آشنایی با مفهوم Multicast

با ظهور تعداد زیادی دوربین مداربسته تحت شبکه، نیاز به پهنای باند بیشتر به طور مداوم در حال افزایش است. شبکه های دوربین مدار بسته برای تأمین نیازهای امنیتی بسیار گسترده شده اند. برای کارآیی بیشتر شبکه های دوربین مدار بسته، می توانید پهنای باند را افزایش دهید یا می توانید روش ارسال داده را بهینه کنید.

Multicast روشی است برای بهینه سازی نحوه ارسال داده از طریق شبکه. Multicast نوعی ارتباط بین دستگاه های IP در شبکه است که به کامپیوتر امکان می دهد یک جریان داده را برای بسیاری از گیرنده ها بدون قطع دستگاه ها، ارسال کند. به همین دلایل، Multicast به روش انتقال مطلوب برای اکثر برنامه های چندرسانه ای و پخش سه گانه تبدیل شده است، برنامه هایی که معمولاً بزرگ هستند و از پهنای باند زیادی استفاده می کنند.

Multicast نه تنها عملکرد شبکه شما را بهینه می کند، بلکه با کنترل ترافیک در شبکه شما و کاهش بارهای دستگاه های شبکه، کارایی بیشتری را فراهم می کند.

تعریف Multicast

سه نوع ارتباط بین دستگاه ها در شبکه وجود دارد:

Unicast: یک دستگاه مستقیماً با دستگاه دیگری ارتباط برقرار می کند.

Broadcast: یک دستگاه با همه دستگاه ها ارتباط برقرار می کند.

Multicast: یک دستگاه با گروهی از دستگاه های دیگر ارتباط برقرار می کند.

در یک شبکه اترنت معمولی اکثر بسته های IP با استفاده از انتقال unicast ارسال می شوند. هر دستگاه در یک شبکه می تواند بسته هایی را ارسال و دریافت کند که در انتقال unicast با آدرس دستگاه گیرنده برچسب گذاری شده است. هر دستگاه تمام بسته های دیگری را که در شبکه ارسال می شوند بررسی کرده و به دنبال بسته های هدف می باشد. وقتی رایانه ای با بسته ای روبرو می شود که بسته هدف است ، پردازنده را قطع کرده و بسته را به سیستم عامل تحویل می دهد تا پردازش شود.

Unicast برای برقراری ارتباط مستقیم با یک یا چند رایانه دیگر عالی است. اما اگر می خواهید با تعدادی کامپیوتر ارتباط برقرار کنید، unicast ناکارآمد می شود زیرا یک نسخه از هر بسته باید به هر آدرس unicast دریافت کننده ارسال شود. Unicast از پهنای باند سریع استفاده می کند، به خصوص هنگام ارسال فایل های چندرسانه ای بزرگ ، که در حال حاضر پهنای باند زیادی را اشغال می کنند. اطلاعات مشابه باید چندین بار به گروه رایانه هایی که اطلاعات را برای آنها ارسال می کنید حتی از طریق پیوندهای مشترک منتقل شود.

ارتباطات Broadcast برای برقراری ارتباط با همه دستگاه های متصل به شبکه از آدرس ویژه استفاده می کنند. وقتی بسته ها بین آدرس های مختلف پخش می شوند ، همه رایانه های موجود در شبکه بسته ها را برداشته و برای پردازش به سیستم عامل می دهند. Broadcast واقعاً مفید است زیرا شما باید اطلاعات را به همه افراد در شبکه خود ارسال کنید، اما همه همیشه علاقه مند به دریافت اطلاعات شما نیستند.

با Multicast دستگاه منبع یک جریان از بسته ها را به آدرس گروه Multicast ارسال می کند و گیرنده هایی که علاقه مند به دریافت داده ها هستند می توانند رایانه های خود را برنامه ریزی کنند تا داده هایی را که آدرس آنها را دارند دریافت کنند. Multicast یک رایانه را قادر می سازد تا داده ها را برای بسیاری از گیرنده ها بدون ایجاد مزاحمت در دستگاه هایی که به داده ها نیاز ندارند، ارسال کند.

به شما پیشنهاد می کنیم تا مقاله “ انواع کابل های شبکه و کاربرد آنها” را حتما مطالعه نمایید. 

IP Multicasting چگونه کار می کند؟

به مجموعه پیام هایی که دستگاه ها را قادر می سازد داده های Multicast IP را به یکدیگر ارسال کنند IGMP گفته می شود. IGMP مخفف پروتکل مدیریت گروه اینترنتی است. این پیام ها به دستگاه های موجود در شبکه این امکان را می دهد تا خود را به گروه ها اضافه یا از بین ببرند ، هر گروه دارای آدرس گروهی خاصی است. پس از تأسیس گروه ، هر عضو گروه می تواند داده ها را به آدرس گروه ویژه ارسال کند و Multicast فعال شده در سوییچ و روتر در شبکه تشخیص می دهد که سایر اعضای گروه کجا هستند و داده ها را فقط به سایر اعضای گروه کپی می کنند.

پروتکل های Multicast

پروتکل مدیریت گروه اینترنت (IGMP) پروتکلی است که در شبکه های IPv4 برای مدیریت عضویت در گروه Multicast استفاده می شود. یک گیرنده در شبکه IPv4 که می خواهد عضوی از یک گروه Multicast IP باشد ، برای پیوستن به گروه باید از IGMP استفاده کند. روترهای مجاور نیز از IGMP برای برقراری ارتباط استفاده می کنند. سه نسخه از IGMP تعریف شده است ، هر نسخه جدید پیشرفت هایی را در مقایسه با نسخه قدیمی ارائه می دهد. در شبکه های IPv6 مدیریت Multicast توسط پروتکل Multicast Listener Discovery (MLD) انجام می شود.

مزایای Multicast

Multicast عملکرد شبکه شما را بهینه می کند. از آنجا که فقط یک جریان داده Multicast ارسال می شود، پهنای باند را در شبکه شما حفظ می کند و افزایش ترافیک را از بین می برد. در مقابل، محیط unicast نسخه جداگانه ای از داده ها را برای هر گیرنده ارسال می کند.

Multicast همچنین بهره وری پیشرفته ای را برای کنترل ترافیک در شبکه شما و کاهش بار در دستگاه های شبکه فراهم می کند. کلاینت های موجود در شبکه شما می توانند تصمیم بگیرند که به یک آدرس Multicast متصل شوند یا نه، بنابراین بسته ها فقط به مکان مورد نیاز ارسال می شوند.

علاوه بر این Multicast در شبکه هایی با اندازه های مختلف مقیاس پذیر است، اما به ویژه برای محیط های WAN مناسب است.