Sistemas de Comunicaci

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Sistemas de Comunicación Grupal

• Sesión 1 Introducción Multicast

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Tipos de Flujos de Datos
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Unicast
En unicast, es necesario que la fuente replique
varios flujos de datos idénticos con el objeto de
transmitirlos a cada uno de los receptores,
generando desperdicio de banda
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Multicast vs Unicast
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Multicast vs Unicast
- Mejoras en la Eficiencia Controla el tráfico
de la red y reduce la carga de servidores y
CPU - Optimiza el performance Elimina el
tráfico redundante - Aplicaciones Distribuidas
Crea aplicaciones multipunto
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Multicast vs Broadcast

• Por otro lado, el sistema broadcast envía los
  datos a toda la red de forma indiscriminada.
• Esto también da como resultado el desperdicio de
  recursos, pues implica en transporte de datos
  para todas las estaciones de la red, aunque el
  número de receptores deseosos de que ese
  contenido sea reducido.

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Concepto Multicast
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Concepto Multicast

• Multicast se basa en el concepto de grupo.
• Un grupo arbitrario de receptores expresa un
  interés en la recepción de una secuencia
  particular de datos.
• Los equipos anfitriones pueden estar en cualquier
  lugar del mundo.

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Concepto de Múlticast

• La tecnología multicast representa un servicio de
  red en el cual un único flujo de datos,
  proveniente de una determinada fuente, se puede
  enviar simultáneamente a diversos receptores
  interesados.
• Cabe a la infraestructura de red transportar este
  flujo de datos, replicándolo cuando sea
  necesario, para todos los receptores que
  registren interés en recibir estos datos.

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Concepto de Múlticast

• Es el envío de la información en una red a
  múltiples destinos simultáneamente, usando la
  estrategia más eficiente para el envío de los
  mensajes sobre cada enlace de la red sólo una vez
  y creando copias cuando los enlaces en los
  destinos se dividen.

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Características de Multicast

• Mejor utilización del ancho de banda
• Menor procesamiento en routers y hosts
• No es necesario conocer las direcciones de los
  receptores
• Posibilita la escalabilidad de las aplicaciones
  multipunto
• Utiliza UDP
• Control de la aplicación sobre los datos enviados
• Mecanismos propios para recuperación
• Carece de mecanismos para control de congestión
• Envío mayor esfuerzo

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Aplicaciones de Multicast
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Aplicaciones de Multicast

• Entre las diversas aplicaciones que pueden
  obtener ganancias con el uso de multicast están
  
• Videoconferencia
• Aprendizaje a distancia
• Distribución de software
• Noticias e informaciones de mercado
• Conciertos al vivo
• Actualización de bases de datos
• Juegos distribuidos
• Simulacros distribuidos etc
• Protocolos de Enrutamiento (RIPv2, OSPF, EIGRP)

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Aplicaciones de Multicast
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Direccionamiento Multicast
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Direcciones Múlticast

• IPv4 prevé 2 28 direcciones de grupo.
• IPv6 prevé 2 112 direcciones de grupo

Clase
Formato
Rango
0.0.0.0 a 127.255.255.255
0 RED
HOST
HOST
HOST
128.0.0.0 a 191.255.255.255
HOST
HOST
RED
10
RED
192.0.0.0 a 223.255.255.255
HOST
RED
RED
110
RED
224.0.0.0 a 239.255.255.255
1110
ID GRUPO MULTICAST
E X P E R I M E N T A L
240.0.0.0 a 247.255.255.255
11110
IPv6
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Direcciones Múlticast

• En redes TCP/IP, estos receptores son
  representados por una dirección de grupo o
  dirección multicast
• Esta dirección de grupo corresponde a una
  dirección IP que pertenece a la antigua clase D,
  es decir, en la franja entre 224.0.0.0 y
  239.255.255.255. Cada fuente envía paquetes hacia
  una dirección de grupo (por ejemplo
  233.7.124.1), en el cual estarán asociados
  diversos receptores.

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Direcciones Múlticast

• Estos receptores, a su vez se pueden vincular y
  desvincular en forma dinámica.
• Cabe a los dispositivos de la red y en particular
  a los routers, determinar cuáles de sus
  interfaces poseen receptores interesados en un
  grupo multicast y cuáles deberán recibir una
  copia de los paquetes enviados para ese grupo.

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Direcciones Múlticast

• Con multicast, la fuente de tránsito envía una
  única copia de los paquetes hacia una dirección
  de grupo multicast.
• La infraestructura de red replica estos paquetes
  de forma inteligente, encaminando los datos de
  acuerdo con la topología de receptores
  interesados en esa información.

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Dir. Reservadas para enlaces locales

• El IANA ha reservado direcciones desde 224.0.0.0
  hasta 224.0.0.255 que se utilizará por protocolos
  de red en un segmento local.
• Los paquetes con estas direcciones nunca se deben
  reenviar por un router son locales en un segmento
  particular de la LAN

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Dir. Reservadas para enlaces locales

• Se transmiten siempre con tiempo de vida (TTL) de
  1
• Los protocolos de red utilizan estas direcciones
  para el descubrimiento automático de routers y
  comunicar la información de enrutamiento
  importante.

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Dir. Reservadas para enlaces locales
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Dir. Reservadas para enlaces locales

• Por ejemplo, el OSPF utiliza 224.0.0.5 y
  224.0.0.6 para intercambiar la información del
  estado.

Direcciones utilizadas para enlaces
locales 224.0.0.1 All systems on this
subnet 224.0.0.2 All routers on this
subnet 224.0.0.5 OSPF routers 224.0.0.6 OSPF
designated routers224.0.0.9 RIP version
2 224.0.0.12 DHCP server/relay agent
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Rango Global de direcciones Multicast

• El ámbito de direcciones desde 224.0.1.0 hasta
  238.255.255.255 se llama direcciones de ámbito
  global.
• Pueden ser utilizadas para enviar datos de
  multicast entre las organizaciones y a través del
  Internet.

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Rango Global de direcciones Multicast

• Algunas de estas direcciones son utilizadas para
  aplicaciones multicast por IANA. Ejemplo de ello
  es la dirección 224.0.1.1 está reservada para
  Network Time Protocol (NTP).

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Direcciones de Multicast de Capa 2

• Normalmene, las tarjetas de red (NIC) en un
  segmento LAN recibirán sólo los paquetes
  destinados a ellos, conteniendo una dirección de
  MAC específica o una dirección MAC de broadcast.
• Algunos medios tuvieron que ser ideados de modo
  que múltiples anfitriones pudieran recibir el
  mismo paquete y todavía ser capaces de distinguir
  entre grupos multicast.

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Direcciones de Multicast de Capa 2

• Afortunadamente, las especificaciones del LAN de
  IEEE hicieron las provisiones para la transmisión
  de la difusión y/o de los paquetes del multicast.
  En el estándar 802.3 el bit 0 del primer octeto
  se utiliza para indicar una difusión y/o el marco
  del multicast.

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Direcciones de Multicast de Capa 2
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Mapeo Dirección MAC Ethernet

• IANA posee un bloque de direcciones MAC Ethernet
  que comienzan con 0100 5E en hexadecimal.
• Esto crea la gama de las direcciones MAC
  disponibles desde 0100.5e00.0000 hasta
  0100.5e7f.ffff.
• Esta asignación permite 23 bits en la dirección
  de Ethernet para corresponder a la dirección del
  grupo IP multicast.

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Mapeo Dirección MAC Ethernet
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Mapeo Dirección MAC Ethernet
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Multicast requerimientos

• Modificaciones en los hosts para soporte de
  multicast.
• Routers con capacidad multicast.
• Protocolo para comunicar host c/routers y routers
  entre sí IGMP (Internet Group Managment
  Protocol).
• Soporte para protocolos de ruteo multicast.