¿Qué es el enrutamiento IP de multidifusión?
El enrutamiento de multidifusión implica enviar el mismo mensaje a muchos puntos finales. Es posible que necesite implementar enrutamiento de multidifusión si tiene una instalación de videoconferencia operando en su empresa o si tiene instalaciones de chat de audio que involucran conversaciones entre grupos. Todos los enrutadores son capaces de gestionar el enrutamiento de multidifusión y configurar esta capacidad es una tarea relativamente sencilla.
ElmultidifusiónEl método no envía un mensaje a todas las direcciones en un segmento de red, es decirradiodifusión. Un término más que necesitas saber es “unidifusión.” Esto significa enrutar un paquete a una dirección. Unicast es el concepto de transporte estándar que implica enviar un paquete desde un origen a un destino a través de enrutadores. Con la multidifusión, el paquete debe replicarse y enviarse desde un origen a muchos destinos.
Reenvío de ruta inversa
Probablemente sepa que todas las transmisiones de red siguen conjuntos de reglas, que se conocen comoprotocolos. El objetivo principal de un algoritmo de enrutamiento es reenviar paquetes a través de enrutadores a la dirección de destino escrita en el encabezado del paquete. Los procedimientos de multidifusión son un poco diferentes. El paquete también tiene la dirección de origen escrita en su encabezado y, cuando reenvían un paquete de multidifusión, los enrutadores utilizan una metodología diseñada paraquitar el paquete de la fuente. Este es un concepto difícil de imaginar porque uno pensaría que la única forma en que un paquete podría moverse a través de una red es viajando hacia un destino determinado.
La metodología utilizada para el enrutamiento IP de multidifusión se denomina “reenvío de ruta inversa.” La tabla de referencia de un enrutador le indica en cuál de sus interfaces debe copiar un paquete para reenviarlo a la dirección IP contenida en el campo de destino en el encabezado del paquete. En el reenvío de ruta inversa, la tabla del enrutador es un poco diferente. Cada registro muestra una interfaz ascendente y una interfaz descendente. La interfaz ascendente es el punto de recepción de paquetes.llegando del remitente de multidifusión.La interfaz descendente es el punto de salida.para cualquier paquete que llegue a la interfaz ascendente dada.
Habrá muchos registros en una tabla de enrutamiento de reenvío de ruta inversa para la misma fuente. Así es como el paquete se envía muchas veces. Cuando el enrutador recibe un paquete en la interfaz ascendente, clasifica su tabla de enrutamiento y encuentra todos los registros de enrutamiento que contienen una asignación de dónde reenviar paquetes desde esa fuente.Estas rutas están agrupadas por interfaz., por lo que, en lugar de direcciones de origen y destino, los registros resultantes presentarán una lista de pares únicos de interfaces entrantes y salientes. En todos los pares, la interfaz entrante será la misma.
El enrutador lee la primera entrada para esa interfaz ascendente y envía el paquete a la interfaz descendente correspondiente en ese registro. Sin embargo, el trabajo no está completo porque se han recopilado varios registros para esa interfaz ascendente. Entonces lee el siguiente registro recopilado por la búsqueda de la tabla y envía el paquete a la interfaz descendente en esa entrada de la tabla. El enrutador continúa funcionando hasta que se queda sin registros que coincidan con la interfaz ascendente a la que llegó el paquete. De este modo,un paquete llegó al enrutador y se envió varias veces.
Montaje de la tabla de enrutamiento
Los destinos de un paquete de multidifusión se colocan en la tabla de enrutamiento a pedido. Es decir, los puntos finales que esperan recibir paquetes de la fuente de multidifusión notifican al enrutador su interés.Es como un servicio de suscripción.. Entonces, en lugar de que la fuente de multidifusión informe al enrutador 'de ahora en adelante, cada paquete que envíe debe ir a A, B, C y D', cada uno de esos destinatarios envía un mensaje al enrutador que dice 'Quiero un copia de cualquier cosa que recibas de Z”. Entonces, así es como el “reenvío de ruta inversa” recibe su nombre:la ruta no está organizada como una salida hacia un destino, se genera como una entrada desde una fuente.
Protocolos de enrutamiento IP de multidifusión
Como puede ver en la descripción de cómo funciona el enrutamiento de multidifusión,Hay dos fases para crear una ruta de multidifusión.. El primero es el proceso de suscripción en el que los destinatarios registran sus direcciones IP de red en el grupo. Este procedimiento se describe en elProtocolo de gestión de grupos de Internet(IGMP) que opera para direcciones IPv4. El proceso de suscripción de direcciones IPv6 está dictado por elDescubrimiento de oyentes de multidifusiónprotocolo (MIL MILLONES). En conjunto, los protocolos de registro para el reenvío de multidifusión se denominan 'protocolos de descubrimiento de pertenencia a grupos de multidifusión'.
Los investigadores buscan constantemente mejores formas de gestionar las comunicaciones, por lo que siempre hay nuevos protocolos en desarrollo para cualquier tarea de red. Existen otros protocolos de descubrimiento de membresía de grupos de multidifusión, pero IGMP y MLD son los dos que se utilizan comúnmente en la actualidad. De manera similar, se están considerando muchos protocolos teóricos para la segunda fase del enrutamiento de multidifusión, que es la transmisión real de mensajes. Sin embargo, el sistema que se implementa en casi todos los enrutadores en funcionamiento hoy en día se llamaMultidifusión independiente del protocolo(PIM).
Duplicación de paquetes
Los paquetes solo se duplican en el punto donde se dividen las rutas a los destinatarios.Esta es la razón por la que el enrutador lee el nombre de la interfaz de su tabla de enrutamiento en lugar de las direcciones de destino.. Por lo tanto, si hay varios destinatarios más allá del siguiente enrutador, el enrutador de reenvío solo enviará una copia a ese enrutador intermedio. Todos los enrutadores en la ruta tienen entradas en la tabla de enrutamiento para esa ruta de multidifusión.
El resultado del uso de interfaces en lugar de direcciones al reenviar paquetes de multidifusión es que esos paquetes sólo se duplican cuando se dividen las rutas de varios destinatarios. Por lo tanto, si hay cinco destinatarios más allá de un enrutador vecino, el enrutador de reenvío solo envía una copia a ese vecino. Esta sencilla regla mantiene el tráfico al mínimo. Se llama 'enrutamiento de multidifusión en modo disperso.”
Enrutamiento de multidifusión en modo denso
El enrutamiento de multidifusión en modo disperso es muy eficiente y mantiene el tráfico de red al mínimo. Sin embargo, existe una segunda metodología de reenvío que debes conocer. Se llama 'enrutamiento de multidifusión en modo denso.” Inicialmente, el modo denso simplifica la referencia a las tablas de enrutamiento. Sin embargo, la metodología pronto se convierte prácticamente en el mismo sistema que el modo disperso en lo que respecta a los enrutadores.
En modo denso, el enrutador receptor copia todos los paquetes de multidifusión que recibecada interfazque tiene además de la interfaz en la que recibió el paquete. Por lo tanto,cada enrutador al que esté conectado ese nodo recibirá esos paquetes de multidifusión. La notificación de suscripción se realiza en el enrutador más cercano a un receptor. Si hay varios enrutadores intermedios en una red, todos duplicarán el paquete de multidifusión y lo enviarán a todos los enrutadores vecinos.Si tiene redundancia de rutas en su red, este método puede generar una gran cantidad de tráfico superfluo circulando entre enrutadores..
Un segundo mecanismo en la metodología del modo denso reduce todo ese tráfico superfluo. Si un enrutador que se conecta a puntos finales no tiene destinatarios para una dirección de multidifusión en su tabla de enrutamiento, notificará a sus enrutadores vecinos que no le envíen paquetes para esa dirección de multidifusión. Entonces, la próxima vez que el primer enrutador en la ruta reciba un paquete del remitente de multidifusión, reenviará ese paquete a todas sus interfaces distintas de aquellas que le dijeron que no lo hiciera. Con el tiempo, este método de exclusión voluntaria reduce el tráfico a más o menos los mismos niveles que se experimentan con el método del modo disperso. El modo denso también se conoce como 'inundación.” La señal de exclusión voluntaria enviada por los enrutadores se denomina 'mensaje de poda,' o 'poda.”
Los siguientes protocolos emplean el modo denso:
- Protocolo de enrutamiento de multidifusión por vector de distancia (DVMRP)
- Multidifusión Abrir primero la ruta más corta (MOSPF)
- Modo denso PIM
Aunque el escenario del modo denso pronto llenará la tabla de enrutamiento, es propenso a bucles de retroalimentación y puede causar problemas en una red cuando se implementa por primera vez, por lo que es más seguro evitar esta opción.
Direcciones IP de multidifusión
El sistema TCP/IP de gestión de red asigna una dirección única a cada nodo conectado a la red. Esa dirección tiene que ser única dentro del espacio de direcciones, por lo quelas direcciones en una LAN solo tienen que ser únicas dentro de esa red privaday no en todo el mundo.
El espacio de direcciones incluye un rango de direcciones reservadas para el enrutamiento de multidifusión. Efectivamente, las direcciones IP de multidifusión crean dispositivos fantasma. Hay una dirección a la que otros dispositivos pueden enviar mensajes, pero esa dirección no representa un dispositivo físico. En cambio, representa el grupo de multidifusión.
Para configurar un grupo de multidifusión, primero debeasignar una dirección IP únicapara ello. Una vez que esa dirección identifica al grupo, los destinatarios interesados pueden informar al enrutador de su inclusión en el grupo.
Cuando un nodo envía una comunicación para distribuir a todos los miembros del grupo, los paquetes de esos mensajes se dirigen a la dirección IP que representa a ese grupo. El enrutador hace referencia a los miembros de ese grupo y envía una copia del paquete entrante a las interfaces descendentes que representan a los miembros del grupo.
Si sigue el direccionamiento IP con clase, debe saber que las direcciones de multidifusión sonClase D. Ocupan un rango de direcciones desde 222.0.0.0 hasta 239.255.255.255. Este bloque se divide en rangos de tareas con las direcciones 222.0.0.0 a 224.0.0.225 reservadas para la subred local. Todas las direcciones de multidifusión IPv6 tienen el prefijo “f.”
Implementación de enrutamiento IP de multidifusión
Afortunadamente, casi no existen circunstancias en las que sea necesario configurar directamente el enrutamiento de multidifusión sin formato.Toda la comunicación de multidifusión es gestionada por aplicaciones., como un sistema de videoconferencia. Por lo tanto, se necesita poca intervención manual para implementar el enrutamiento de multidifusión en su red.
La mayor parte del trabajo para realizar el enrutamiento de multidifusión ocurre en el enrutador.Todos los enrutadores de red tienen esta capacidad.. Tanto la aplicación como el enrutador se comunicarán vía IGMP. Es posible que su enrutador se envíe con las capacidades de enrutamiento de multidifusión desactivadas. Sin embargo, cualquier aplicación que requiera esta función verificará el enrutador por usted en el momento de la instalación.
Como aplicación de usuario final, una función de multidifusión rara vez presenta al usuario la opción de qué dirección IP usar para un grupo. El administrador que configura un grupo deberádarle al grupo un nombre significativoy la aplicación asociará ese nombre con la siguiente dirección IP de multidifusión disponible.
Si utiliza DHCP para asignaciones de direcciones IP en su red, no necesita preocuparse por conflictos de direcciones de multidifusión. Los servidores DHCP no asignarán direcciones dentro de la dirección IP de multidifusión a dispositivos reales.
Actividad de red de multidifusión
Incluso si te aseguras de usarModo dispersoEn su implementación de multidifusión, debe tener en cuenta que la actividad de multidifusión interactiva crea una gran cantidad de tráfico de red. Esto es especialmente cierto en el caso de las aplicaciones de conferencias basadas en audio y vídeo.
Estos sistemas no sólo aumentan la carga de tráfico, sino que también requieren tiempo crítico.Las aplicaciones interactivas en vivo necesitan que su tráfico se entregue de inmediato. No pueden esperar a que se almacenen en búfer los dispositivos de red por los que pasa el tráfico.
Enrutamiento de multidifusión en Internet
El enrutamiento de multidifusión no se limita a redes privadas. También puede utilizar este método para llegar a sitios remotos y dar servicio a los clientes a través de la metodología. Hay una serie de casos de negocio que actualmente emplean enrutamiento de multidifusión. Éstas incluyenIPTVycursos de formación en línea. Sin embargo, en estos casos, es aconsejable que su empresa se suscriba a una plataforma de multidifusión basada en la nube en lugar de intentar gestionar todo el tráfico terminado en Internet desde su propia red.
Consideraciones de enrutamiento de multidifusión
Es particularmente importante verificar la capacidad de su red antes de implementar cualquier aplicación de multidifusión. Si no puede permitirse el lujo de ampliar la capacidad de su red, entonces debería considerar implementar medidas de configuración del tráfico , como la calidad de servicio (QoS) basada en clases. Medir la utilización del ancho de banda y analizar nuevos escenarios de uso requiere herramientas de apoyo. Entonces, deberías considerar comprar un analizador de tráfico de red . También debe vigilar el estado de sus dispositivos de red para evitar posibles puntos de falla en la red, así que considere instalar un monitor de red también.
¿Utiliza enrutamiento de multidifusión en su red? ¿Tuvo que hacer algo para configurarlo o el software de conferencias que instaló lo configuró todo por usted? Deje un mensaje en la sección Comentarios a continuación y comparta su experiencia con la comunidad.
