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Fortsetzung des Artikels von Teil 2
IP Multicast
Der grundlegende Unterschied zwischen IP Unicast und IP Multicast besteht darin, dass im IP Multicast die Ziel-IP-Adresse eines IP-Pakets nicht länger einen einzelnen Knoten, sondern eine Gruppe von Empfängern darstellt, die über das komplette Netzwerk verteilt sein können. Zudem kann sich die Gruppenzugehörigkeit dynamisch ändern. Damit man ein IP-Paket einer Gruppe von Empfängern zustellen kann, muss dieses IP-Paket an einer bestimmten Stelle im Netzwerk repliziert werden. Eine Forderung von IP-Multicast-Protokollen besteht darin, dass ein IP-Paket immer nur einmal über einen Netzwerk-Link gesendet wird, im Umkehrschluss heißt das, die Replikation der IP-Pakete möglichst nah an den Empfängern und möglichst weit entfernt vom Sender stattfinden zu lassen.
Für eine Multicast-Gruppe bezeichnet man den Datenpfad als Multicast Distribution Tree (MDT), wobei der Sender die Wurzel des Verteilbaums und die Empfänger die Enden darstellen. Endsysteme, die interessiert sind, bestimmte Multicast-Pakete zu empfangen, verwenden das Internet Group Membership Protocol, um dies dem nächstgelegenen Router mitzuteilen. Dabei wird zwischen zwei Multicast-Varianten unterschieden. Kennt der Empfänger zwar die Multicast-Gruppe G, die er empfangen möchte, aber nicht den Sendern oder ist es ihm gleich von welchem Sender er den Inhalt empfängt, so spricht man von Any Source Multicast (ASM). Möchte der Empfänger die Multicast-Gruppe G explizit von einem bestimmten Sender S oder einer vordefinierten Liste von Sendern empfangen, so spricht man von Source Specific Multicast (SSM). Da im ASM-Modell die Empfänger den oder die Sender nicht explizit kennen, kann der Verteilbaum nicht direkt von Sender zu den Empfängern aufgebaut werden. Vielmehr wird ein zentraler Netzwerk-Knoten namens Rendezvous Point benötigt, an dem sich die Sender und Empfänger treffen.
In Multicast-fähigen IP-Netzwerken muss ein Protokoll existieren, dass es ermöglicht effiziente Multicast-Verteilbäume vom Sender zu den Empfängern aufzubauen und entsprechende Replikationspunkte im Netzwerk zu definieren. Am häufigsten wird hierfür Protocol Independent Multicast (PIM) verwendet, obwohl es auch andere Protokolle gibt, die diese Aufgabe übernehmen könnten. Ein interessanter Aspekt von PIM ist, dass es selbst keine IP Routing-Informationen verteilt, sondern auf einem Unicast-IP-Protokoll aufsetzt. Die resultierenden Verteilbäume heißen Shortest Path Tree im SSM-Modell und Rendezvous Path Tree im ASM-Modell. Damit sicher gestellt ist, dass IP-Multicast-Pakete nicht über verschiedene Verteilbäume mehrfach übertragen werden, existiert ein Mechanismus auf den Netzwerk-Routern, der nur Multicast-Pakete an dem Interface akzeptiert, das aus Sicht des Unicast-Routings das beste Interface in Richtung Sender ist. Man spricht daher von Reverse Path Forwarding (RPF) Kontrolle. Auf diese Weise wird auch sichergestellt, dass für die IP-Multicast-Pakete keine Forwarding-Schleifen entstehen
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