- Katılım
- 15 May 2013
- Konular
- 972
- Mesajlar
- 6,656
- Online süresi
- 2ay 11g
- Reaksiyon Skoru
- 5,350
- Altın Konu
- 314
- Başarım Puanı
- 319
- TM Yaşı
- 12 Yıl 11 Ay 12 Gün
- MmoLira
- 22,230
- DevLira
- 15
Metin2 EP, Valorant VP dahil tüm oyun ürünlerini en uygun fiyatlarla bulabilir, Item ve Karakterlerinizi hızlıca satabilirsiniz. HEMEN TIKLA!
Çoklu Yayın Yönlendirme
Mühendisler, tek noktaya yayın yönlendirme ve EIGRP, OSPF ve BGP gibi protokolleri bilirler. Bir yönlendirme protokolünün temel işlevi, bir ağ üzerinden belirli bir hedefe giden en verimli IP yolunu belirlemektir. Bununla birlikte, yönlendirme protokollerinin arıza tespiti, döngü önleme ve trafik mühendisliği gibi birçok ek işlevi de vardır. Bunu yapmak için, tek noktaya yayın yönlendirme protokolü aşağıdaki genel işlevleri yerine getirir:
Topoloji Keşfi:
Ağ topolojisi hakkında bilgi edinir ve bu bilgiyi korur; bu, mevcut tüm bağlantıları ve rotaları ve bunların mevcut durumunu içerir.
Yol Belirleme:
Atlama sayısı, bant genişliği, gecikme ve maliyet gibi çeşitli ölçütler kullanarak her hedef ağ için en iyi yolu hesaplar.
Rota Bakımı:
Yeni bağlantılar, arızalı bağlantılar ve trafik modellerindeki değişiklikler gibi ağ değişikliklerini yansıtacak şekilde yönlendirme tablolarının güncellenmesini sağlar.
Geçmişte, sektör çoklu yayın trafiğini iletmek için tek noktaya yayın yönlendirme protokolüne paralel çalışan ayrı bir tam ölçekli çoklu yayın yönlendirme protokolüne ihtiyaç duyulduğunu düşünüyordu. MOSPF (Çoklu Yayın Açık En Kısa Yol İlk) ve DVMRP (Mesafe Vektörlü Çoklu Yayın Yönlendirme Protokolü) gibi birkaç protokol geliştirildi. Bir noktada, bir ağdaki her yönlendirici, aşağıdaki şemada gösterildiği gibi, iki tam ölçekli yönlendirme protokolünü paralel olarak çalıştırıyordu.
Ancak, her protokolün çalışması için yaptığı ilk birkaç fonksiyona dikkat edin. Bunlar aynı, değil mi?
Ağ araştırmacıları, birkaç özel işlevsellik dışında neredeyse aynı görevleri yapan iki paralel protokol çalıştırmamıza gerek olmadığını fark ettiler. Çoklu yayın kaynakları ve alıcıları ağa bağlı normal IP sunucuları olduğundan, çoklu yayın yönlendirme protokolü, tekli yayın yönlendirme protokolü tarafından elde edilen bilgileri kullanabilir ve aşağıdaki şemada gösterildiği gibi yalnızca çoklu yayına özgü görevleri yapar. Sunucu A ve sunucu B arasında en iyi yolu hesaplamasına gerek yoktur - bu zaten tekli yayın yönlendirmesi tarafından çok verimli bir şekilde yapılmıştır. Aynı hesaplamaları yapmaya gerek kalmadan tekli yayın döngü önleme ve yol seçimi bilgisinden yararlanabilir. Bu, her yönlendiricide gereken kaynakları, CPU döngülerini ve bellek alanını en aza indirir ve ağın daha verimli bir şekilde ölçeklenmesini sağlar. Yönlendiricilerin sınırlı kaynaklara sahip olduğu zamanlarda bu, çok büyük bir gelişmeydi.
Protokolden Bağımsız Çoklu Yayın (PIM), 1990'larda, çoklu yayın yönlendirme protokolünün tam topoloji hesaplamaları yapmasına gerek kalmadan, tekil yayın yönlendirmesinden zaten elde edilen bilgileri kullanması fikrinden yola çıkarak tanıtıldı. İsmin "Protokolden bağımsız" kısmı, herhangi bir özel tekil yayın yönlendirme protokolüne bağlı olmadığı anlamına gelir. RIP, ISIS, EIGRP, OSPF, BGP vb. gibi herhangi bir altta yatan protokolden elde edilen bilgileri kullanabilir. Tekil yayın topolojisi döngüsüz ve çalışır durumda olduğu sürece, PIM bunun üzerinde çalışabilir ve kaynaklardan alıcılara çoklu yayın trafiğini iletebilir.
PIM nasıl çalışır? (üst düzey)
Bu derste üst düzeyde göreceğimiz kavramların çoğu, kursun ilerleyen derslerinde daha ayrıntılı olarak açıklanacaktır.
Protokolün nasıl çalıştığını tek bir cümleyle özetlememiz gerekirse, Protokol Bağımsız Çoklu Yayın (PIM), tek noktaya yayın yönlendirme protokolünden elde edilen bilgileri kullanarak çoklu yayın dağıtım ağaçları (MDT) oluşturarak ve sürdürerek çalışır. Peki MDT nedir?
Çoklu Yayın Dağıtım Ağacı (MDT)
Ağ iletişimi alanında "ağaç" terimi sıklıkla kullanılır. Birçok protokol, bu kavramı temelde bir başlangıç noktasından bir bitiş noktasına kadar ağ yolunun grafiğini tanımlamak için kullanır. Örneğin, bir Spanning Tree, yedekli bir Ethernet ağının döngüsüz bir ağacını oluşturur. Ağaç, Kök Köprü'de köklenir ve anahtarlama alanındaki tüm anahtarlar arasında yayılır. Bu süreçte, Spanning Tree tüm gereksiz bağlantıları engeller ve bir anahtardan diğerine yalnızca bir yol bırakır.
Genel olarak, bir şey "ağaç" olarak tanımlandığında, tipik olarak şu dört özelliğe sahip olduğu anlamına gelir:
Döngüsüzdür: Ağaçlarda döngü veya halka yoktur. Dalları ve yaprakları vardır ve bir dal başka bir dala götürmez.
Hiyerarşiktir: Ağaçlar kökten dallar ve yapraklar katmanları boyunca büyür.
Belirleyicidir: A noktasından B noktasına yalnızca bir en kısa yol vardır (bu nedenle ECMP yoktur).
Yönlüdür: Kökten dışarı doğru uzanır.
Spanning Tree'yi düşünürsek, tüm bu özelliklere sahiptir. Döngüsüzdür, hiyerarşiktir ve ECMP'si yoktur. A'dan B'ye yalnızca bir yol vardır. Protokol, yalnızca bu birincil yol başarısız olursa başka bir yol hesaplar.
Aynı bağlamda, Çoklu Yayın Dağıtım Ağacı (MDT), çoklu yayın trafiğinin bir kaynaktan bir alıcıya izlediği yolları tanımlayan kavramsal bir ağaç yapısıdır. Az önce gördüğümüz dört özelliğe sahiptir.
Örneğin, aşağıdaki diyagramda gösterilen ağı ele alalım. R1 yönlendiricisine bağlı bir kaynak ve R6 ve R8 yönlendiricilerine bağlı iki alıcı bulunmaktadır. Kaynaktan her bir alıcıya birden fazla yol vardır. Örneğin, RCV1'e bakalım.
Yönlendiriciler arasındaki tüm bağlantılarda Protokol Bağımsız Çoklu Yayın (PIM) çalıştırdığımızı varsayalım. PIM, kaynaktan alıcı RCV1'e tek bir deterministik yol oluşturur. Bu yol, tek yönlü yönlendirme protokolüne göre döngüsüz, deterministik, yönlü ve en kısa yoldur. Bu yola genellikle En Kısa Yol Ağacı veya Kaynak Yol Ağacı (SPT) denir.
En Kısa Yol Ağacı - Kaynak Ağacı (SPT)
SPT, bir kaynaktan bir alıcıya (maliyet, atlama sayısı, bant genişliği, gecikme vb. gibi tek yönlü protokolün ölçütleri açısından) en kısa yolu temsil eder. PIM'in amacı, tek yönlü yönlendirme protokolünden elde edilen bilgileri kullanarak, kaynaktan gelen çoklu yayının ilgili alıcılara en uygun şekilde iletilebilmesi için en kısa yol ağacını (SPT) oluşturmaktır, aşağıdaki şemada gösterildiği gibi.
PIM bağlamında "en kısa yol ağacı" ve "kaynak yol ağacı" terimlerinin SPT olarak birbirinin yerine kullanıldığına dikkat edin. Her ikisi de kaynaktan belirli bir alıcıya giden en uygun, deterministik, döngüsüz, en kısa yolu ifade eder.
Ayrıca, her alıcının kendi kaynak yol ağacına (SPT) sahip olduğuna dikkat edin. Örneğin, yukarıdaki diyagram RCV1 alıcısının SPT'sini göstermektedir. Ancak, aşağıdaki diyagram RCV2 alıcısının SPT'sini göstermektedir. Çoklu yayın yolunun farklı olduğuna dikkat edin, çünkü bu, tek noktaya yayın yönlendirme protokolüne göre kaynaktan RCV2'ye giden en kısa yoldur.
Kaynak yol ağacının bir dezavantajı vardır. Alıcının, çoklu yayın grubuna trafik gönderen kaynağı bildiğini varsayar. Ancak çoğu senaryoda, alıcılar çoklu yayın grubuna gönderen kaynağı bilmezler; sadece kaynak IP adresini belirtmeden çoklu yayın grubuna katılırlar - (*, G).
Kaynak bilme (S, G) ve kaynak bilmeme (*, G) arasındaki fark
Şimdi, aşağıdaki diyagramı kullanarak IP çoklu yayınının bazı temel yönlerini ortaya koymanın zamanı geldi.
IP çoklu yayın gönderme, durumsuz bir fonksiyondur. Kaynak, alıcıları bilmeden veya takip etmeden, paketleri bir çoklu yayın grubu adresine (örneğin, 239.1.1.1) gönderir. Alıcılar ve kaynak arasında durum iletişimi yoktur. Ağ, çoklu yayın trafiğini ilgili alıcılara (varsa) iletmekten sorumludur.
Çoklu yayın alma ise durumlu bir fonksiyondur. Bir alıcı, almak istediği çoklu yayın grubuna açıkça katılmalıdır. Bazı senaryolarda, alıcı (veya çoklu yayına ihtiyaç duyan gerçek uygulama), almak istediği çoklu yayın akışının kaynağının belirli IP adresini bilir. Bu durumda, alıcı, benzersiz (Kaynak, Grup) kombinasyonunu kullanarak doğrudan belirli kaynaktan çoklu yayın grubuna katılır. Örneğin, RCV1, 10.1.1.1'den 239.1.1.1 adresine çoklu yayın akışını almak istiyor, bu nedenle (S, G): (10.1.1.1, 239.1.1.1) için bir IGMPv3 Üyelik Raporu gönderiyor. Ağ açısından bakıldığında, bu senaryo kolaydır çünkü tek noktaya yayın yönlendirmesi, kaynağın (10.1.1.1) nereye bağlı olduğunu bilir, bu nedenle alıcıdan kaynağa doğru tek noktaya yayın yönlendirmesini izleyerek Kaynak-Yol Ağacını (SPT) kolayca oluşturabilir.
Ancak, en yaygın senaryoda, alıcı (veya çoklu yayına ihtiyaç duyan gerçek uygulama) herhangi bir kaynağın belirli IP adresini bilmez. Sadece almak istediği çoklu yayın grubunu bilir. Bu durumda, alıcı yalnızca grup adresiyle bir IGMPv2 üyelik raporu gönderir—(*, G). Bu senaryoda, ağın aktif bir kaynak olup olmadığını takip etmesi gerekir. Ağ açısından bakıldığında, bu senaryo bir zorluk ortaya koyuyor: Ağ, bu çoklu yayın grubu için aktif bir kaynak olup olmadığını ve kaynağın IP adresini takip etmelidir. R3, (*, 239.2.2.2) için IGMP Üyelik Raporunu aldığında, aktif bir kaynağın 239.2.2.2 grup adresine çoklu yayın gönderip göndermediğini ve IP adresini anlamalıdır. Peki R3 bunu nasıl yapar?
İşte burada Randevouz Noktası (RP) devreye giriyor.
Randevouz Noktası (RP)
Randevouz Noktası (RP), aşağıdaki şemada gösterildiği gibi, çoklu yayın kaynaklarının ve alıcılarının ilk olarak kaydolduğu merkezi bir nokta görevi gören ağdaki bir yönlendiricidir.
Bir çoklu yayın kaynağı çoklu yayın trafiği göndermeye başladığında, trafiği bir PIM Kayıt mesajı kullanarak RP'ye gönderir. Bu nedenle, RP ağdaki tüm aktif kaynakları bilir.
Bir alıcı bir çoklu yayın grubuna katılmak istediğinde, yerel ağ geçidi yönlendiricisi RP'ye bir PIM Katılma mesajı gönderir. Bu mesaj temelde RP'ye o anda o gruba çoklu yayın ileten aktif bir kaynak olup olmadığını sorar.
Aşağıdaki diyagramda gösterilen örneğe bakalım. SRC2, 239.2.2.2 grubuna çoklu yayın iletiyor. Kaynağın bağlı olduğu yerel ağ geçidi yönlendiricisine İlk Atlama Yönlendiricisi (FHR), alıcının bağlı olduğu yerel ağ geçidi yönlendiricisine ise Son Atlama Yönlendiricisi (LHR) denir.
Adım 1: FHR, kaynaktan gelen çoklu yayın akışını aldığında, kaynağı Buluşma Noktası (RP) ile kaydeder.
Adım 2: Alıcı RCV2'nin bağlı olduğu yerel ağ geçidi yönlendiricisi (Son Atlama Yönlendiricisi, LHR), RP'den gelen çoklu yayını aldığında, kaynak IP adresini (10.2.2.2) öğrenir. Ardından, LHR, kaynağa doğru en kısa yol ağacını (SPT) başlatır.
Adım 3: FHR, çoklu yayın trafiğini doğrudan LHR'ye iletir ve Buluşma Noktası artık veri yolunda değildir.
Bu, kaynak IP adresini bilmeden çoklu yayın akışına katılmanın genel bir özetidir. Bu süreci dersin ilerleyen bölümlerinde daha ayrıntılı olarak ele alacağız. Ancak, az önce tanıttığımız terimleri not edin. Bunlar çok önemlidir ve ders boyunca yoğun olarak kullanılacaktır.
UNUTULMAMASI GEREKENLER:
Kaynak yerel ağ geçidi yönlendiricisine İlk Atlama Yönlendiricisi (FHR) denir.
Alıcının yerel ağ geçidi yönlendiricisine Son Atlama Yönlendiricisi (LHR) denir.
Kaynakın Buluşma Noktasına (Rendezvous Point) kaydedilmesi ve ilk çoklu yayının RP üzerinden gönderilmesi işlemi, ele almamız gereken bir Çoklu Yayın Dağıtım Ağacı (MDT) daha içerir: Buluşma Noktası Ağacı (RPT).
Paylaşılan ağaç - Buluşma Noktası Ağacı (RPT)
RPT genellikle "paylaşılan ağaç" olarak adlandırılır. PIM alanında Buluşma Noktası (RP) adı verilen özel bir işlevi yerine getiren bir yönlendiricide köklenir. RP, aşağıdaki işlevleri yerine getirerek ağın çoklu yayın kaynakları hakkındaki bilgileri yönetir:
Bir çoklu yayın kaynağı LAN'a çoklu yayın göndermeye başladığında, ağ geçidi yönlendiricisi (ilk atlama yönlendiricisi, FHR olarak adlandırılır) hemen bir PIM Kayıt mesajı kullanarak çoklu yayın kaynağını Buluşma Noktasına (RP) kaydeder. Bu nedenle, RP ağdaki tüm kaynakları bilir.
Bir alıcı çoklu yayın grubuna katıldığında, ağ geçidi yönlendiricisi (son atlama yönlendiricisi, LHR olarak adlandırılır) RP ile iletişime geçerek, o anda bu grupta bir kaynağın yayın yapıp yapmadığını kontrol eder. Eğer o anda bir kaynak aktifse, RP, kaynaktan gelen çoklu yayın trafiğini RPT üzerinden alıcıya gönderir.
Bu bağlamda, Buluşma Noktası Ağacı (RPT) terimi, yukarıdaki diyagramda gösterildiği gibi, RP'den alıcıya giden döngüsüz, deterministik, yönlü yolu tanımlar.
Önemli Çıkarımlar
Geçmişte, ağ araştırmacıları IP Çoklu Yayını çalıştırmak için tek yönlü yönlendirme protokolüne paralel çalışan ayrı bir tam ölçekli çoklu yayın yönlendirme protokolüne ihtiyaç duyduğumuzu düşünüyordu.
MOSPF (Çoklu Yayın Açık En Kısa Yol İlk) ve DVMRP (Mesafe Vektörü Çoklu Yayın Yönlendirme Protokolü) gibi protokoller tanıtıldı.
Ancak, insanlar kısa süre sonra tek yönlü yönlendirme protokolünün gerekli tüm hesaplamaları yaptığını ve aynı hesaplamaları yapmak ve yönlendiricilerin kaynaklarını tüketmek için ikinci bir tam ölçekli çoklu yayın protokolüne ihtiyaç duymadıklarını fark ettiler.
Protokol Bağımsız Çoklu Yayın (PIM) tanıtıldı.
PIM, tek yönlü yönlendirme protokolü tarafından elde edilen bilgileri kullanır.
PIM, RIP, ISIS, EIGRP, OSPF, BGP vb. gibi herhangi bir temel yönlendirme protokolüyle çalışabilir.
PIM, tek noktaya yayın yönlendirme tablosu kararlı ve döngüsüz olduğu sürece hangi tek noktaya yayın yönlendirme protokolünün kullanıldığıyla ilgilenmez.
PIM'in birincil işlevi, çoklu yayın trafiğini bir kaynaktan bir alıcıya ileten bir Çoklu Yayın Dağıtım Ağacı (MDT) oluşturmaktır. İki tür MDT vardır:
SPT - Kaynak Yol Ağacı veya En Kısa Yol Ağacı. Her iki terim de aynı anlama gelir ve birbirinin yerine kullanılır. SPT, bir kaynak ile bir alıcı arasındaki döngüsüz, deterministik, en kısa yolu tanımlar.
RPT - Paylaşımlı Ağaç veya Buluşma Noktası Ağacı. Her iki terim de aynı anlama gelir ve birbirinin yerine kullanılır. RPT, Buluşma Noktası (RP) ile bir alıcı arasındaki döngüsüz, deterministik, en kısa yolu tanımlar.
Çoklu yayın gönderme, durumsuz bir işlevdir. Kaynak, çoklu yayını yerel LAN'a yerleştirir. İlgili alıcıların olup olmadığını bilmiyor.
Ağ, çoklu yayın trafiğini ilgili alıcılara (varsa) iletmekten sorumludur.
Çoklu yayın alma, durum bilgisi gerektiren bir fonksiyondur. Alıcılar, yerel LAN'da IMGP Üyelik Raporları göndererek ilgilendikleri çoklu yayın grubuna açıkça katılır ve ayrılırlar.
Kaynağı bilme (S, G): Bir alıcı, ilgili çoklu yayın trafiğini gönderen kaynağı tam olarak bilebilir ve belirtebilir. Bu durumda, alıcının yerel ağ geçidi yönlendiricisi, kaynağın IP adresini bildiği için (ve tek noktaya yayın yönlendirme protokolü bu IP adresine nasıl ulaşılacağını bildiği için) hemen SPT'yi oluşturmaya başlayabilir.
Kaynağı bilmeme (*, G)—Çoğu durumda, bir alıcı ilgili çoklu yayın trafiğini gönderen kaynağı bilmez. Bu, ağ için bir zorluk oluşturur—ağ, tüm aktif kaynakları takip etmelidir. Bu nedenle Randevouz Noktasına (RP) ihtiyacımız var.
Randevouz Noktası (RP), yönlendiricilerin aktif çoklu yayın kaynaklarını kaydettiği merkezi bir nokta görevi gören ağdaki bir yönlendiricidir. RP, tüm çoklu yayın kaynaklarının IP adreslerini bilir.
Bir alıcı çoklu yayın almak istediğinde ve kaynak IP adresini bilmediğinde, yerel ağ geçidi yönlendiricisi RP'ye sorar. (RP tüm kaynakları bilir!)
Eğer o grup için aktif bir kaynak varsa, RP çoklu yayını alıcının yerel ağ geçidi yönlendiricisine (LHR) gönderir. Çoklu yayını aldığında kaynak IP adresini anlar ve doğrudan kaynağın yerel ağ geçidi yönlendiricisine (FHR) bir SPT başlatabilir.
Kaynağın yerel ağ geçidi yönlendiricisine İlk Atlama Yönlendiricisi (FHR) denir.
Alıcının yerel ağ geçidi yönlendiricisine Son Atlama Yönlendiricisi (LHR) denir.
Mühendisler, tek noktaya yayın yönlendirme ve EIGRP, OSPF ve BGP gibi protokolleri bilirler. Bir yönlendirme protokolünün temel işlevi, bir ağ üzerinden belirli bir hedefe giden en verimli IP yolunu belirlemektir. Bununla birlikte, yönlendirme protokollerinin arıza tespiti, döngü önleme ve trafik mühendisliği gibi birçok ek işlevi de vardır. Bunu yapmak için, tek noktaya yayın yönlendirme protokolü aşağıdaki genel işlevleri yerine getirir:
Topoloji Keşfi:
Ağ topolojisi hakkında bilgi edinir ve bu bilgiyi korur; bu, mevcut tüm bağlantıları ve rotaları ve bunların mevcut durumunu içerir.
Yol Belirleme:
Atlama sayısı, bant genişliği, gecikme ve maliyet gibi çeşitli ölçütler kullanarak her hedef ağ için en iyi yolu hesaplar.
Rota Bakımı:
Yeni bağlantılar, arızalı bağlantılar ve trafik modellerindeki değişiklikler gibi ağ değişikliklerini yansıtacak şekilde yönlendirme tablolarının güncellenmesini sağlar.
Geçmişte, sektör çoklu yayın trafiğini iletmek için tek noktaya yayın yönlendirme protokolüne paralel çalışan ayrı bir tam ölçekli çoklu yayın yönlendirme protokolüne ihtiyaç duyulduğunu düşünüyordu. MOSPF (Çoklu Yayın Açık En Kısa Yol İlk) ve DVMRP (Mesafe Vektörlü Çoklu Yayın Yönlendirme Protokolü) gibi birkaç protokol geliştirildi. Bir noktada, bir ağdaki her yönlendirici, aşağıdaki şemada gösterildiği gibi, iki tam ölçekli yönlendirme protokolünü paralel olarak çalıştırıyordu.
Ancak, her protokolün çalışması için yaptığı ilk birkaç fonksiyona dikkat edin. Bunlar aynı, değil mi?
Ağ araştırmacıları, birkaç özel işlevsellik dışında neredeyse aynı görevleri yapan iki paralel protokol çalıştırmamıza gerek olmadığını fark ettiler. Çoklu yayın kaynakları ve alıcıları ağa bağlı normal IP sunucuları olduğundan, çoklu yayın yönlendirme protokolü, tekli yayın yönlendirme protokolü tarafından elde edilen bilgileri kullanabilir ve aşağıdaki şemada gösterildiği gibi yalnızca çoklu yayına özgü görevleri yapar. Sunucu A ve sunucu B arasında en iyi yolu hesaplamasına gerek yoktur - bu zaten tekli yayın yönlendirmesi tarafından çok verimli bir şekilde yapılmıştır. Aynı hesaplamaları yapmaya gerek kalmadan tekli yayın döngü önleme ve yol seçimi bilgisinden yararlanabilir. Bu, her yönlendiricide gereken kaynakları, CPU döngülerini ve bellek alanını en aza indirir ve ağın daha verimli bir şekilde ölçeklenmesini sağlar. Yönlendiricilerin sınırlı kaynaklara sahip olduğu zamanlarda bu, çok büyük bir gelişmeydi.
Protokolden Bağımsız Çoklu Yayın (PIM), 1990'larda, çoklu yayın yönlendirme protokolünün tam topoloji hesaplamaları yapmasına gerek kalmadan, tekil yayın yönlendirmesinden zaten elde edilen bilgileri kullanması fikrinden yola çıkarak tanıtıldı. İsmin "Protokolden bağımsız" kısmı, herhangi bir özel tekil yayın yönlendirme protokolüne bağlı olmadığı anlamına gelir. RIP, ISIS, EIGRP, OSPF, BGP vb. gibi herhangi bir altta yatan protokolden elde edilen bilgileri kullanabilir. Tekil yayın topolojisi döngüsüz ve çalışır durumda olduğu sürece, PIM bunun üzerinde çalışabilir ve kaynaklardan alıcılara çoklu yayın trafiğini iletebilir.
PIM nasıl çalışır? (üst düzey)
Bu derste üst düzeyde göreceğimiz kavramların çoğu, kursun ilerleyen derslerinde daha ayrıntılı olarak açıklanacaktır.
Protokolün nasıl çalıştığını tek bir cümleyle özetlememiz gerekirse, Protokol Bağımsız Çoklu Yayın (PIM), tek noktaya yayın yönlendirme protokolünden elde edilen bilgileri kullanarak çoklu yayın dağıtım ağaçları (MDT) oluşturarak ve sürdürerek çalışır. Peki MDT nedir?
Çoklu Yayın Dağıtım Ağacı (MDT)
Ağ iletişimi alanında "ağaç" terimi sıklıkla kullanılır. Birçok protokol, bu kavramı temelde bir başlangıç noktasından bir bitiş noktasına kadar ağ yolunun grafiğini tanımlamak için kullanır. Örneğin, bir Spanning Tree, yedekli bir Ethernet ağının döngüsüz bir ağacını oluşturur. Ağaç, Kök Köprü'de köklenir ve anahtarlama alanındaki tüm anahtarlar arasında yayılır. Bu süreçte, Spanning Tree tüm gereksiz bağlantıları engeller ve bir anahtardan diğerine yalnızca bir yol bırakır.
Genel olarak, bir şey "ağaç" olarak tanımlandığında, tipik olarak şu dört özelliğe sahip olduğu anlamına gelir:
Döngüsüzdür: Ağaçlarda döngü veya halka yoktur. Dalları ve yaprakları vardır ve bir dal başka bir dala götürmez.
Hiyerarşiktir: Ağaçlar kökten dallar ve yapraklar katmanları boyunca büyür.
Belirleyicidir: A noktasından B noktasına yalnızca bir en kısa yol vardır (bu nedenle ECMP yoktur).
Yönlüdür: Kökten dışarı doğru uzanır.
Spanning Tree'yi düşünürsek, tüm bu özelliklere sahiptir. Döngüsüzdür, hiyerarşiktir ve ECMP'si yoktur. A'dan B'ye yalnızca bir yol vardır. Protokol, yalnızca bu birincil yol başarısız olursa başka bir yol hesaplar.
Aynı bağlamda, Çoklu Yayın Dağıtım Ağacı (MDT), çoklu yayın trafiğinin bir kaynaktan bir alıcıya izlediği yolları tanımlayan kavramsal bir ağaç yapısıdır. Az önce gördüğümüz dört özelliğe sahiptir.
Örneğin, aşağıdaki diyagramda gösterilen ağı ele alalım. R1 yönlendiricisine bağlı bir kaynak ve R6 ve R8 yönlendiricilerine bağlı iki alıcı bulunmaktadır. Kaynaktan her bir alıcıya birden fazla yol vardır. Örneğin, RCV1'e bakalım.
Yönlendiriciler arasındaki tüm bağlantılarda Protokol Bağımsız Çoklu Yayın (PIM) çalıştırdığımızı varsayalım. PIM, kaynaktan alıcı RCV1'e tek bir deterministik yol oluşturur. Bu yol, tek yönlü yönlendirme protokolüne göre döngüsüz, deterministik, yönlü ve en kısa yoldur. Bu yola genellikle En Kısa Yol Ağacı veya Kaynak Yol Ağacı (SPT) denir.
En Kısa Yol Ağacı - Kaynak Ağacı (SPT)
SPT, bir kaynaktan bir alıcıya (maliyet, atlama sayısı, bant genişliği, gecikme vb. gibi tek yönlü protokolün ölçütleri açısından) en kısa yolu temsil eder. PIM'in amacı, tek yönlü yönlendirme protokolünden elde edilen bilgileri kullanarak, kaynaktan gelen çoklu yayının ilgili alıcılara en uygun şekilde iletilebilmesi için en kısa yol ağacını (SPT) oluşturmaktır, aşağıdaki şemada gösterildiği gibi.
PIM bağlamında "en kısa yol ağacı" ve "kaynak yol ağacı" terimlerinin SPT olarak birbirinin yerine kullanıldığına dikkat edin. Her ikisi de kaynaktan belirli bir alıcıya giden en uygun, deterministik, döngüsüz, en kısa yolu ifade eder.
Ayrıca, her alıcının kendi kaynak yol ağacına (SPT) sahip olduğuna dikkat edin. Örneğin, yukarıdaki diyagram RCV1 alıcısının SPT'sini göstermektedir. Ancak, aşağıdaki diyagram RCV2 alıcısının SPT'sini göstermektedir. Çoklu yayın yolunun farklı olduğuna dikkat edin, çünkü bu, tek noktaya yayın yönlendirme protokolüne göre kaynaktan RCV2'ye giden en kısa yoldur.
Kaynak yol ağacının bir dezavantajı vardır. Alıcının, çoklu yayın grubuna trafik gönderen kaynağı bildiğini varsayar. Ancak çoğu senaryoda, alıcılar çoklu yayın grubuna gönderen kaynağı bilmezler; sadece kaynak IP adresini belirtmeden çoklu yayın grubuna katılırlar - (*, G).
Kaynak bilme (S, G) ve kaynak bilmeme (*, G) arasındaki fark
Şimdi, aşağıdaki diyagramı kullanarak IP çoklu yayınının bazı temel yönlerini ortaya koymanın zamanı geldi.
IP çoklu yayın gönderme, durumsuz bir fonksiyondur. Kaynak, alıcıları bilmeden veya takip etmeden, paketleri bir çoklu yayın grubu adresine (örneğin, 239.1.1.1) gönderir. Alıcılar ve kaynak arasında durum iletişimi yoktur. Ağ, çoklu yayın trafiğini ilgili alıcılara (varsa) iletmekten sorumludur.
Çoklu yayın alma ise durumlu bir fonksiyondur. Bir alıcı, almak istediği çoklu yayın grubuna açıkça katılmalıdır. Bazı senaryolarda, alıcı (veya çoklu yayına ihtiyaç duyan gerçek uygulama), almak istediği çoklu yayın akışının kaynağının belirli IP adresini bilir. Bu durumda, alıcı, benzersiz (Kaynak, Grup) kombinasyonunu kullanarak doğrudan belirli kaynaktan çoklu yayın grubuna katılır. Örneğin, RCV1, 10.1.1.1'den 239.1.1.1 adresine çoklu yayın akışını almak istiyor, bu nedenle (S, G): (10.1.1.1, 239.1.1.1) için bir IGMPv3 Üyelik Raporu gönderiyor. Ağ açısından bakıldığında, bu senaryo kolaydır çünkü tek noktaya yayın yönlendirmesi, kaynağın (10.1.1.1) nereye bağlı olduğunu bilir, bu nedenle alıcıdan kaynağa doğru tek noktaya yayın yönlendirmesini izleyerek Kaynak-Yol Ağacını (SPT) kolayca oluşturabilir.
Ancak, en yaygın senaryoda, alıcı (veya çoklu yayına ihtiyaç duyan gerçek uygulama) herhangi bir kaynağın belirli IP adresini bilmez. Sadece almak istediği çoklu yayın grubunu bilir. Bu durumda, alıcı yalnızca grup adresiyle bir IGMPv2 üyelik raporu gönderir—(*, G). Bu senaryoda, ağın aktif bir kaynak olup olmadığını takip etmesi gerekir. Ağ açısından bakıldığında, bu senaryo bir zorluk ortaya koyuyor: Ağ, bu çoklu yayın grubu için aktif bir kaynak olup olmadığını ve kaynağın IP adresini takip etmelidir. R3, (*, 239.2.2.2) için IGMP Üyelik Raporunu aldığında, aktif bir kaynağın 239.2.2.2 grup adresine çoklu yayın gönderip göndermediğini ve IP adresini anlamalıdır. Peki R3 bunu nasıl yapar?
İşte burada Randevouz Noktası (RP) devreye giriyor.
Randevouz Noktası (RP)
Randevouz Noktası (RP), aşağıdaki şemada gösterildiği gibi, çoklu yayın kaynaklarının ve alıcılarının ilk olarak kaydolduğu merkezi bir nokta görevi gören ağdaki bir yönlendiricidir.
Bir çoklu yayın kaynağı çoklu yayın trafiği göndermeye başladığında, trafiği bir PIM Kayıt mesajı kullanarak RP'ye gönderir. Bu nedenle, RP ağdaki tüm aktif kaynakları bilir.
Bir alıcı bir çoklu yayın grubuna katılmak istediğinde, yerel ağ geçidi yönlendiricisi RP'ye bir PIM Katılma mesajı gönderir. Bu mesaj temelde RP'ye o anda o gruba çoklu yayın ileten aktif bir kaynak olup olmadığını sorar.
Aşağıdaki diyagramda gösterilen örneğe bakalım. SRC2, 239.2.2.2 grubuna çoklu yayın iletiyor. Kaynağın bağlı olduğu yerel ağ geçidi yönlendiricisine İlk Atlama Yönlendiricisi (FHR), alıcının bağlı olduğu yerel ağ geçidi yönlendiricisine ise Son Atlama Yönlendiricisi (LHR) denir.
Adım 1: FHR, kaynaktan gelen çoklu yayın akışını aldığında, kaynağı Buluşma Noktası (RP) ile kaydeder.
Adım 2: Alıcı RCV2'nin bağlı olduğu yerel ağ geçidi yönlendiricisi (Son Atlama Yönlendiricisi, LHR), RP'den gelen çoklu yayını aldığında, kaynak IP adresini (10.2.2.2) öğrenir. Ardından, LHR, kaynağa doğru en kısa yol ağacını (SPT) başlatır.
Adım 3: FHR, çoklu yayın trafiğini doğrudan LHR'ye iletir ve Buluşma Noktası artık veri yolunda değildir.
Bu, kaynak IP adresini bilmeden çoklu yayın akışına katılmanın genel bir özetidir. Bu süreci dersin ilerleyen bölümlerinde daha ayrıntılı olarak ele alacağız. Ancak, az önce tanıttığımız terimleri not edin. Bunlar çok önemlidir ve ders boyunca yoğun olarak kullanılacaktır.
UNUTULMAMASI GEREKENLER:
Kaynak yerel ağ geçidi yönlendiricisine İlk Atlama Yönlendiricisi (FHR) denir.
Alıcının yerel ağ geçidi yönlendiricisine Son Atlama Yönlendiricisi (LHR) denir.
Kaynakın Buluşma Noktasına (Rendezvous Point) kaydedilmesi ve ilk çoklu yayının RP üzerinden gönderilmesi işlemi, ele almamız gereken bir Çoklu Yayın Dağıtım Ağacı (MDT) daha içerir: Buluşma Noktası Ağacı (RPT).
Paylaşılan ağaç - Buluşma Noktası Ağacı (RPT)
RPT genellikle "paylaşılan ağaç" olarak adlandırılır. PIM alanında Buluşma Noktası (RP) adı verilen özel bir işlevi yerine getiren bir yönlendiricide köklenir. RP, aşağıdaki işlevleri yerine getirerek ağın çoklu yayın kaynakları hakkındaki bilgileri yönetir:
Bir çoklu yayın kaynağı LAN'a çoklu yayın göndermeye başladığında, ağ geçidi yönlendiricisi (ilk atlama yönlendiricisi, FHR olarak adlandırılır) hemen bir PIM Kayıt mesajı kullanarak çoklu yayın kaynağını Buluşma Noktasına (RP) kaydeder. Bu nedenle, RP ağdaki tüm kaynakları bilir.
Bir alıcı çoklu yayın grubuna katıldığında, ağ geçidi yönlendiricisi (son atlama yönlendiricisi, LHR olarak adlandırılır) RP ile iletişime geçerek, o anda bu grupta bir kaynağın yayın yapıp yapmadığını kontrol eder. Eğer o anda bir kaynak aktifse, RP, kaynaktan gelen çoklu yayın trafiğini RPT üzerinden alıcıya gönderir.
Bu bağlamda, Buluşma Noktası Ağacı (RPT) terimi, yukarıdaki diyagramda gösterildiği gibi, RP'den alıcıya giden döngüsüz, deterministik, yönlü yolu tanımlar.
Önemli Çıkarımlar
Geçmişte, ağ araştırmacıları IP Çoklu Yayını çalıştırmak için tek yönlü yönlendirme protokolüne paralel çalışan ayrı bir tam ölçekli çoklu yayın yönlendirme protokolüne ihtiyaç duyduğumuzu düşünüyordu.
MOSPF (Çoklu Yayın Açık En Kısa Yol İlk) ve DVMRP (Mesafe Vektörü Çoklu Yayın Yönlendirme Protokolü) gibi protokoller tanıtıldı.
Ancak, insanlar kısa süre sonra tek yönlü yönlendirme protokolünün gerekli tüm hesaplamaları yaptığını ve aynı hesaplamaları yapmak ve yönlendiricilerin kaynaklarını tüketmek için ikinci bir tam ölçekli çoklu yayın protokolüne ihtiyaç duymadıklarını fark ettiler.
Protokol Bağımsız Çoklu Yayın (PIM) tanıtıldı.
PIM, tek yönlü yönlendirme protokolü tarafından elde edilen bilgileri kullanır.
PIM, RIP, ISIS, EIGRP, OSPF, BGP vb. gibi herhangi bir temel yönlendirme protokolüyle çalışabilir.
PIM, tek noktaya yayın yönlendirme tablosu kararlı ve döngüsüz olduğu sürece hangi tek noktaya yayın yönlendirme protokolünün kullanıldığıyla ilgilenmez.
PIM'in birincil işlevi, çoklu yayın trafiğini bir kaynaktan bir alıcıya ileten bir Çoklu Yayın Dağıtım Ağacı (MDT) oluşturmaktır. İki tür MDT vardır:
SPT - Kaynak Yol Ağacı veya En Kısa Yol Ağacı. Her iki terim de aynı anlama gelir ve birbirinin yerine kullanılır. SPT, bir kaynak ile bir alıcı arasındaki döngüsüz, deterministik, en kısa yolu tanımlar.
RPT - Paylaşımlı Ağaç veya Buluşma Noktası Ağacı. Her iki terim de aynı anlama gelir ve birbirinin yerine kullanılır. RPT, Buluşma Noktası (RP) ile bir alıcı arasındaki döngüsüz, deterministik, en kısa yolu tanımlar.
Çoklu yayın gönderme, durumsuz bir işlevdir. Kaynak, çoklu yayını yerel LAN'a yerleştirir. İlgili alıcıların olup olmadığını bilmiyor.
Ağ, çoklu yayın trafiğini ilgili alıcılara (varsa) iletmekten sorumludur.
Çoklu yayın alma, durum bilgisi gerektiren bir fonksiyondur. Alıcılar, yerel LAN'da IMGP Üyelik Raporları göndererek ilgilendikleri çoklu yayın grubuna açıkça katılır ve ayrılırlar.
Kaynağı bilme (S, G): Bir alıcı, ilgili çoklu yayın trafiğini gönderen kaynağı tam olarak bilebilir ve belirtebilir. Bu durumda, alıcının yerel ağ geçidi yönlendiricisi, kaynağın IP adresini bildiği için (ve tek noktaya yayın yönlendirme protokolü bu IP adresine nasıl ulaşılacağını bildiği için) hemen SPT'yi oluşturmaya başlayabilir.
Kaynağı bilmeme (*, G)—Çoğu durumda, bir alıcı ilgili çoklu yayın trafiğini gönderen kaynağı bilmez. Bu, ağ için bir zorluk oluşturur—ağ, tüm aktif kaynakları takip etmelidir. Bu nedenle Randevouz Noktasına (RP) ihtiyacımız var.
Randevouz Noktası (RP), yönlendiricilerin aktif çoklu yayın kaynaklarını kaydettiği merkezi bir nokta görevi gören ağdaki bir yönlendiricidir. RP, tüm çoklu yayın kaynaklarının IP adreslerini bilir.
Bir alıcı çoklu yayın almak istediğinde ve kaynak IP adresini bilmediğinde, yerel ağ geçidi yönlendiricisi RP'ye sorar. (RP tüm kaynakları bilir!)
Eğer o grup için aktif bir kaynak varsa, RP çoklu yayını alıcının yerel ağ geçidi yönlendiricisine (LHR) gönderir. Çoklu yayını aldığında kaynak IP adresini anlar ve doğrudan kaynağın yerel ağ geçidi yönlendiricisine (FHR) bir SPT başlatabilir.
Kaynağın yerel ağ geçidi yönlendiricisine İlk Atlama Yönlendiricisi (FHR) denir.
Alıcının yerel ağ geçidi yönlendiricisine Son Atlama Yönlendiricisi (LHR) denir.
