資料 - 早稲田大学

IPマルチキャスト通信とXcast
早稲田大学後藤研究室
Xcast班
マルチキャストとは
送信者が送出する1つのデータグラムを
ネットワーク上の複数のノードに適切に複
製しながら配布する技術
1対多の通信(テレビ放送など)や多対多
の通信(ビデオ会議など)に利用
マルチキャストとは (cont.)
ユニキャストの場合
受信
CISCO SYSTEMS
ルータ
受信
CISCO SYSTEMS
送信
ルータ
受信
CISCO SYSTEMS
ルータ
受信
マルチキャストとは (cont.)
マルチキャストの場合
受信
CISCO SYSTEMS
ルータ
受信
CISCO SYSTEMS
送信
ルータ
受信
CISCO SYSTEMS
ルータ
受信
マルチキャストの利点
3Mbpsの動画を100人に流す場合
ユニキャスト :300Mbps
マルチキャスト:
3Mbps
一人あたり200kbpsの動画で6人でビデオ
会議をする場合
ユニキャスト :下り 1.0Mbps
上り 1.0Mbps
マルチキャスト:下り 1.0Mbps
上り 200kbps
マルチキャストの仕組み
クラスDのアドレスを使用 (IPv4の場合)
アドレスはホストではなくグループにつく
テレビのチャンネルのようなもの
送信者はそのアドレスに対してデータを流
す
受信者は受信したいグループアドレスを選
べばデータが流れてくる
マルチキャストはすばらしい
一刻も早く使いたい
世界でも日本でもマルチキャストをエンド
ユーザに届けようとしているグループがあ
る
Mbone Diployment Working Group of the IETF
http://antc.uoregon.edu/MBONED
JP-Mbone homepage
http://ahohakobe.ipc.chiba-u.ac.jp/misc/JP-MBONE
しかしマルチキャストは広まっていない
マルチキャストは難しい
マルチキャストは
・送信者所在管理
・アドレス管理
・受信者生存確認
・経路集約
といった問題がありあまり普及していない
マルチキャストは絶望的か
マルチキャストの応用領域は大きく2つに
分かれる
・one-to-many (放送型)
ライブ中継など
・few-to-few (プライベート型)
ビデオ会議、ネットワーク対戦型ゲーム
few-to-few型の特徴
グループのメンバーを1つ1つ個別に識別
しなければならない
・ビデオ会議なら送られてきたデータが誰
からきたかを判別して適切なウィンドウに
表示しなければならない
few-to-few型の特徴 (cont.)
アプリケーションが本当にやりたいことす
べての通信相手に同じパケットを送ること
グループを作ってアドレスを割り当てるの
は手段にすぎない
それならパケットにあて先をすべてはっきり
書いたらどうか
XCAST (Explicit Multicast)
XCASTの仕組み
IPヘッダの拡張ヘッダに宛先を書く
メールに例えると通常のマルチキャストはメーリングリスト、
XcastはToやCcに直接複数のアドレスを書く
実装は主にIPv6で行われている
IPv4では途中のすべてのルータがXCASTに対応
していなくてはならない
XCASTの特徴
メリット
・新たな経路管理プロトコルは不要
・アドレスの管理、割り当ても不要
・誰かに設定を依頼する必要がない
・多数のグループが存在可能
デメリット
・受信者の数に限りがある
・ルータの経路テーブル参照回数が増える
XCASTの仕組みと実装
XCAST非対応ルータが分岐点でも宛先の
ほうに送信する
その先のXCAST対応ルータが改めて分岐
させる
XCAST非対応ルータがあっても(経路が
冗長になるが)データグラムの到達性が
保証される
XCASTのデータグラムの流れ
受信者X
CISCO SYSTEMS
SRC:S DST:X
拡張ヘッダ Y,Z
XCAST
対応
ルータ
CISCO SYSTEMS
送信者S
受信者Y
XCAST
非対応
ルータ
CISCO SYSTEMS
XCAST
非対応
ルータ
受信者Z
XCAST6でビデオ会議
NetBSDでの実装