Holger Fahner Peter Feil Tanja Zseby. Aufbau und Einsatz von IP-Multicast-Netzen. Technische Universität Darmstadt FACHBEREICH INFORMATIK OO -

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1 Holger Fahner Peter Feil Tanja Zseby MBone Aufbau und Einsatz von IP-Multicast-Netzen Technische Universität Darmstadt FACHBEREICH INFORMATIK B I B L I O T H E K Inventar-Nr.: Sachgebiete: Standort: OO - dpunkt.verlag

2 Inhalt 1 Einleitung 1 Teil I Theoretische Grundlagen 2 Übersicht IP-Multicast 7 3 IP-Multicast-Grundlagen IP-Multicast-Adressen IP-Multicast- und Hardware-Adressen Das Internet Group Management Protocol (IGMP) IGMP-Nachrichtentypen IGMP Version IGMP Version Multicast-Forwarding Spanning Tree Source-Based Trees Reverse Path Forwarding (RPF) Truncated Reverse Path Broadcasting Shared Trees Zusammenfassung 30 5 Distance Vector Multicast Routing Protocol (DVMRP) mrouted Reverse Path Multicasting (RPM) Funktionsweise von DVMRP Nachteile und Beschränkungen von DVMRP Hierarchical DVMRP (HDVMRP) Zusammenfassung 37 6 Protocol Independent Multicast (PIM) PIM Dense Mode PIM Sparse Mode Funktionsweise des PIM-SM Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit von PIM-SM Zusammenfassung 47

3 7 Inter-Domain Multicast MBGP und MSDP Multicast Border Gateway Protocol (MBGP) Multicast Source Discovery Protocol (MSDP) Das Border Gateway Multicast Protocol (BGMP) Multicast Address Allocation Architecture (MAAA) 55 8 Administrative Konzepte Bereichskontrolle (Multicast Scope Control) Der Time-to-Live-Wert Administrative Multicast-Bereiche Bandbreitenlimitierung Aufsetzen von Tunneln 63 Teil II Praxis 9 Struktur des Multicast-Backbones Der MBone in Deutschland Der MBone in Europa Der MBone in den USA und dem Rest der Welt Das vbns in den USA CAIDA Planet Multicast Konfiguration von IP-Multicast-Netzen Anbindung an den MBone Der Multicast-Routingdämon, mrouted Konfiguration des mrouted Die Multicast-Erweiterungen des Cisco-Routers DVMRP-Konfigurationen Verbindung dreier LANs mit mrouted Verbindung der drei LANs mit Cisco-Routern Aufbau eines Multicast-Grenz-Routers zum MBone PIM-Konfiguration Erweiterte Konfigurationsmöglichkeiten von PIM Sparse Mode im Cisco-Router Management von Multicast-Netzen mrinfo und mtrace mrinfo mtrace tcpdump mrouted intern Cisco-Router intern RTP-Monitore SNMP-Management Übersicht IP-Multicast-Diagnosetools 133

4 12 Multicast-Anwendungen Protokolle Protokolle zur Datenübertragung Protokolle zur Ankündigung von Sitzungen Session Management Tools Session Directory Tool (SDR) Conference Manager (Confman) Multimedia Conference Control (MMCC) Audio-Tools Visual Audio Tool (VAT) Robust Audio Tool (RAT) FreePhone Network Voice Terminal (NeVoT) Video-Tools Video Conference Tool (VIC) Network Video (NV) Network Video Terminal (NeViT) Shared Whiteboard und Text-Tools Whiteboard (WB und WBD) Digital Lecture Board (DLB) Network Text Editor (NTE) Kombinierte Multimedia-Tools INRIA Video Conferencing System (IVS) Rendez-Vous Multimedia Internet Terminal (MInT) ISABEL Cisco IP/TV RealSystem (RealPlayer und RealServer) Microsoft NetShow und Windows Media Player Sonstige MBone-Tools MPoll RTP-Tools Übersichtstabellen Multicast-Anwendungen 174 Teil III Weiterführende Aspekte 13 IP-Multicast über spezielle Netzwerktechnologien IP-Multicast über ATM IP-Multicast-Adressauflösung ATM-Verbindungsauf bau für IP-Multicast IP-Multicast über Satellitennetze Zusammenfassung Zukünftige Entwicklungen Multicast in IPv Multicast-Adressen in IPv Anycast Gruppenverwaltung mit ICMPv6 198

5 14.2 QoS-Unterstützung für IP-Multicast Integrated Services Differentiated Services Multicast Accounting Tarifierung von Netzdiensten Kosten für Multicast Kostenaufteilungsstrategien Authentication, Authorization und Accounting (AAA) in IETF und IRTF Reliable Multicast (RMC) Besondere Eigenschaften von RMC Heutiger Stand von RMC Sicherheitskonzepte für IP-Multicast Netzsicherheit Besonderheiten bei Multicast IP-Multicast-Sicherheitsanforderungen Problembereiche bei der Bereitstellung von Sicherheitsmechanismen für IP-Multicast Module und Funktionsgruppen für sichere Multicast-Kommunikation IP-Multicast-Security-Architektur IP-Multicast und Firewalls Neue Multicast-Servicemodelle Traditionelles Servicemodell für IP-Multicast Root Addressed Multicast Architecture (RAMA) Source Specific Multicast und PIM-SO Zusammenfassung 237 Teil IV Anhang A Codierverfahren für Audio- und Videodaten 241 A.l Audiocodierverfahren 242 A.2 Videocodierverfahren 246 A.3 Spezielle Codier- und Übertragungsverfahren 249 A.3.1 Adaption der Senderate 249 A.3.2 Interleaving 250 A.3.3 Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC) 250 A.3.4 Hierarchische Codierung 251 B Inhalt der CD-ROM zum Buch 253 C Multicast-Informationen im Internet 255 C.l Internet-Standards 255 C.2 Allgemeine MBone-Informationen 256 C.3 Ansprechpartner MBone 256 C.4 MBone-Visualisierung 257 C.5 Multicast-Routing 258

6 C.6 Multicast-Management 259 C.7 User Manuals für Anwendungen 259 C.8 Debug- und Messtools 262 C.9 Sonstige 263 D Referenzen 265 D.l Request for Comments (RFCs) 265 D.2 Internet Drafts 269 D.3 Sonstige Referenzen 273 E Abkürzungen und Glossar 277 Index 293