Dynamische domänenübergreifende Gruppenkommunikation in hybriden Multicast-Netzwerken
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- Dieter Koch
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1 Dynamische domänenübergreifende Gruppenkommunikation in hybriden Multicast-Netzwerken Sebastian Wölke University of Applied Sciences Hamburg Oktober 14, 2014 Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg Hamburg University of Applied Sciences Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
2 Agenda 1 Hybride Multicast-Netzwerke 2 Intra-Domain Multicast Management 3 Inter-Domain Routing 4 Zusammenfassung und Ausblick Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
3 Hybride Multicast-Netzwerke Warum existiert kein global verfügbares IP-Multicast-Netzwerk? Fehlendes Geschäftsmodell für ISPs Zusatzkosten durch komplexe Gruppenverwaltung Fehlendes Authentifizierungssystem Alternative Lösung: Hybride Multicast-Netzwerke Verbinden isolierte Multicast-Netzwerke Ermöglichen technologieübergreifende Kommunikation Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
4 Topologie Beispiel: Hybrides Multicast-Netzwerk Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
5 Common Multicast-API (RFC 7046) Multicast-URI Gruppenname zur technologieunabhängigen Identifikation von Multicast-Gruppen Multicast-API API zur Entkopplung von Anwendung und Technologie Middleware Management-Dienst zwischen Anwendung und Technologie-Interface Inter-domain Multicast Gateways (IMG) Anwendung die Multicast Domänen verbindet Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
6 Gruppennamen und Gruppenadressen Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
7 Multicast-URI Aufbau ham-scheme : namespace : group instantiation ] [ : port ] [ / sec-credentials ] ham-scheme: Namensraum-Präfix (ham) namespace: Namensraum (ip, sip, scribe, opaque) group: Identifikation der Gruppe instantiation: Entität, welche die Instanz der Gruppe generiert port: Spezifiziert den Transport-Endpunkt sec-credentials: Enthält Sicherheitsmerkmale Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
8 Multicast-URI Aufbau ham-scheme : namespace : group instantiation ] [ : port ] [ / sec-credentials ] Beispiele ham:opaque:news@cnn.com:5500 ham:opaque:news@* ham:opaque:*@cnn.com Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
9 Multicast-URI Aufbau ham-scheme : namespace : group instantiation ] [ : port ] [ / sec-credentials ] Beispiele ham:opaque:news@cnn.com:5500 ham:opaque:news@* ham:opaque:*@cnn.com ham:ip: ham:ip:[ff15::123:4]@cnn.com:1234 Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
10 Multicast-URI Aufbau ham-scheme : namespace : group instantiation ] [ : port ] [ / sec-credentials ] Beispiele ham:opaque:news@cnn.com:5500 ham:opaque:news@* ham:opaque:*@cnn.com ham:ip: ham:ip:[ff15::123:4]@cnn.com:1234 Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
11 Klassifizierung der Teilkomponenten Intra-Domain Multicast Management Datenkommunikation Gruppenverwaltung Inter-Domain Routing Rendezvous-Prozess Routing Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
12 Agenda 1 Hybride Multicast-Netzwerke 2 Intra-Domain Multicast Management 3 Inter-Domain Routing 4 Zusammenfassung und Ausblick Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
13 Intra-Domain Datenkommunikation Abbildungskonzept zwischen Gruppenname und Gruppenadresse Abbildung (GN auf GA) Umkehrabbildung (GA auf GN) Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
14 Abbildungskonzepte Zustandsbehaftet Zentrale Lösung Verteilte Multicast Lösung Zustandslos Hashfunktion Kanonische Abbildung Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
15 Intra-Domain Gruppenverwaltung Erfassen der Gruppenzustände der Domäne Ohne Routing Routing auf statischen Bäumen Dynamisches Routing PIM-SM PIM-SSM Overlay Multicast Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
16 Agenda 1 Hybride Multicast-Netzwerke 2 Intra-Domain Multicast Management 3 Inter-Domain Routing 4 Zusammenfassung und Ausblick Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
17 Inter-Domain Rendezvous Prozess Koppelt Sender und Empfänger beliebiger Domänen Kommuniziert Gruppenzustände zwischen IMGs Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
18 Inter-Domain Routing Protokoll Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
19 Inter-Domain Routing Protokoll Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
20 Inter-Domain Routing Protokoll Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
21 Inter-Domain Routing Protokoll Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
22 Inter-Domain Routing Protokoll Drei statische Routing Regeln (zustandslos) Gruppendaten nur bei Bedarf vom IMG abonniert und geroutet erlaubt zwei- und mehrstufige Netzwerkhierarchien Kein Mechanismus für Load-Balancing und gleichberechtigtes Peering Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
23 Zusammenfassung und Ausblick Zusammenfassung Intra-Domain Datenkommunikation Intra-Domain Gruppenverwaltung Inter-Domain Routing Ausblick Implementieren des Routing-Protokolls Technologieunabhängige Debugging-Werkzeuge (Ping, Trace-Route) Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
24 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Fragen? Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
25 [DC90] Stephen E. Deering and David R. Cheriton. Multicast Routing in Datagram Internetworks and Extended LANs. ACM Trans. Comput. Syst., 8(2):85 110, [DLL + 00] Christophe Diot, Brian Neil Levine, Bryan Lyles, Hassan Kassem, and Doug Balensiefen. Deployment Issues for the IP Multicast Service and Architecture. IEEE Network Magazine, 14(1):78 88, [SLM06] [WS07] P. Savola, R. Lehtonen, and D. Meyer. Protocol Independent Multicast - Sparse Mode (PIM-SM) Multicast Routing Security Issues and Enhancements. RFC 4609, IETF, October Matthias Wählisch and Thomas C. Schmidt. Between Underlay and Overlay: On Deployable, Efficient, Mobility-agnostic Group Communication Services. Internet Research, 17(5): , November Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
26 [WSV13] M. Waehlisch, T. Schmidt, and S. Venaas. A Common API for Transparent Hybrid Multicast. RFC 7046, IETF, December [WSW11] Matthias Wählisch, Thomas C. Schmidt, and Georg Wittenburg. On Predictable Large-Scale Data Delivery in Prefix-based Virtualized Content Networks. Computer Networks, 55(18): , Dec Sebastian Wölke (HAW Hamburg) Hybride Multicast-Netzwerke Oktober 14, / 22
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