.0.0.0/8 is used for scoping
• uses special Internet Group Management Protocol to handle Join and
Leave Requests for Groups
13. How it works | IPv4
Internet Group Management Protocol (IGMP)
• used for Group Management
• multiple Version (v1 - v3)
v1 Host can join MC group; Host can not leave MC group, he times out
v2 Hosts can now leave MC group by sending a leave Message
v3 a Source for the MC Stream can be specified on joining a Group
• 64 bit Package
0 ... 7 8 ... 15 16 ... 31
Type max. Reply Time Checksum
Multicast Group Address
• Types: 0x11 Group Membership Query (general or specific);
0x16 v2 Membership Report; 0x17 Leave Group; 0x22 v3 Membership Report
Complete List of Types can be found here: http://www.networksorcery.com/enp/protocol/igmp.htm
14. How it works | IPv6
• IPv6 Address Format
48 16 64
Public Routing Topology Site T. Interface Identifier
network prefix host address part
• IPv6 Multicast Address Format
8 4 4 112
11111111 Flags Scope
FF 0 2 ::1
• Flags (0RPT): 0 permanent; 1 (T-Bit) transient; 3 (P-Bit) Unicast-Prefix-based;
7 (R-Bit) includes Rendezvous Point address
• Scope: 1 interface-local; 2 link-local; 5 site-local; 8 organization-local; E global
15. How it works | IPv6
• IPv6 Multicast Addresses:
Address Description
Interface-Local Scope
FF01::1 all Nodes
FF01::2 all Routers
Link-Local Scope
FF02::1 all Nodes
FF02::2 all Routers
FF02::D all PIM-Routers
FF02::1:2 all DHCP-Servers
• IPv6 does not use IGMP anymore, but ICMPv6
Complete List of IPv6 Multicast Addresses can be found here: http://www.iana.org/assignments/ipv6-multicast-addresses/ipv6-multicast-addresses.xml
16. Problems
• most Routers in the Internet are not capable of Multicast Routing
• special Protocols needed (DVMRP / MOSPF / PIM)
• special, world-wide Network called M(ulticast Back)Bone
• Tunneling using unicasts from network to network
• Routing between Routers with Protocol Independent Multicast (PIM)
• best scalability (compared to DVMRP and MOSPF)
• Dense-Mode: Broadcast to all Multicast-Routers
• Sparse-Mode: Rendezvous-Router who handles Requests (Pub/Sub)
18. Resume
• a very interesting Topic
• thought that multicasting would
be possible over the internet
(without MBone)
• one more reason to look forward
to IPv6
• Any Questions?
19. Thank you for your attention!
If there are further questions, just send me an eMail..
contact@marvin-hoffmann.de
..or contact me on the web:
/profile/Marvin_Hoffmann3 | @h_marvin | /marvin.hoffmann
bevor wir uns auf die präsentation stürzen zunächst noch zu meinen vorstellungen\n
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IPv6 aka IP next Generation\n
Fragen und Ergänzungen immer dann wenns passt!\n
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erhöhte produktivität geringere kapital und operationale aufwände\nneue umsatz möglichkeiten erhöhter wettbewerbsvorteil\nschutz bezüglich investitionen ins netzwerk\n
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Multicasting lässt sich sehr gut vergleichen mit einem newsletter system\n
- reservierter Adress-Bereich für Multicast-Gruppen-Adressen\n- ipv4 verwendet noch ein spezielles Protokoll IGMP für das Handling der Gruppenorganisiation\n
evolution 16 und 17 die bereits bekannten..\n0x11: generelle anfrage oder spezielle anfrage\ngenerell: welche gruppen haben mitglieder?\nspeziell: hat diese gruppe mitglieden?\n0x16: Join 0x17: Leave\n
PRT: i.d.R. vom ISP; Site T. i.d.R. vom Admin (Subnets);\n\nFlags: vier mögliche Kombinationen sind definiert 0000, 0001, 0011, 0111\n- erstes bit immer 0, zweites = R, drittes = P, viertes = T\n- R-Bit erzwingt P-Bit erzwingt T-Bit\n- 0 IANA vergeben, 1 vorübergehende Adressen, 3 dynamisch zugewiesene Präfix Informationen, enthält informationen zu Rendezvous-Point\n\nScope: 1 interface- oder node-local (Loopback)\n- 2 werden von Routern nicht weiter geleitet\n- 5 werden geroutet, nicht jedoch von Border-/Edge-Routern weitergeleitet (Peers; Vortrag von Freitag)\n- 8 werden geroutet, auch von Border-Routern, bleiben aber Organisationsintern (erfordert administrativen Aufwand)\n- E darf überallhin geroutet werden\n- 0 und F sind reserviert und dürfen nicht verwendet werden\n- 6 und 7 sind nicht definiert und können verwendet werden um eigene Scopes zu definieren\n\nAuf Broadcast-Adresse eingehen!\n
interessant: interface-local -> loopback -> nodes und routers\nkleiner auszug aus vielen adressen\n
DVMRP -> Distance Vector Multicast Routing Protocol (ähnlich RIP Routing Information Protocol verwendet um Routing Tabelle in zB LAN zu generieren)\nMOSPF -> Multicast Open Shortest Path First\n\nmbone seit 1992 durch Internet Engineering Task Force (IETF)\nVerfahren PIM das ein routing von multicast paketen zwischen routern ermöglicht\n\ndense mode: broadcast an alle multicast gruppen; router ohne interessierten teilnehmen melden sich ab; erzeugt viel last und ist deshalb nicht zu gebrauchen in netzen mit hoher teilnehmerdichte\n\nsparse-mode: Pub/Sub! rendezvous-router bei dem daten eingehen. router die interessenten für bestimmte gruppen haben, fragen nach ob es für diese gruppe daten gibt;\nhohe last an rendezvous-router -> nach bekanntmachung kann shortes path genutzt werden für übertragung\n
Persönliches Resume, technisches Resume kann jeder selbst ziehen und vielleicht auch nicht all zu interessant.\n
