Ryhmälähetysten uudet menetelmät

Abstract

Verkoissa tapahtuva liikenne kasvaa päivittäin valtavasti, mikä kuluttaa suuria määriä tietoliikennekapasiteettia. Liikenteen valtavan kuorman tasaamiseksi on kehitetty erilaisia ryhmälähetysprotokollia, joiden tehtävänä on vähentää tätä kuormaa. Ryhmälähetyksellä tarkoitetaan multicast-kehyksen lähettämistä yhdelle erikseen määritetylle ryhmälle, johon vastaanottajat voivat halutessaan liittyä. Ryhmälähetysprotokollien avulla mahdollistetaan datanjakelun kohdistamisen tehokkuus.

Tämän työn tarkoituksena oli perehtyä eri ryhmälähetys- eli multicast-protokolliin sekä niiden tapaan toimia osana IPv4- ja IPv6-verkkoa. Teoriaosuuden on tarkoitus antaa mahdollisimman kokonaisvaltainen ja selkeä kuvaus siitä, miten ryhmälähetys toimii. Erityisesti työn tarkoituksena oli tutustua uusiin ryhmälähetysmenetelmiin, jotka tarvitsevat uusia yhteyskäytäntöjä varsinkin siirryttäessä IPv6-protokollien käyttöön. Teoriaosuuden lisäksi tavoitteena oli saada rakennettua toimiva testikytkentä Kymenlaakson ammattikorkeakoulun laboratoriotiloissa ryhmälähetystekniikoihin perehtymistä varten.

Työtä varten rakennettiin IPTV-jakelutilannetta mallintava reititin- ja kytkinverkko. Datan lähteenä käytettiin joko oikean IPTV-operaattorin verkossa olevaa palvelua tai sitä mallintavaa omaa videopalvelinta. Videoliikenne ohjattiin testiverkon läpi asiakkaan lähiverkossa olevalle tietokoneelle, jota pitkin saapuva data kohdistettiin yhdelle päätteelle. Tässä testiympäristössä verkon osaksi liitettiin IPv4:ää sekä IPv6:tta tukevia ryhmälähetysprotokollia.

Työssä käytettyjen protokollien toimesta verkko todettiin toimivaksi. Kuitenkin tässä opinnäytetyössä esiintyvät protokollat ovat vain osa kaikista tarjolla olevista ryhmälähetys-protokollista. Mittavampien testituloksien saamiseksi testiympäristön olisi käsitettävä useita reititin- ja kytkinlaitteita, jotta ryhmälähetysprotokollien käyttäytyminen, sekä todellinen tehokkuus joutuisivat varsinaiseen testiin. Kuitenkin näiden testien avulla päästiin jo lupaaviin testituloksiin protokollien toiminnallisuudesta.

In modern networks traffic grows enormously every day and it consumes a great deal of bandwidth. Different multicastprotocols have been invented to even the load that the traffic creates. Multicasting means sending a multicast-frame to only one separately determined group in which the recipients can join. With multicastprotocols the efficiency of sharing the targeted data is made possible.

The purpose of this study was to familiarize with different multicastprotocols, and their policy as a part of an IPv4- and IPv6-network. The theoretical part was to give as much comprehensive and explicit description as possible of how multicasting works. In addition theoretical part, a multicast modeling network was designed and implemented to experiment with different multicast technologies. The modeled network was built in Kymenlaakso University of Applied Sciences’ laboratory.

For this study an IPTV-distribution situation modeling router- and a switch network was established. IPTV-operators service or a videoserver modeling environment was used as a source for data. The data was channeled through the test network to a single client PC which was located in a local area network. Multicastprotocols supporting IPv4- and IPv6 technologies were implemented as a part of this network.

The network was found working by the used protocols. However the protocols in this study were somewhat a small part of bigger whole of multicast-protocols. For more extensive test results the test environment should include several router- and switch devices to test the behavior and the actual effectiveness of these multicastprotocols. However the test results about the used multicastprotocols were promising.