공존하는 고정 및 유동 ＩＰ 멀티캐스트 document_id A220623068622

트래픽을 수용하고자 하는 다수의 호스트에 멀티캐스트 컨텐츠를 제공하는 소스로부터 멀티캐스트 트리를 설립하기 위해, 두 가지 일반적인 접근방법으로서 유동 IP 멀티캐스트와 고정 IP 멀티캐스트가 있다. 유동 멀티캐스트에서, 프로토콜 독립 멀티캐스트-분산 모드(PIM-SM) 또는 프로토콜 독립 멀티캐스트-소스 특정 모드(PIM-SMM)와 같은 멀티캐스트 프로토콜은 멀티캐스트 호스트에서 멀티캐스트 소스까지 멀티캐스트 트리를 생성하고 전달하는데 사용된다. 고정 멀티캐스트에서, 멀티캐스트 프로토콜은 멀티캐스트 트리를 설립하고 전달하는 것을 책임지지 않는다. 이보다, 멀티캐스트 트리의 설립은 네트워크 관리와 같은 다른 수단에 의해서 또는 구성을 통해서 이루어진다. PIM-SM에서, 호스트는 소스의 ID를 식별할 수 없기 때문에 최단 경로 트리(SPT)는 소스와 호스트 사이에서 직접 설립될 수 없다. 호스트는 단지 멀티캐스트 그룹에 속하는 컨텐츠를 식별할 뿐이다. 랑데뷰 포인트(RPs)는 라우터로서 SPT를 생성하는 것을 돕기 위해 임시 중간지점으로서 사용된다. 모든 라우터는 멀티캐스트 그룹과 RPs 사이에서 동일한 매핑에 접근할 수 있고, 하나의 RP는 각각의 그룹과 관련되어 있다. 라우터가 IGMP-JOIN (*,G) 또는 PIM-JOIN (*,G) 메시지를 수신할 때, 라우터는 각 그룹에 연결된 RP 쪽으로 향하는 루트를 설립한다. 수많은 라우터가 RP에 대한 루트를 설립하기 때문에, RP 트리(RPT)가 설립된다. 소스(소스 라우터)에 연결된 라우터는 RPs와 그룹 사이에 동일한 매핑을 갖는다. 소스가 그룹에 대하여 IP 패킷을 전송하기 시작할 때, 소스 라우터는 IP 패킷을 인캡슐레이션하여 이들을 RP에 전송함으로써 RP를 갖는 패킷을 등록하기 시작한다. 라우터가 호스트에 연결된 RPT를 통해 IP 패킷을 수신할 때, 소스의 ID를 알게 되고, 소스에 대한 SPT 루트를 생성하며, RP에 대한 루트를 해체한다. RTP는 따라서 SPT로 변환된다. PIM-SMM에서, 호스트는 주어진 그룹에 대해 멀티캐스트 컨텐츠의 소스를 인식한다. TB 채널을 동보(broadcast)하기 위해 사용되는 PIM-SMM의 경우에, 셋탑박스(STB)는 멀티캐스트 그룹 G와 채널에 대한 소스 S를 결정하고, IGMP JOIN (S,G) 메시지를 호스트 라우터에 전송한다. 멀티캐스트 그룹은 범위 224/4 내에서 클래스 D IP 어드레스에 의해 정의된다. 호스트 라우터는 처음에 STB에 대한 아웃고잉 인터페이스(OIF)와 다음 라우터에 대한 인커밍 인터페이스(IIF) 사이에 내부 연결을 설립한다. 그리고 나서 호스트 라우터는 다음 라우터를 결정하며 이 다음 라우터를 통해 소스에 도달할 수 있고, 호스트 라우터는 PIM JOIN (S,G) 메시지를 다음 업스트림 라우터에 전달한다. 다음 라우터는 자신의 내부 연결을 생성하고 PIM JOIN (S,G) 메시지를 소스 S를 향하여 업스트림 라우터에 전달한다. 이것은 PIM JOIN (S,G) 메시지가 소스에 부착된 라우터에 도달하거나 이미 (S,G) 상태를 갖는 라우터에 도달할 때까지 반복된다. 만일 동일한 소스와 그룹에 대하여 PIM JOIN (S,G) 또는 IGMP JOIN (S,G)가 이미 다른 라우터 또는 또 다른 호스트로부터 수신되었기 때문에 어떤 라우터가 PIM JOIN (S,G) 메시지를 수신하고 멀티캐스트 분배 트리가 이미 (S,G)에 대하여 라우터에서 지지되는 경우에는, 라우터는 새롭게 도착한 PIM JOIN (S,G) 메시지가 도달하게 되는 OIF와 소스에 도달하게 되는 IIF 사이에서 내부 연결을 단지 설립하게 된다. PIM-SM에서, 만일 호스트가 더 이상 그룹에 접속하려하지 않는 경우에는, 호스트는 IGMP LEAVE (*,G) 메시지를 호스트 라우터에 전송한다. 호스트 라우터는 처음에 호스트의 OIF와 RP에 도달하는 IIF 사이의 연결을 제거한다. 만일 다른 호스트가 현재 똑같은 그룹에 대하여 트래픽을 수신하려고 하지 않는 경우에는, 호스트 라우터는 PIM PRUNE (*,G) 메시지를 RP 쪽으로 업스트림 라우터에 전송한다. 이것은 RP 또는 그룹에 대한 하나 이상의 호스트를 지지하는 라우터가 도달할 때까지 업스트림 라우터에 의해 반복되며, 이때 OIF에 대한 내부 접속은 제거되며, PIM PRUNE (*,G) 메시지는 전달되지 않는다. PIM-SMM에서, 호스트가 더이상 그룹에 접속하려하지 않는 경우에는, 호스트는 IGMP LEAVE (S,G) 메시지를 호스트 라우터에 전송한다. 호스트 라우터는 우선 호스트의 OIF와 다음 업스트림 라우터에 도달하는 IIF 사이에서 연결을 제거한다. 만일 다른 호스트가 현재 동일한 그룹에 대하여 그리고 동일한 소스로부터 트래픽을 수신하려하지 않는 경우에는, 호스트는 PIM PRUNE (S,G) 메시지를 업스트림 라우터에 전송한다. 이것은 소스 라우터 또는 그룹과 소스에 대한 하나 이상의 호스트를 지지하는 라우터가 도달할 때까지 업스트림 라우터에 의해 반복되며, 이때 OIF에 대한 내부 접속은 제거되며, PIM PRUNE (S,G) 메시지는 전달되지 않는다. PIM 프로토콜의 양 특징에 있어서, 멀티플 호스트와 소스 사이의 최단 경로 트리가 결국 그룹과 소스에 대하여 접속하게 하거나 이를 떠나게 하는 호스트 요청으로서 생성되고 유지되거나 그룹과 소스를 떠난다. 각 라우터 내의 각각의 IIF가 일반적으로 각각의 다운스트림 호스트에 의해 공유되고, 또한 각 라우터 내의 각각의 OIF가 일반적으로 다운스트림 라우터의 각 다운스트림 호스트에 의해 공유되므로, 유동 멀티캐스트는 결국 인터페이스를 효율적으로 사용하게 된다. 그러나, 호스트가 빈번하게 그룹을 떠나고 참가하는 경우에, 사용자는 RPTs와 SPTs가 설립되거나 해체되거나 변경될 때 원치않는 딜레이를 겪게 된다. 이러한 일이 일어나는 예는 TV 방송이다. IP 멀티캐스트의 TV 방송 응용기술에서, 사용자는 컨텐츠를 위해 채널을 검색하고 광고중에 채널을 변경할 때 보고 있는 채널을 자주 바꾼다. 사용자가 제1 채널에서 제2 채널로 바꿀때, STB는 우선 IGMP LEAVE (S1,G1) 메시지를 호스트 라우터에 보내고, 호스트 라우터는 PIM PRUNE (S1,G1) 메시지를 상방향으로 전송할 것이다. 그리고 STB는 IGMP JOIN (S2,G2) 메시지를 호스트 라우터에 보내고, 호스트 라우터는 PIM JOIN (S2,G2) 메시지를 상방향으로 전송하게 된다. 사용자가 채널을 바꿀 때마다, 최단 경로 트리의 일부가 해체되고 새로운 최단 경로 트리 또는 최단 경로 트리의 일부가 생성된다. 이것은 라우터에서 처리 파워를 소모하게 되고, 보다 중요하게는(소비자에 대해) PIM-SMM 메시지가 네트워크를 통해 전송되어 가장 오래된 멀티캐스트 트리를 해체하고 새로운 트리를 다시 작성하기 때문에 채널 검색에 있어서 견디기 어려울 정도로 지연을 초래하게 될 수 있다. 고정 멀티캐스팅은 이러한 문제를 해결한다. 멀티캐스트 분배 트리는 어떤 멀티캐스트 프로토콜을 사용하지 않고 최종 사용자 호스트로부터 멀티캐스트 소스로 각각의 멀티캐스트 그룹(또는 채널)에 대하여 한번 설정된다. 고정 멀티캐스트 트리를 그룹 G에 대한 호스트로부터 멀티캐스트 소스 S까지 설정하기 위해, 멀티캐스트 연결은 PIM-SMM 프로토콜과 유사하게 각각의 라우터에서 호스트 라우터로부터 멀티캐스트 소스까지 생성되어야 한다. 그러나, 그룹이 추가될 때 SPT 트리가 자동으로 생성되고 유지되는 되는 점에 있어서 유동 멀티캐스트가 제공하는 융통성을 고정 멀티캐스트는 갖고 있지 않다. SPT 트리에 대해 멀티캐스트 컨텐츠를 현재 수신하는 호스트가 존재하지 않는 경우에도, 고정 멀티캐스트는 또한 OIFs 및 IIFs가 SPT 트리에 대해 예비적으로 할당되어야 한다. 고정 멀티캐스트와 유동 멀티캐스트가 충돌없이 공존할 수 있게 하는 시스템에 의해 각각의 멀티캐스트 방법이 갖는 장점이 실현될 수 있다. 이러한 시스템은 PIM-SM 및 PIM-SSM 프로토콜이 고정 멀티캐스트 상태가 준비되어 있는 네트워크 내에서 작동할 수 있도록 하여야 하며, 이때 고정 멀티캐스트 SPTs가 해체되거나 오류를 일으켜서는 안된다. 이러한 시스템은 유동 멀티캐스트 상태와 고정 멀티캐스트 상태를 서로 독립적으로 추가하거나 제거하는 것을 허용하여야만 한다. 이런식으로, 보다 자주 사용되는 그룹은 고정 멀티캐스트를 사용하여 설립될 수 있고, 덜 사용되는 그룹의 경로는 필요할 때만 유동 멀티캐스트를 사용하여 접속될 수 있다. 이렇게 하면 라우터 수단을 계속 효율적으로 사용하면서도 널리 사용되는 그룹에서 변경할 때 사용자에게 주어지는 딜레이를 줄일 수 있다.