Arena of Y2K: 멀티캐스트 라우팅 프로토콜(Multicast Routing Protocol)

멀티캐스트 라우팅 프로토콜(Multicast Routing Protocol)은 멀티캐스트 트래픽을 여러 지점에서 다수의 호스트에게 전달할 수 있도록 멀티캐스트 트리를 구성하는 라우팅 프로토콜을 말합니다.

하나의 송신자에서 각 수신자에 이르는 최단 경로 트리를 구하여, 데이터 전송지연 시간 측면에서 효율적인 반면에, 불필요한 제어메시지의 수가 많이 발생하여 확장성(scalability) 문제를 가지는 단점이 있습니다.

(1) DVMRP(Distance Vector Multicast Routing protocol)

DVMRP는 네트워크 사이에 멀티캐스트 데이터그램(datagram) 포워딩 기능을 지원하기 위해 설계된 라우팅 프로토콜입니다.

또한, 최초로 개발된 송신자 기반의 멀티캐스트 라우팅 프로토콜이기도 합니다.

거리벡터 라우팅 프로토콜의 확장본으로 MBONE(Multicast backbone) 시험망에서 사용되었습니다.

(2) MOSPF (Multicast extensions to OSPF)

MOSPF는 OSPF의 확장으로 소스 기반의 트리 구조를 가집니다.

멀티캐스트 링크상태 라우팅 프로토콜을 사용합니다.

라우터는 유니캐스트 OSPF 링크상태 라우팅 프로토콜을 사용하여 네트워크 토폴로지에 대한 현재 상태 정보를 파악합니다.

OSPF Ver.2를 토대로 운용됨으로, Non-multicast 라우터와 상호 호환성을 유지할 수 있습니다.

(3) PIM-DM(Protocol Independent Multicast - Dense Mode)

PIM이란 대규모 네트워크상에서 프로토콜에 의존하지 않고 멀티캐스트 라우팅 트리를 구성할 수 있게 합니다.

Dense Mode는 그룹 구성원이 특정 장소에 밀집되어있고 대역폭이 충분한 환경에 적절합니다.

각 라우터들이 멀티캐스팅에 참여할 가능성이 높을 때 사용하며 발신자 기반의 트리 방식(source-based), 데이터 기반(data-driven), 그룹 내 각 발신자를 루트로 하는 별개의 트리들을 구성합니다.

CBT 알고리즘은 확장성 측면에서 소스기반 멀티캐스트 라우팅 방식에 비해 우수한 특성을 가집니다.

공유 멀티캐스트 트리를 구성하고 유지하기 위해 제안된 방식입니다.

(1) 장점

확장성 측면에서 CBT는 DVMRP 및 MOSPF 방식에 비하여 우수한 특성을 가집니다.

소스기반 멀티캐스트 트리의 경우 각 소스-그룹 쌍에 대하여 트리 정보를 유지해야 하지만, CBT 방식의 경우 소스에 상관없이 하나의 트리를 모든 멤버가 공유합니다.

멤버, 소스의 수가 늘어난다고 해서 네트워크 정보량이 급격히 증가하지는 않는 장점이 있습니다.

따라서 링크 대역폭 등의 네트워크 자원 측면에서 우수합니다.

(2) 단점

“트래픽 집중현상”을 일으켜서 코어 노드 주변에 심각한 병목현상이 일어날 수 있습니다.

트리 링크비용 측면에서 비효율적이며, 코어 라우터의 선택 문제가 있습니다.

예를 들어, 화상회의 서비스 이용자가 네트워크의 어느 지점에서 접속할지를 모르는 상황에서, 코어 라우터를 지정해야 하는 문제는 매우 어려운 문제입니다.

(3) PIM-SM (Protocol Independent Multicast - Sparse Mode)

PIM-SM (Protocol Independent Multicast - Sparse Mode)방식은 그룹 구성원이 여러 곳에 분산되어 있고 대역폭이 충분하지 않은 곳에 적절합니다.

각 라우터들이 멀티캐스팅에 참여할 가능성이 낮을 때 사용하며 그룹공유 트리기반(group-shared), 수신자 기반(receiver-initiated), 공유 트리에 각 수신자들이 join하는 방식입니다.

RP(Rendezvous Point)를 루트로 하는 그룹공유 트리를 통해 멀티캐스팅 하는 방식입니다.

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