Multidifusión IP en una red

Publicado el 8 enero, 2023

Multidifusión IP

En pocas palabras, multidifusión IP es un método utilizado para distribuir una señal a múltiples destinatarios, generalmente a través de Internet. Un ejemplo común es la transmisión de video o datos bursátiles. En el caso de los datos bursátiles, todos los destinatarios deben recibir la misma información, asegurando así transacciones justas.

La Figura 1 muestra un ejemplo de alto nivel de multidifusión.


Figura 1: Ejemplo de multidifusión IP
Ejemplo de multidifusión

En el ejemplo, un host puede enviar un paquete a muchos otros hosts a través de la red (por ejemplo, Internet).

Junto con la multidifusión, tenemos otros métodos de envío de paquetes: Unicast (un solo host), Broadcast (todos los hosts) y muchos hosts (multidifusión). Comparemos y contrastemos estos otros métodos.

Unicasting y Radiodifusión

Como su nombre lo indica, la unidifusión implica un único emisor/receptor. Estos utilizan TCP (protocolo de control de transmisión) y UPD (protocolo de datagramas de usuario). Por otro lado, la transmisión generalmente usa solo UPD y usa una dirección IP para enviar mensajes a todos.

Multidifusión y Radiodifusión

Cuando la transmisión no utiliza enrutadores, los mensajes de multidifusión se envían a través de enrutadores. Cuando transmite, todos los anfitriones reciben ese mensaje; este no es el caso en la multidifusión.

¡Importante! Un host debe configurarse antes de que pueda recibir mensajes de multidifusión.

Direcciones utilizadas para multidifusión

En IPv4, las direcciones de multidifusión utilizan un rango de direcciones reservado en la clase D:

  • 224.0.0.0 a 239.255.255.255

Podemos ver en la Figura 2 cómo los datos enviados desde un host pueden recibirse en otros hosts, mientras también están configurados para recibir mensajes de multidifusión. Multicast utiliza UDP para enviar los mensajes a través de concentradores y conmutadores.


Figura 2: Enrutamiento de multidifusión
Enrutamiento de multidifusión

Multidifusión en Internet

En la Figura 3, vemos cómo un remitente transmite paquetes de multidifusión a varios enrutadores diferentes. Los receptores de multidifusión de la derecha se han unido a la multidifusión y pueden obtener esos paquetes.


Figura 3: Multidifusión e Internet
Multidifusión en Internet

Protocolos

Para facilitar la multidifusión IP, necesitaremos aprovechar protocolos adicionales. Dado que este es un escenario único que varía de unidifusión y mensaje de difusión, necesitaremos herramientas adicionales para habilitar la multidifusión. Veamos los protocolos utilizados por multicasting, IGMP_ y PIM.

IGMP

IGMP (Protocolo de administración de grupos de Internet) se usa en el proceso de unir y dejar flujos de multidifusión para cada receptor.

En un escenario de multidifusión, el encabezado del paquete de destino no tiene una sola dirección. En cambio, la dirección es realmente una dirección de grupo que se refiere a los miembros del grupo.

Los dispositivos envían un mensaje de membresía IGMP a la dirección IP para unirse al grupo; el enrutador de multidifusión acepta este mensaje y luego trabaja para reenviar los datos de transmisión a esta transmisión.

PIM

Los enrutadores utilizarán el PIM (protocolo independiente de multidifusión) para crear y manejar la entrega a través de la red. Es una función de red de Capa 3.

Los paquetes IGMP están configurados de manera que no pueden encontrar una fuente en otro segmento de la red. Por lo tanto, necesitamos otro protocolo, PIM, que puede usar cualquier protocolo de enrutamiento para asegurar la conexión.

Los enrutadores son dispositivos bastante inteligentes, ya que en realidad usan sus tablas de enrutamiento de unidifusión para encontrar una ruta rápida a la fuente de multidifusión. Esta técnica se llama RPF (reenvío de ruta inversa).

Resumen de la lección

La multidifusión IP es un método utilizado para distribuir una señal a múltiples destinatarios, generalmente a través de Internet. Dos protocolos son clave en estos mensajes: IGMP y PIM; porque necesitamos abordar la naturaleza de agrupación de la multidifusión y también asegurarnos de que el enrutador pueda usar cualquier protocolo para llegar a los mensajes. A diferencia de la unidifusión (un solo remitente/un solo receptor) y la transmisión (un remitente/todos los hosts reciben el mensaje), la multidifusión permite que se envíe un mensaje a muchos hosts, pero estos hosts “optan”, por así decirlo, al mensaje. Esto se utiliza principalmente para la transmisión de audio y video.

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