Национална академия по разработка на софтуер

Как работи multicasting-а. Какво е IGMP. Какво е TTL

По стандарт в организацията на IP адресното пространство е предвидена специална зона от адреси от 224.0.0.1 до 239.255.255.255, които са предназначени за multicasting. Всеки от тези адреси би могъл да бъде използван за адрес на multicast група.

Абонаментът за multicast услуги става по IP адрес на групата, но в рамките на тази група може да има 65535 различни услуги, съответстващи на различните възможни номера на портове.

Изпращането и получаването на multicast пакети става по протокол UDP. Няма разлика между това дали изпращаме обикновен UDP пакет и UDP пакет до multicast адрес. Разликата е само в адреса на получателя. Ако адресът е някаква multicast група, пакетът ще бъде доставен до всички нейни членове, а ако адресът е обикновено IP, пакетът ще бъде доставен само до съответния хост. Абонирането и прекратяването на абонамент към дадена група става по протокол IGMP, но след успешен абонамент вече се използва обикновена UDP комуникация.

Каква е ефективността при multicast комуникация

Поради факта, че за разпространението на multicast UDP пакетите се грижи мрежовият хардуер на IP ниво, този метод за разпращане на съобщения до група потребители е изключително ефективен и многократно по-бърз от алтернативните подходи с централен сървър и TCP или UDP базирана комуникация. Ефективността може да се разгледа от две различни страни:

• 
  спестява се време при изпращане на едно и също съобщение до голям брой потребители
  
• 
  спестява се мрежов трафик
  

Изпращането на един пакет до хиляди компютри абонирани за някой multicast адрес отнема точно толкова време, колкото изпращането на един пакет до един компютър. Това означава, че изпращането на едно UDP съобщение до група получатели по multicast сокет може да е хиляди пъти по-бързо отколкото изпращането на същото съобщение до същата група получатели чрез TCP сокет или обикновен UDP пакет.

От друга страна, когато едно съобщение трябва да се получи от хиляди машини в дадена мрежа, то достига до тази мрежа само веднъж и всички машини го получават без това да причини повече трафик отколкото ако само една машина в тази мрежа трябва да го получи. Така мрежовият трафик може да се намали хиляди пъти.

Заради голямата си ефективност при комуникация в група multicasting-ът е предпочитан метод за работа при приложения, за които високата производителност е от жизнена важност.

Примерен multicast сървър

След като изяснихме в общи линии какво е multicasting и за какво се използва, нека напишем сървър за нашия примерен multicast клиент. Да си поставим за задача създаването на програмка, която изпраща на всяка секунда по едно съобщение до всички машини в multicast групата 224.0.0.1, като го адресира до порт 2004, на който би могъл да слуша нашият примерен multicast клиент. Ето една примерна реализация:

MulticastSender.java

import java.net.*; public class MulticastSender { public static final String MULTICAST_GROUP_ADDRESS = "224.0.0.1"; public static final int TARGET_PORT = 2004; public static void main(String[] args) throws Exception { InetAddress multicastGroupAddr = InetAddress.getByName(MULTICAST_GROUP_ADDRESS); MulticastSocket multicastSocket = new MulticastSocket(); while (true) { String message = "Hello " + new java.util.Date(); DatagramPacket packet = new DatagramPacket( message.getBytes(), message.length(), multicastGroupAddr, TARGET_PORT); multicastSocket.send(packet); System.out.println("Sent UDP packet to " + MULTICAST_GROUP_ADDRESS + ":" + TARGET_PORT); Thread.sleep(1000); } } }

Както виждаме, кодът силно прилича на код, който разпраща UDP пакети. Единствената разлика е, че вместо класа DatagramSocket е използван класът MulticastSocket и преди да започне разпращането се указва групата, към която ще става изпращането. Примерната сървърска програма в безкраен цикъл праща съобщение, съдържащо текущата дата.

Как работят примерния multicast клиент и сървър

За да тестваме клиента и сървъра, компютърът ни трябва да е включен в мрежа. На компютър без мрежов интерфейс и двете програми биха могли да не работят (всъщност това зависи до известна степен от операционната система). Най-добре можем да видим как работят примерния клиент и примерния сървър ако имаме няколко компютъра в мрежа и пуснем на всеки от тях няколко клиента и няколко сървъра. Така всеки клиент ще получава всички изпратени пакети, а всеки сървър ще праща до всички клиенти. При желание могат да се добавят и още multicast групи. Ето как биха могли да изглеждат съответно изходите на един от клиентите и на един от сървърите ако в мрежата има пуснати 2 клиента и 2 сървъра съответно на машини с IP адреси 192.168.200.1 и 192.168.200.2 :

Изход от MulticastListener на машината 192.168.200.1

Joined to multicast group 224.0.0.1. Listening for packets... Received packet from 192.168.200.2:1448 - Hello Sat Mar 06 23:35:34 EET 2004 Received packet from 192.168.200.1:4107 - Hello Sat Mar 06 23:35:46 EET 2004 Received packet from 192.168.200.2:1448 - Hello Sat Mar 06 23:35:35 EET 2004 Received packet from 192.168.200.1:4107 - Hello Sat Mar 06 23:35:47 EET 2004 Received packet from 192.168.200.2:1448 - Hello Sat Mar 06 23:35:36 EET 2004 ...

Изходът на сървърът не е толкова интересен:

Изход от MulticastSender на машината 192.168.200.1

Sent UDP packet to 224.0.0.1:2004 Sent UDP packet to 224.0.0.1:2004 Sent UDP packet to 224.0.0.1:2004 Sent UDP packet to 224.0.0.1:2004 ...

Каталог: books -> inetjava
books -> В обятията на шамбала
books -> Книга се посвещава с благодарност на децата ми. Майка ми и жена ми ме научиха да бъда мъж
books -> Николай Слатински “Надеждата като лабиринт” София, Издателство “виденов & син”, 1993 год
books -> София, Издателство “Българска книжница”, 2004 год. Рецензенти доц д. ик н. Димитър Йончев, проф д-р Нина Дюлгерова Научен редактор проф д-р Петър Иванов
books -> Николай Слатински “Измерения на сигурността” София, Издателство “Парадигма”, 2000 год
books -> Книга 2 щастие и успех предисловие
books -> Превръщане на числа от една бройна система в друга
books -> Тантриското преобразяване

Изтегляне 2.68 Mb.

Сподели с приятели: