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65
1 Timur FRIEDMAN à partir des transparents de Kim THAI, avec modifications Maîtrise Polyvalente Internet et Multimédia Cours 8 : Le multicast Université Pierre et Marie Curie, le 29 mars 2004 Copyright 2004 by Timur Friedman

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1

Timur FRIEDMAN à partir des transparents de Kim THAI, avec modifications

Maîtrise Polyvalente

Internet et Multimédia

Cours 8 : Le multicast

à l’Université Pierre et Marie Curie, le 29 mars 2004

Copyright 2004 by Timur Friedman

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Plan

Introduction Le multicast au niveau réseau Le multicast au niveau transport Perspectives de recherche

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3

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Plan

Introduction Définition Notion de groupe Problématique

Le multicast au niveau réseau Le multicast au niveau transport Perspectives de recherche

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4

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Qu’est-ce que le multicast ?

moyen efficace de communication 1-vers-N multicast vs. unicast et broadcast

unicast : une seule source vers une seule destination multicast : une seule source vers un sous-ensemble de

destinataires broadcast : une seule source vers toutes les destinations

unicast(1-vers-1)

multicast(1-vers-N)

broadcast(1-vers-tous)

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Des applications pour le multicast

fiabilité

temps de réponse

100%

200 ms 2 s 20 s

temps réelinteractif

distributionmultimédia

distributionde documents

conférence délai de l’ordre

de 100 ms tolérance d’un

certain taux de pertes

flux continus, temps réel, non interactifs, unidirectionnels

distribution de logiciels

fiabilité de 100%

peu de contraintes temporelles

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R3

R4R2

R1

S

D1

D2

D3

D4

D5

Pourquoi le multicast ? (1/3) distribution utilisant TCP/IP

résultats plusieurs copies du même paquet plusieurs buffers plusieurs connexions

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Pourquoi le multicast ? (2/3) distribution utilisant un multicast

R3

R4R2

R1

S

D1

D2

D3

D4

D5

résultats une seule copie de chaque paquet un seul buffer une seule connexion multicast

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Copyright 2004 by Timur Friedman

Pourquoi le multicast ? (3/3)

utilise la bande passante de façon efficace prévient la congestion du réseau minimise la charge des serveurs fournit l’information à davantage d’utilisateurs

simultanément touche un nombre quelconque de personnes en une

seule fois etc.

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Notion de groupe de multicast comment identifier les récepteurs d’un paquet Mcast

en unicast : une adresse IP de destination ici, toutes les adresses de destination ???

une abstraction : le groupe de multicast associe un ensemble d’émetteurs et de récepteurs existe indépendamment des émetteurs et récepteurs

émetteurs récepteursgroupe demulticast

chaque récepteur reçoit les paquets de chaque émetteur

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Adresses de multicast IP (1/2) un groupe de multicast : une adresse de classe D

0

10

110

1110

réseau

station

adresse multicast

A

B

C

D

réseau

réseau

station

station

11100000 00000000 00000000 00000000

11101111 11111111 11111111 11111111

...de 224.0.0.0

à 239.255.255.255

.. .

224.0.0.0 : non utilisée 224.0.0.1 : représente l’ens. des stations du sous-réseau considéré il n’y a pas d’adresse pour l’ens. des machines de l’Internet

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indirection d’adresse chaque hôte a sa propre @IP, indépendante de l’@groupe dissociation des problèmes

découvrir l’ensemble des groupes Mcast courants exprimer le souhait de recevoir les paquets d’un groupe découvrir l’ens. des récepteurs d’un groupe délivrer les données à chaque membre du groupe

Adresses de multicast IP (2/2) adressage du groupe

S

D

S

DD

D

D

les récepteurs s’abonnentà l’adresse de groupe 224.1.2.3

@ IP source 224.1.2.3 données à Mcasteradresse dedestination

en-tête IP

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Multicast : les problèmes des questions...

quand et comment un groupe naît-il et prend-il fin ? quand et comment l’@ groupe est-elle choisie ? comment de nouvelles stations se joignent-elles à un groupe ? y-a-t-il des conditions pour l’appartenance à un groupe ? comment les routeurs interopèrent-ils pour délivrer les paquets ?

des choix... un récepteur doit pouvoir joindre ou quitter un groupe en cours de

transmission un récepteur doit pouvoir joindre ou quitter un groupe sans le signaler

explicitement aux émetteurs

des constats.... les hôtes récepteurs sont souvent connectés à des réseaux locaux...

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Introduction Le multicast au niveau réseau

Le multicast sur un LAN Le protocole IGMP Le modèle de service Les algorithmes de routage multicast Les protocoles de routage multicast

Le multicast au niveau transport Perspectives de recherche

Plan

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Multicast sur un LAN (1/3)

l’existant (cas d’Ethernet) Ethernet repose sur un support à diffusion chaque station a une carte réseau avec une @ matérielle

spécifique il existe une adresse de diffusion (FF:FF:FF:FF:FF:FF)

que faire si l’on souhaite joindre uniquement un sous-ensemble de stations ? ex : H1 souhaite envoyer un paquet Mcast à H2 et H4 qui sont

sur le même réseau que lui deux possibilités...

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Multicast sur un LAN (2/3) le multicast de réseau utilise le broadcast de liaison

le multicast de réseau utilise le multicast de liaison

Ethernet

IPH1

Ethernet

IPH2

Ethernet

IPH3

Ethernet

IPH4

...

Ethernet

IPH1

Ethernet

IPH2

Ethernet

IPH3

Ethernet

IPH4

...

@ de H1 FF.FF.FF.FF.FF.FF paquet IP multicast

@ de H1 @ MAC multicast paquet IP multicast

@src @dst

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Multicast sur un LAN (3/3) traduction des adresses IP multicast en @ Ethernet

format des adresses multicast Ethernetde 01:00:5e:00:00:00

à 01:00:5e:7f:ff:ff

.. .

0000 0001 0000 0000 0101 1110 0111 1111 1111 1111 1111 1111

0000 0001 0000 0000 0101 1110 0000 0000 0000 0000 0000 0000

mécanisme de traduction

0000 0001 0000 0000 0101 1110 0

1110 xxxx x

23 derniers bits

on sait Mcaster un paquet IP sur un LAN à diffusion !

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IGMP : Qu’est-ce que c’est ? comment un routeur détermine-t-il si son LAN possède

des récepteurs pour un groupe donné ?

Internet Group Management Protocol permet à un hôte d’indiquer à son routeur local qu’il souhaite

joindre un groupe est utilisé sur les LAN à diffusion

...

HR

R

R

H

HH

H

H

...

...

routage multicastgrande distance

IGMP

IGMPIGMPIGMP

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IGMP Version 1 (1/1)

RFC 1112 (Aug.89)

échange de messages query/report

R

S1

HH

routage multicastgrande distance

S2

H

H

HH

H

query(quelqu’un intéressé par un groupe?)

report (225.5.5.5) report (224.9.9.9)

@ IP source 224.9.9.9 données

en-tête IP

@ destination

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IGMP Version 1 (2/2) risque de congestion

étalement des réponses basé sur des temporisateurs

R

H H

envoi de la requête

‚ armement du tempo

ƒ envoi de la réponse„ réception de la réponse, désarmement du tempo

query

report

‚ armement du tempo

H

réduction du trafic sur le LAN si aucun membre délai éventuel (qq s.) avant de recevoir les données

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IGMP Version 2 (1/2) RFC 2236 (Nov.97) un récepteur informe explicitement son routeur lorsqu’il

quitte un groupe 3 types de message

type de messagemembership_query

généralspécifique

membership_reportleave_group

envoyé par

routeurrouteurhôtehôte

but

s’enquérir des groupes auxquels sont abonnés les hôtesdemander si un groupe donné a des membres sur le LAN indiquer que l’hôte souhaite joindre ou a joint un groupeindiquer que l’hôte quitte un groupe donné

étalement des réponses avec 0 ≤ tempo ≤ MaxRespTime

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Copyright 2004 by Timur Friedman

IGMP Version 2 (2/2)

R

S1

HH

routage multicastgrande distance

S2

H

H

HH

H

query(quelqu’un intéressé par un groupe?)

leave_group (225.5.5.5) report (224.9.9.9)

@ IP source 224.9.9.9 données

@ destination

en-tête IP

format du message

type MaxRespTime Checksum

Multicast Group Address

réduction de la latence du Leave

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IGMP Version 3 draft en cours un récepteur peut sélectionner les sources qu’il souhaite

(ne pas) entendre

R

S1

HH

routage multicastgrande distance

S2

H

H

HH

H

query(quelqu’un intéressé par un groupe?)

report (224.9.9.9,source=S2)

@ IP source 224.9.9.9 données

@ destination

en-tête IP

report (225.5.5.5,

sourceS3)

S3

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Le modèle de service du multicast (1/5) issu des travaux de Steve Deering caractéristiques de la transmission

multicast IP : transmission d’un paquet IP à un groupe d’hôtes identifié par une seule adresse de destination

transmission best effort

caractéristiques du groupe appartenance dynamique pas de restriction quant à la localisation et au # de membres un hôte peut être simultanément membre de plusieurs groupes un hôte n’a pas besoin de faire partie d’un groupe pour être source groupe permanent/transitoire l’opération de Join est receiver-driven

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Le modèle de service de multicast (2/5)

l’émetteur ne contrôle pas qui joint le groupe il n’y a pas de contrôle sur qui envoie au groupe les paquets issus de plusieurs sources peuvent être reçus entrelacés 2 groupes différents peuvent choisir la même @

rôle des routeurs Mcast locaux co-résidents ou séparés des routeurs classiques un routeur local qui reçoit un paquet Mcast d’un de ses hôtes, avec un

TTL>1, le fait suivre vers tous les sous-réseaux connectant des membres récepteurs

sur les sous-réseaux destinataires, le routeur local termine la transmission en Mcastant le paquet en local

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Le modèle de service de multicast (3/5) le RFC 1112 spécifie les extensions à apporter à un

hôte IP pour supporter le Mcast 3 niveaux de conformité

0 : l’hôte ne supporte pas le Mcast 1 : l’hôte peut émettre à destination d’un groupe 2 : l’hôte supporte le Mcast en émission et réception

modèle d’implémentation IP d’un hôte

module IP

module LAN(Ethernet)

traduction d’@(ARP)

interface de service LAN

ICMP

interface de service IP

IGMP

modules de protocoles de niveau sup.

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Le modèle de service de multicast (4/5)

les extensions pour l’envoi Mcast interface de service IP

utilisation de SendIP @ dest = @ de groupe le niveau supérieur doit pouvoir spécifier un TTL

module IP si IP-dest est sur le même réseau local

ou si IP-dest est une @ de groupealors envoyer le paquet en local à IP-destsinon envoyer le paquet en local à GatewayTo (IP-dest)

interface de service LAN module LAN

mécanisme de traduction des @IP Mcast en @MAC Mcast

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Le modèle de service du multicast (5/5)

les extensions pour la réception Mcast interface de service IP

utilisation de ReceiveIP ajout de JoinHostGroup (group-address, interface) ajout de LeaveHostGroup (group-address, interface)

module IP maintien de la liste des groupes dont l’hôte est membre pour chacune des

interfaces (mise à jour avec les Join et Leave) intégration de IGMP et adhésion à 224.0.0.1

interface de service LAN ajout de JoinLocalGroup (group-address) ajout de LeaveLocalGroup (group-address)

module LAN mécanismes de filtrage par la carte souhaités

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Introduction Le multicast au niveau réseau

Le multicast sur un LAN Le protocole IGMP Le modèle de service Les algorithmes de routage multicast

Shortest Path Tree Minimum Cost Tree Constrained Tree

Les protocoles de routage multicast Le multicast au niveau transport Perspectives de recherche

Plan

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Copyright 2004 by Timur Friedman

Les algorithmes de routage multicast

objectif : calculer un arbre de liens connectant tous les routeurs ayant des hôtes appartenant au groupe

buts : minimiser la distance entre la source et chaque récepteur minimiser l’utilisation de liens dans le réseau ces buts ne sont pas compatibles

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Les algorithmes SPT (1/2)

but : calculer un arbre ayant la source S pour racine couvrant tous les récepteurs Di du groupe

tel que la distance entre S et Di soit minimum

algorithmes de base Bellmann-Ford : à vecteurs de distance Dijkstra : à états des liens

un arbre par émetteur

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Les algorithmes SPT (2/2)

S

R1

R3

R5

R6

R9

R11

R2

R8

D1

D2

D3 R4

D4 R7

R10 D6

D7

D5

S

R1

R3

R5

R6

R9

R11

R2

R8

D1

D2

D3 R4

D4 R7

R10 D6

D7

D5

un exemple de topologie l’arbre obtenu avec un algorithmeà vecteurs de distance

3

3

4

4

55

5

ΣiDi= 29, liens : 17

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Copyright 2004 by Timur Friedman

Les algorithmes MCT (1/2)

but : minimiser le coût total de l’arbre 2 familles

les algorithmes Minimum Spanning Tree contrainte : l’arbre ne doit toucher aucun nœud qui ne soit pas membre

du groupe (pas réaliste car les routeurs ne sont pas de membres) ex : algorithme de Prim

les algorithmes Minimum Steiner Tree la contrainte est levée problème NP-complet ils supposent de connaître toutes les liaisons du réseau ils sont monolithiques ils n’exploitent pas les informations déjà disponibles de routage unicast

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Les algorithmes MCT (2/2)S

R1

R3

R5

R6

R9

R11

R2

R8

D1

D2

D3 R4

D4 R7

R10 D6

D7

D5

l’arbre obtenu avec un algorithmeà vecteurs de distance

S

R1

R3

R5

R6

R9

R11

R2D1

D2

D3

D4

R10 D6

D7

D5

l’arbre de Steiner

rq : dist(S, D6) = 5 rq : dist(S, D6) = 7

5

3

4

5

76

7

ΣiDi= 37, liens : 15

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Copyright 2004 by Timur Friedman

Les algorithmes CT

but : minimiser simultanément la dist(S, Di) et le coût total de l’arbre

principe associer à chaque lien 2 métriques (distance/délai et coût) rechercher l’arbre à coût minimum tel que dist(S, Di) ≤ Δ

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Copyright 2004 by Timur Friedman

Qu’appelle-t-on IP multicast ?

mécanisme utilisé dans l’Internet pour construire un arbre de routage multicast efficace et sans boucles

IGMP + protocole de routage Mcast

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36

Copyright 2004 by Timur Friedman

RPF (1/2) Reverse Path Forwarding (Source-based Routing) l’une des premières techniques utilisées but : construire un arbre ayant S comme racine et

minimisant dist(S, Di) principe : utiliser l’inondation (flooding) avec

si un paquet est reçu par l’if utilisée par le routeur pour joindre S

alors le paquet est retransmis sur les autres if

sinon le paquet est rejeté

mécanisme simple les informations utilisées sont celles du routage unicast Ri n’a pas à connaître les arbres recouvrants

pas de mécanisme particulier pour arrêter l’inondation

Page 37: 1 Timur FRIEDMAN à partir des transparents de Kim THAI, avec modifications Maîtrise Polyvalente Internet et Multimédia Cours 8 : Le multicast à lUniversité

37

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RPF (2/2)

F

R2

H4

H5

F

H2

H3

FR3

H6

H7

FR4

H8FR5

H12

H13

FR9H14

H15

FR8

R6H9 F

R7

H10

H11

F

R12

H16

H17

F

H18

R13

H19

F

H20 H21

R11

H22

F

H23 H24

R10

H25

F

H26

H1 R1F F

F

F

FF

F

F F

F

F

FF

FF

F

FF

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38

Copyright 2004 by Timur Friedman

Truncated Broadcasting (1/2)

but : réduire le trafic sur les LAN feuilles idée : utiliser les informations d’appartenance fournies

par IGMP pour déterminer s’il faut ou non Mcaster un paquet sur un LAN feuille forme d’élagage (pruning) des feuilles pas de réduction de trafic au cœur du réseau

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Copyright 2004 by Timur Friedman

Truncated Broadcasting (2/2)

F

R2

H4

H5

F

H2

H3R3

H6

H7R4

H8R5

H12

H13R9H14

H15R8

R6H9

R7

H10

H11

R12

H16

H17

H18

R13

H19

F

H20 H21

R11

H22

F

H23 H24

R10

H25 H26

H1 R1F F

F

F

FF

F

F F

F

F

FF

FF

F

F

F

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40

Copyright 2004 by Timur Friedman

DVMRP (1/6)

RFC 1075 (Nov.88), draft Version 3 en cours Distance Vector Multicast Routing Protocol but : réduire le trafic au cœur du réseau principe : inondation et élagage (flooding and pruning)

s’il n’a pas de membre sur son LAN, un routeur feuille envoie un message prune à ses voisins

un routeur feuille peut envoyer un prune sur toutes ses if, sauf celle correspondant à son SP avec la source (i.e. l’if RPF)

quand un routeur intermédiaire reçoit un prune sur chacune de ses if, sauf l’if RPF, il remonte le prune en amont

quand un routeur envoie un prune, il mémorise la paire (Source, Groupe) pour laquelle le prune a été envoyé

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41

Copyright 2004 by Timur Friedman

DVMRP (2/6)

F

R2

H4

H5

F

H2

H3R3

H6

H7R4

H8R5

H12

H13R9H14

H15R8

R6H9

R7

H10

H11

R12

H16

H17

H18

R13

H19

F

H20 H21

R11

H22

F

H23 H24

R10

H25 H26

H1 R1F F

F

F

F F

F

F F

F

F

FF

FF

F

F

P

P

P PP

PPP

P

PP

P

P

Inondation etélagage

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42

Copyright 2004 by Timur Friedman

DVMRP (3/6)L’arbre après

élagageD

R2

H4

H5

D

H2

H3R3

H6

H7R4

H8R5

H12

H13R9H14

H15R8

R6H9

R7

H10

H11

R12

H16

H17

H18

R13

H19

D

H20 H21

R11

H22

D

H23 H24

R10

H25 H26

H1 R1D

D

D

DD

Page 43: 1 Timur FRIEDMAN à partir des transparents de Kim THAI, avec modifications Maîtrise Polyvalente Internet et Multimédia Cours 8 : Le multicast à lUniversité

43

Copyright 2004 by Timur Friedman

DVMRP (4/6)Greffe

F

R2

H4

H5

F

H2

H3R3

H6

H7R4

H8R5

H12

H13R9H14

H15R8

R6H9

R7

H10

H11

R12

H16

H17

H18

R13

H19

F

H20 H21

R11

H22

F

H23 H24

R10

H25 H26

H1 R1F

F

F

FF

G

G

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DVMRP (5/6)L’arbre après

la greffeD

R2

H4

H5

D

H2

H3R3

H6

H7R4

H8R5

H12

H13R9H14

H15R8

R6H9

R7

H10

H11

R12

H16

H17

H18

R13

H19

D

H20 H21

R11

H22

D

H23 H24

R10

H25 H26

H1 R1D

D

D

DD

D

DD

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DVMRP (6/6)

problèmes communs aux protocoles à vecteurs de distance (e.g. temps de convergence)

processus périodique d’inondation et d’élagage pour chaque source

mémorisation des enregistrements prune (Source, Groupe)

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MOSPF

RFC 1584 (March 94) Multicast Open Shortest Path First principe

opère dans un AS qui utilise OSPF pour l’unicast étend OSPF en ajoutant les informations d’appartenance

aux informations d’états des liens qui sont diffusées par OSPF

problème : scalability avec la taille du réseau mémorisation d’un enregistrement par groupe et par lien

du réseau un arbre par source

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CBT (1/3) RFC 2189 et 2201 (Sept.97) Core Based Tree (Group-shared Tree) but : éviter les inconvénients de DVMRP et MOSPF

résistance au facteur d’échelle : un seul arbre pour le groupe efficacité (éviter les inondations) : messages de Join et de Leave explicites

principe : construire un arbre partagé, bidirectionnel, avec un cœur unique

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CBT (2/3) construction de l’arbre

un routeur local qui a un nouveau membre pour un groupe envoie un message join-request vers le cœur en unicast

le cœur ou le premier routeur sur le chemin faisant déjà partie de l’arbre répond par un join-ack

chaque routeur ayant vu passer le join-request marque l’if sur laquelle il l’a reçu

maintien de l’arbre chaque routeur envoie périodiquement des echo-request à son

routeur amont le routeur amont répond par des echo-reply si un routeur aval n’obtient pas de réponse au bout de N essais, il

détache son sous-arbre en envoyant un flush-tree

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CBT (3/3) R1 envoie un join (G) au cœur

R2 marque l’if R2-R1 pour faire suivre ultérieurement les paquets

R3 marque l’if R3-R2

le cœur marque l’if cœur-R3

lorsque R4 rejoint G, son join s’arrête à R2

R2 marque l’if R2-R4

pour envoyer un paquet à G, S l’envoie en unicast au cœur qui fait suivre

R1

S

R2 R3

R4

cœur

avantages pas d’inondation (vs. DVMRP) un hôte peut joindre/quitter un groupe sans délai (vs. DVMRP) un enregistrement par groupe avec les if sortantes (vs. DVMRP) pas de calcul explicite d’arbre (vs. MOSPF)

inconvénients problèmes de fiabilité, robustesse et de congestion pour le cœur l’arbre n’est pas optimal pour toutes les sources

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PIM (1/3)

RFC 2362 (June 98) Protocol Independent Multicast idée : distinction explicite de 2 scénarios de distribution le mode dense

les membres sont géographiquement concentrés dans une zone

idée : RPF avec flood-and-prune, similaire à DVMRP est alors raisonnable

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PIM (2/3) le mode épars

les membres sont géographiquement éparpillés but : un routeur ne doit pas avoir à travailler, à moins de

rejoindre un arbre principe : approche center-based, similaire à CBT

sauf : pas d’acquittement en réponse au join le join est envoyé périodiquement pour «rafraîchir» l’arbre

le point de RDV informe une source active d’arrêter d’émettre lorqu’il n’y a plus de routeurs dans l’arbre

changement de mode possible : de l’arbre partagé vers l’arbre par source

les points de RDV émettent périodiquement en aval pour indiquer leur activité

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PIM (3/3)

le changement de mode permet de décharger le cœur en cas de panne du cœur, les hôtes ayant commuté de

mode continuent de recevoir PIM ne dit pas comment un routeur détermine le point

de RDV d’un groupe PIM ne dit pas comment déterminer si un groupe est

dense ou épars

• R1 sait que son SP avec S passe par son if R1-R4• or, R1 reçoit les paquets Mcast sur son if R1-R2• R1 envoie un join à R4• R1 envoie ensuite un prune au cœur• le cœur arrête le transfert Mcast sur cœur-R2 et R2-R1

D

S

R1 R2

R3

cœur

R4

chemin avec CBT

cheminavec PIM

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Le Mbone (1/3) problème

pour mettre en œuvre le Mcast sur l’Internet, il faut que tous les routeurs aient des fonctions de Mcast et que les routeurs locaux supportent IGMP

la plupart des routeurs de l’Internet ne supportent pas le Mcast !!!

idée bâtir des sous-réseaux capables de Mcast à la périphérie de l’Internet les interconnecter par des tunnels, les extrémités des tunnels sont des

stations avec mrouted et un support de l’OS pour le Mcast

Multicast Backbone of the Internet réseau virtuel de recouvrement, solution transitoire premier tunnel en 88 entre BBN et Stanford des milliers de sous-réseaux aujourd’hui utilisé pour diffuser des sessions IETF ou des conf. IEEE/ACM

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Le Mbone (2/3) principe : le tunneling

encapsulation des paquets Mcast transmis sur le Mbone dans des paquets IP classiques

l’extrémité du tunnel réceptrice détecte qu’elle a un paquet IP encapsulé dans un paquet IP (protocol =4)

après désencapsulation, elle fait suivre le paquet Mcast soit en local sur son sous-réseau, s’il a des hôtes membres soit au prochain routeur Mcast, après ré-encapsulation

M1 M2

R1 R2

tunnel

chemin réel

encapsulation désencapsulation

@ M1unicast

@ M2unicast

@ M1unicast

224.5.5.5 données

le paquet Mcast d’origineen-tête IP unicast

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Le Mbone (3/3)

trafic les conférences génèrent typiquement 100-300 kbits/s (limité à 500 kbit/s) pas de mécanisme de «police» mais une déontologie de l’utilisateur

applications annuaires de session (sd, sdr) conférences audio (vat, nevot, rat) conférences vidéo (nv, ivs, vic, nevit) tableau blanc (wb) éditeur de textes (nte) jeux distribués interactifs (MiMaze)

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Plan

Introduction Le multicast au niveau réseau Le multicast au niveau transport

fiabilité SRM RMTP

Perspectives de recherche

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Fiabilité peut-on étendre l’approche utilisée en unicast (ACK) ?

chaque destination doit envoyer un ACK pour chaque (groupe de) message(s) un msg est retransmis jusqu’à réception d’un acquittement de chaque

destinataire congestion du réseau implosion de la source

idée : utiliser des NAK le contrôle est déplacé de l’émetteur vers les récepteurs la source émet sans se préoccuper des ACK les récepteurs détectent les pertes sur «trous» de N° de séquence

de nombreux protocoles ont été proposés atomicité : soit 0 soit tous les récepteurs ont reçu le msg terminaison : le résultat d’une transm. est connu en un temps fini SRM, RMTP, RAMP, RMP, etc.

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SRM (1/2) Scalable Reliable Multicast

offre une transmission fiable, sans séquencement, «scalable» (car receiver-based + reprise en local)

2 composants un composant indépendant de l’application : offre les mécanismes pour

demander et récupérer les segments de données manquants un composant dépendant de l’application : est responsable du

nommage des segments de façon à ce qu’ils soient identifiés de manière unique par tout le groupe et de l’ordonnancement

idée : un segment manquant n’est pas forcément retransmis par la source sur détection d’une perte, la demande de retransm. est Mcastée le récepteur le plus proche du demandeur Mcaste la retransmission

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SRM (2/2)

S1/D1

S2/D2

S3/D3

D4D5

D7D6

nouveaux msgsreq. de retransm.retransmissions

but : minimiser le trafic un seul membre demande la retransm. un seul membre retransmet le msg

manquant

principe envoi des requêtes : slotting + damping

Request Timer envoi des retransmissions

Repair Timer

difficulté dimensionnement des Timers

estimation du RTT pour chaque paire (Di, Dj)

hyp : D5, D6 et D7 ont un msg manquant

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RMTP Reliable Multicast Transport Protocol

offre une transmission point à multipoint, fiable, avec maintien de séquence

idées notion de hiérarchie

réduire l’implosion à la source réduire les temps de réponse

notion de reprise en local

principe les récepteurs sont groupés

dans des régions locales il y a un DR (Designated

Receiver) par région, chargé d’agréger les msg de status

msg de status

S

DR1

D

DR2

D D

DR3

D D DDR4

D D

difficulté : construire l’arbre logique

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Plan

Introduction Le multicast au niveau réseau Le multicast au niveau transport Perspectives de recherche

niveau réseau niveau transport niveau application

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Perspectives au niveau réseau adressage et routage à l’intérieur d’un groupe

routage multicast dans un réseau mobile routage multicast avec QoS

S

R1

R2 R3

R4

D1

D2

R5D DD

D D D DD

S

R1

R2 R3

R4

D2

R5D D

D D D D1D

multicast sur un sous arbre(« subcasting »)

unicast vers un membre du groupe(« reachcasting »)

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Perspectives au niveau transport

contrôle de flux/congestion fiabilité assistée par les routeurs auto-configuration des membres du groupe

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Perspectives au niveau application

allocation des adresses multicast nommage d’objets partagés

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Bibliographie [RFC 1112] S. Deering, «Host Extensionsfor IP Multicasting», August 1989. [RFC 1075] D. Waitzman, S. Deering, C. Partridge, «Distance Vector Multicast Routing Protocol»,

November 1988. [RFC 1584] J. Moy, «Multicast Extensions to OSPF», March 1994. [RFC 2189] A. Ballardie, «Core Base Trees (CBT Version 2) Multicast Routing: Protocol

Specification», September 1997. [RFC 2201] A. Ballardie, «Core Base Trees (CBT Version 2) Multicast Architecture», September

1997. [RFC 2236] R. Fenner, «Internet Group Management Protocol, Version 2», November 1997. [RFC 2362] D. Estrin, D. Farinacci, A. Helmy, D. Thaler, S. Deering, M. Handley, V. Jacobson, C. Liu,

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C. Diot, W. Dabbous, J. Crowcroft, «Multipoint Communication: A Survey of Protocols, Functions and Mechanisms», IEEE JSAC, Vol.15, N°3, April 1997.

S. Floyd, V. Jacobson, S. McCanne, C.G. Liu, L. Zhang, «A Reliable Multicast Framework for Light-weight Sessions and Applications Level Framing», Proc. of ACM SIGCOMM’95, October 1995.

S. Paul, K.K. Sabnani, J.C. Lin, S. Bhattacharyya, «Reliable Multicast Transport Protocol (RMTP)», IEEE JSAC, Vol.15, N°3, April 1997.

S. Paul, «Multicasting on the Internet and its Applications», Kluwer Academic Publishers, 1998. http://www.mbone.com