Многоадресная рассылка ждет своего часа

Многим организациям требуется регулярно доставлять определенные сведения строго оговоренной группе получателей. Появление новых IP-протоколов многоадресной рассылки и соответствующего оборудования, обеспечивающего надежную передачу и эффективное использование полосы пропускания, позволяет транспортировать такие данные именно туда, куда следует. К потенциальным пользователям этой технологии относятся финансовые компании, распространяющие коммерческую информацию среди брокеров, автомобильные фирмы, проводящие обучение технических специалистов своих дилеров, а также крупные корпорации, осуществляющие рассылку новых версий программного обеспечения своим подразделениям и службам.

Для такого рода приложений многоадресная IP-рассылка является более удачным решением, чем широковещательная передача данных или однонаправленная транспортировка информации по электронной почте. Рассмотрим, к примеру, биржевой терминал, который передает пакеты с котировками ценных бумаг группе, состоящей из 100 коммерсантов. Однонаправленная передача потребует периодической рассылки 100 идентичных пакетов, многие из которых задействуют один и тот же канал связи. Широковещательная передача приведет к тому, что все рабочие станции корпоративной сети станут получать рассылаемые пакеты. В данных случаях игнорируется тот факт, что количество адресатов, которым требуется данная информация, невелико. В то же время при многоадресной рассылке отправка информации производится только один раз и только намеченным получателям. В результате компании получают значительный выигрыш, связанный с эффективным использованием полосы пропускания и возможностью легко масштабировать свои приложения.

Как это работает?

Многоадресная рассылка по сетям IP базируется на использовании двух механизмов. Первый представляет собой протокол группового управления, служащий для создания и сопровождения списков рассылки. Вторым механизмом является протокол многоадресной маршрутизации, позволяющий выбирать маршруты передачи пакетов.

Протокол IGMP (Internet Group Management Protocol) управляет передачей пакетов между оконечными станциями и поддерживающими технологию IP-multicasting локальными маршрутизаторами предоставляя возможность создавать и трасформировать группы получателей. Самая последняя версия этого протокола, IGMP Version 3, предусматривает фильтрацию источников, что гарантирует получение оконечными станциями пакетов только от заранее указанных источников многоадресных сообщений.

После формирования состава группы (списка рассылки) в качестве идентификатора пакетов данных используется адрес группы, записываемый в поле получателя заголовка IP. Пакеты путешествуют от одного маршрутизатора к другому в соответствии с протоколами многоадресной маршрутизации. Последние обеспечивают создание деревьев распределения пакетов на основе всех узлов сети, функционирующих в режиме IP-multicasting. Древовидные схемы распределения данных определяют тот путь, который должен пройти многоадресный трафик, чтобы попасть к членам заданной группы. Такие пути строятся на базе дерева источников или совместных деревьев.

Самым простым является метод использования дерева источников. Его «корень» размещается в исходном узле, а маршрутные «ветви» образуют дерево, простирающееся по каналам сети. Поскольку этот метод основан на определении кратчайшего пути транспортировки данных от источника к получателю, он получил название «дерева кратчайшего пути» (shortest path tree, SPT). Применение дерева источников гарантирует минимальную задержку, но требует больше сетевых ресурсов, поскольку для доставки информации каждому члену группы необходима отдельная ветвь.

Метод «совместных деревьев» подразумевает использование одного общего корня, расположенного в некотором выбранном узле сети, который часто называют точкой встречи. Источники многоадресных сообщений посылают свои пакеты в точку встречи, откуда происходит их дальнейшая трансляция по совместному дереву ко всем членам группы. Совместные деревья позволяют более эффективно задействовать ресурсы сети, но при этом не всегда формируются оптимальные пути передачи трафика, что может оказаться причиной увеличения времени задержки пакетов.

Протоколы многоадресной маршрутизации имеют две модификации, определяющие режим передачи — плотный или разреженный. Так, протоколы, реализующие режим плотной передачи, применяют деревья источников и идеально подходят для использования в локальных сетях, где члены группы размещены достаточно плотно. Протоколы разреженной передачи основываются на методе совместных деревьев, что позволяет изначально получить решение, отличающееся высокой масштабируемостью. Данный подход особенно актуален для глобальных сетей, где члены группы получателей, как правило, располагаются весьма разреженно.

Самым популярным протоколом многоадресной рассылки считается PIM-SM (Protocol Independent Multicast-Sparse Mode). Он широко применяется в глобальных IP-сетях. В PIM-SM реализована модель явного соединения, которая подразумевает блокировку продвижения многоадресного трафика до получения соответствующего запроса получателем. Иными словами, маршрутизаторы должны сформировать явный канал соединения, чтобы приступить к доставке многоадресного трафика членам группы. Эта модель предотвращает переполнение сети многоадресным трафиком и способствует более эффективному использованию полосы пропускания.

Протокол PIM-SM позволяет также переключаться с метода совместных деревьев, базирующегося на наличии точки встречи (rendezvous point-based tree, RPT), на метод дерева кратчайших путей — SPT. Переключение необходимо в тех случаях, когда пропускная способность каналов сети падает ниже допустимого уровня. Маршрутизатор автоматически изменит режим RPT на SPT, как только задержка получаемого им трафика превысит заранее заданное пороговое значение. Данный механизм призван гарантировать качество обслуживания (QoS) при многоадресной рассылке.

Технология многоадресной рассылки обеспечивает менеджерам корпоративных сетей простой и эффективный способ выборочной доставки информации. А для независимых поставщиков сетевых услуг она служит важным стимулом, побуждающим их уже в ближайшее время предложить доступные по цене услуги доставки информации от государственных и административных органов конечным пользователям. С обновлением ключевых протоколов многоадресной IP-рассылки этот бизнес может развернуться в полную силу.