Multicast, Multicasting   멀티캐스트, 멀티캐스팅, 멀티케스트, 멀티케스팅

1. 멀티캐스팅 (Multicasting)

  ㅇ 하나의 송신지에서 동시에 여러 수신자에게 전달하는 기술 또는 프로세스
     - (point-to-multipoint, 1 대 多)
     - 하나의 발신지로부터 선택된 특정 그룹에게로 전송하는 것
     - 하나의 데이터그램을 다중의 목적지(그룹)에게 복사하여 전달하는 것


2. 멀티캐스트 기능의 개발 이유, 실현 방식, 사용 例

  ㅇ 개발하려는 이유
     - 실제 응용프로그램이 하나 이상의 호스트에게 패킷을 전송하고자 하는 경우,
     - 즉, 다수에게 정보를 동시에 전달하려는 욕구가 많이 있기 때문

  ㅇ 인터넷 상에서 IP 멀티캐스트의 실현 방식
     - 단일 발신지에서 여러 패킷 복사본을 동시에 여러 목적지에 보내는 것보다는,
     - 발신지가 하나의 패킷을 보내고, 네트워크(주로,라우터)쪽에서 이의 복사본을 여러 곳에
       보낼 수 있도록 기능 확장을 도모하는 방향으로 나아가고 있음

  ㅇ 멀티캐스트 사용 例 
     - 과거에는 다수 수신자에게 보내는 메일,뉴스,분산 데이터베이스등 이었으나,
     - 최근에는 실시간 다중 수신 응용에 주로 사용 : 영상회의, IPTV, Interactive Gaming 등


3. 멀티캐스트, 유니캐스트, 브로드캐스트의 비교

  ㅇ 유니캐스트
     - 가장 일반적인 경우로써, 송수신 주소가 각각 하나인 1:1의 관계

  ㅇ 멀티캐스트는 중간적인 성격
     - 모든 구성원에게 동시에 보내는 것은, 브로드캐스트(방송)이며, 
     - 1 대 1인 경우는, 유니캐스트,
     - 그 중간적인 성격을 갖는 것이, 멀티캐스트 임
        . 이 경우, multicast group에 속한 곳에만 프레임이 전달됨

  ㅇ 멀티캐스트, 브로드캐스트는 단방향성
     - 멀티캐스트는 일대다(one-to-many)의 특정 호스트 집단으로의 단방향성을 갖음
     - 브로드캐스트는 불특정 다수로 모든 구성원에게 보내는 단방향성 형태

  ㅇ 유니캐스트(Unicast) 및 브로드캐스트(Broadcast)는,
     - 멀티캐스트의 특별한 경우로 간주됨


4. 멀티캐스트 구간의 구분

  ㅇ 멀티캐스트 라우터 구간 : (라우터 대 라우터)
     - 주로, 광범위한 인터넷 상에서 라우터 간에 이루어지는 소프트웨어 기반의 멀티캐스트
     - 멀티캐스트 트리   : 멀티캐스트 라우팅을 위해 구성되는 트리구조
     - 멀티캐스트 라우팅 : 멀티캐스트 트래픽을 위한 멀티캐스트 트리의 구성 및 운영, 라우팅
     - IP 멀티캐스트 라우팅 테이블 : 신규 멀티캐스팅 요청이 있을 때 만, 개별 엔트리가 생성

  ㅇ 멀티캐스트 로컬 구간   : (라우터 대 호스트) 또는 (호스트 대 호스트)
     - 주로, 서브네트워크 상에서 이루어지는 하드웨어 기반의 멀티캐스트
     - 주요 관련 프로토콜 : IGMP(IPv4), MLD(IPv6)

  


5. IP 멀티캐스팅, IP 멀티캐스팅 라우팅  :  (IP 멀티캐스트)

  ㅇ IP 멀티캐스트 
     - 이더넷 멀티캐스트 처럼 하드웨어 기반의 멀티캐스트가 아닌,
     - 여러 네트워크 집합을 넘나드는 멀티캐스트 라우터를 필요로 함

  ㅇ IP 멀티캐스트 관련 구성, 관리, 체계, 프로토콜 등

     - IP 멀티캐스트 트리
        . 멀티캐스트 패킷의 전달/전파를 위해 구축되는 트리

     - IP 멀티캐스트 라우팅 프로토콜
        . 멀티캐스트 트리 구축, 그룹 정보의 전파 등을 포함하는 멀티캐스트 라우팅 지원
           .. Intradomain Multicast Routing Protocol
           .. Interdomain Multicast Routing Protocol

        . IPv6는 PIM 만 지원

     - IP 멀티캐스트 라우팅 테이블
        . 신규 멀티캐스트 패킷이 유입되거나 또는 하위 라우터로부터 멀티캐스팅 요청이
          있을 때에 만, 개별 엔트리가 생성됨
           .. 테이블 크기 및 멀티캐스트 트래픽 최소화를 위함

     - IP 멀티캐스트 주소 체계 및 지정  ☞ 멀티캐스트 주소(Multicast Address) 참조
        . (IPv4) 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255, (IPv6) 최상위가 `0x FF`로 시작, IPv4 보다 복잡

  ㅇ IP 멀티캐스트와 관련하여 인터넷상의 시험망  ☞  Mbone (Multicast Backbone)


6. 로컬 하드웨어 멀티캐스팅, 이더넷 멀티캐스팅  :  (로컬 멀티캐스트)

  ㅇ 로컬 멀티캐스트 기능
     - 주로, 서브네트워크 상에서 이루어지는 하드웨어 기반의 멀티캐스트

  ㅇ 로컬 멀티캐스트 관련 구성, 관리, 체계, 프로토콜 등
     - 로컬 멀티캐스트 주소 체계 및 지정     ☞ 멀티캐스트 Ethernet 주소 참조
        . `멀티캐스트 IP 주소` => `이더넷 주소` 주소변환     ☞ 멀티캐스트 주소변환 참조

     - 참여 호스트 그룹 관리 프로토콜 (Multicast Group Management Protocol)
        . 멀티캐스팅에 동적으로 참여하는 호스트 그룹 구성원을 관리하는 프로토콜
           .. IPv4  :  IGMP (Internet Group Management Protocol)
           .. IPv6  :  MLD (Multicast Listener Discovery, ICMPv6)
        . 즉, (라우터 1대 ↔ 다수의 그룹 참여 호스트들)
           .. 어느 멀티캐스트 주소들이 서브 네트워크 상에서 사용중인지를 ,
           .. 라우터에게 알려주는 프로토콜

  ㅇ 한편, 특정 어플리케이션이 멀티캐스트 트래픽을 수신하려면,
     - 이 사실을 호스트 내 LAN 카드 및 IP 프로토콜에 알려주어야 함
        . 즉, 멀티캐스팅 기능을 어플리케이션과 분리시키려는 노력