문. 멀티캐스트 라우팅 프로토콜 중 PIM-DM, PIM-SM, PIM-SSM에 대하여 상호 비교 설명

문. 멀티캐스트 라우팅 프로토콜 중 PIM-DM, PIM-SM, PIM-SSM에 대하여 상호 비교 설명

답.

1. 개요

- Multicast는 하나의 송신지에서 동시에 여러 수신자에게 전달하는 기술

- Multicast 라우팅 프로토콜은 소스기반 Tree, Group Shared Tree, 채널 지정형태로 구분

- 현재 IPPTV서비스에서는 PIM-SM이 가장 많이 사용되며 IGMP Protocol과 연계하여 네트워크 부하를 줄일 수 있음

 

2. 멀티캐스트 라우팅 프로토콜 개념도 및 종류

가. 개념도

<그림. 멀티캐스트 라우팅 프로토콜 개념도>

- 멀티캐스트 라우팅 프로토콜은 크게 SBT, CBT, 채널지정으로 구분됨.

 

나. 종류

구 분	설 명
SBT	- 소스에서 수신단말까지 최단 경로 트리 형성 - 망내 라우터가 모든 멀티캐스트 정보 저장관리 필요 - 소규모 네트워크용
CBT	- 망내 한 라우터를 루트로 선정하여 루트라우터를 통해 정보전달 - 코어라우터만 모든 정보관리, 나머지는 코어의 방향만 관리 - 확장성이 우수하여 대규모 네트워크용
채널지정	- 특정 채널의 주소와 그룹주소를 직접 지정 - 화상회의, IPTV에 적용

 

3. 멀티캐스트 개념 설명

<그림. 멀티캐스트 개념도>

- 서버에서 송신된 데이터 정보를 Source라우터에서 Join된 Group Member에게 일괄 전송함.

- 네트워크 내 Multicast Routing Protocol Tree를 구성하여 보다 효율적으로 전송

- D Class IP사용(224.0.0.0 ~ 239.255.255.255)

 

4. 멀티캐스트 개념 설명

- PIM은 Unicast Routing Protocol에 무관하게 사용할 수 있는 형태로써 PIM-DM, PIM-SM, PIM-SSM이 있음

가. PIM-DM(Dense Mode)

구 분	설 명
개념도	- 전체 Flooding방식 - 수신 메시지가 없으면 해당 Path를 Prune
Tree형태	- SBT(Source Based Tree)
동작원리	- 초기 전체 네트워크에 Flooding 후 수신 메시지가 없으면 해당 Path를 Prune시킴 - Flood&Prune방식 - 단일 송신(Source Router에서만 패킷 송신) - Multicast Router 모두가 Routing Table을 구성하는 방식
장점	- Source에서 Shortest Path구성으로 효과적 전달 - E-to-E Delay 짧음
단점	- 망부담 증가(Source 라우터 관리정보 많음) - 확장성 감소(대규모 네트워크 적용 불가) - IPv6에서 사용 불가
특징	- Single Sender(Source Router 1개)
Mode	- Push Mode
응용	- 대학 캠퍼스 LAN

 

나. PIM-SM(Sparse Mode)

구 분	설 명
개념도	- RP(Core Router)에서 Join 메시지 수신 시 Forwarding - Leave 메시지 수신 시 보내지않음
Tree형태	- SBT(Shared Based Tree)
동작원리	- RP(Core Router)에서 Group Member에게 Packet 송신 - 다중송신(지역별 CR 패킷 송신) - RP 광고 방식(Auto RP, Static RP, Bootstrap Router) - Core 라우터(RP)에만 라우팅 테이블 가짐
장점	- 망부담 감소(Core 라우터 분산) - 확장성 증가(대규모 네트워크 적용 가능) - IPv4/IPv6 모두 사용 가능
단점	- E-to-E 딜레이 존재(SBT 1.4배)
특징	- Multi Sender(여러 지역내 Core Router가 여러개)
Mode	- Pull mode(PIM에 대한 Join메세지가 있는 경우에만 라우터가 forwarding)
응용	- 대규모 ISP 네트워크

*Bootstrap Router: 수신된 RP후보들을 모두 알려주고 실제 RP선택하는 것은 멀티캐스트 라우터임

 

다. PIM-SSM(Source Specific Multicast)

구 분	설 명
개념도
Tree형태	- Source기반 Tree
동작원리	- 수신측이 멀티캐스트 Source주소와 그룹주소를 지정함으로써 RP없이 Multicast 소스 주소로 직접 요청 - PIM-SM의 확장 형태
장점	- 수신측 Source IP로써 Traffic 관리에 효과적 - IPv4/IPv6 제공
단점	- M-to-N Multicast 공유트리 지원 안함
특징	- PIM-SSM + IGMPv3에서 동작 - IGMPv3 동작 구간: Last Multicast Router~수신측 Host - RP가 필요없음
응용	- 화상회의, 인터넷 방송, IPTV