멀티캐스트

도서특징

1. 모든 내용을 따라서 실습을 할 수 있도록 구성되어 있다.

2. 많은 그림과 예제를 사용했다.

3. 실습 네트워크 토플로지 구성 과정을 생략하지 않고 반복적으로 모두 실었다.

4. 다양한 연습문제를 실었다.



멀티캐스트 전문가가 되기 위한 필독서

멀티캐스트(multicast)는 화상회의, IPTV, 증권방송, 강연, 교육, 세미나 등과 같이 동일한 내용을 동시에 다수에게 전송할 때 사용하는 기술이다.

멀티캐스트를 사용하면 전세계에서 10억명이 인터넷으로 올림픽 중계를 시청해도 한 대의 서버와 가정에서 사용하는 ADSL통신회선 하나만 있어도 가능하다.

본서는 이와 같은 기능을 하는 멀티캐스트 네트워크를 구축하고, 동작을 확인하는 방법들에 대하여 다루고 있다. 독자 여러분들께서 회사, 관공서 등에서 실시간 인터넷 방송망을 구축하고 운영하는데 본서가 도움이 될 수 있기를 진심으로 기대한다.



본서의 주요 내용은 다음과 같다

- PIM-DM동작방식과 설정 / PIM-SM동작방식

- 정적RP를 이용한 PIM-SM / 오토 RP동작방식 및 설정

- BSR동작개오, 설정 및 동작확인

- MSDP동작방식과 기본설정 / 다수개의 MSDP피어

- 애니캐스트 동작방식, 설정 및 동작확인

- PIM-SSM개요, 설정 및 동작확인

- Bidir-PM개요, 설정 및 동작확인

- IGMP

- L2스위치와 멀티캐스트

- 멀티캐스트 부하분산, 터널링

- IPv6 멀티캐스트 개요, 설정 및 동작확인



[저자서문]

멀티캐스트(multicast)는 화상회의, IPTV, 증권방송, 강연, 교육, 세미나 등과 같이 동일한 내용을 동시에 다수에게 전송할 때 사용하는 기술입니다. 예를 들어, 평창 동계 올림픽을 인터넷으로 중계할 때, 멀티캐스트가 아닌 전통적인 방식의 유니캐스트(unicast)를 사용하면 수많은 서버와 통신 대역폭이 필요합니다. 그러나, 멀티캐스트를 사용하면 전세계에서 10억명이 인터넷으로 올림픽 중계를 시청해도 한 대의 서버와 가정에서 사용하는 ADSL 통신회선 하나만 있어도 가능합니다.



본서는 이와같은 기능을 하는 멀티캐스트 네트워크를 구축하고, 동작을 확인하는 방법들에 대하여 다루고 있습니다.



본서의 주요 내용은 다음과 같습니다.

1장에서는 멀티캐스트 개요에 대해서 설명하였습니다. 멀티캐스트 IP 주소와 MAC 주소의 관계, 멀티캐스트 관련 프로토콜, RPF(reverse path forward), 멀티캐스트 패킷 전송을 위한 트리 구성 등의 내용을 다루었습니다.



2장에서는 가장 간단한 멀티캐스트 라우팅 프로토콜인 PIM-DM에 대해서 설명하였습니다. PIM-DM은 현업에서는 많이 사용하지 않지만 멀티캐스트 동작을 이해하는데 도움이 되는 내용들을 많이 포함하고 있습니다.



3장에서는 PIM-SM에 대하여 설명하였습니다. PIM-SM은 현업에서 가장 많이 사용하고 있는 멀티캐스트 라우팅 프로토콜이며, 이후에 설명할 MSDP, 애니캐스트 및 Bidir-PIM의 기본이 되는 프로토콜입니다.



4장과 5장에서는 PIM-SM이 동작하기 위해서 필요한 RP(rendezvous point)를 지정하기 위한 방법중의 하나인 오토 RP와 BSR에 대하여 설명하였습니다.



6장에서는 하나의 RP에 등록된 소스 (멀티캐스트 서버) 정보를 다른 RP에게 알려줄 때 사용하는 프로토콜인 MSDP에 대하여 설명하였으며, 7장에서는 다수개의 MSDP 피어가 존재할 때 멀티캐스트 루프를 발생시키지 않고 소스 정보를 전달하는 방법들에 대하여 설명하였습니다.



8장에서는 동시에 두 대 이상의 RP를 사용하여 RP의 부하분산 및 이중화를 실현할 수 있는 애니캐스트에 대하여 설명하였습니다.



9장에서는 멀티캐스트 패킷을 수신하기 원하는 장비가 멀티캐스트 그룹 주소뿐만 아니라 소스의 주소까지 동시에 라우터에게 전달하는 PIM-SSM에 대하여 설명하였습니다. PIM-SSM은 IPTV 등과 같은 인터넷 방송에 사용하면 편리하며, RP가 필요없습니다. 또, 멀티캐스트 패킷이 소스 주소와 그룹 주소라는 하나의 쌍으로 구분되기 때문에 다른 곳에서 사용하는 그룹 주소를 중복적으로 사용할 수 있어 멀티캐스트 주소 관리도 유연하게 할 수 있습니다.



10장에서는 여러 사람이 여러 곳에서 동시에 참여하는 화상회의 시스템에 적합한 Bidir-PIM에 대해서 설명하였습니다.



11장에서는 멀티캐스트 리시버(receiver)와 라우터 사이에 동작하는 프로토콜인 IGMP에 대하여 설명하였습니다. 또, L2 스위치가 멀티캐스트 프레임을 플러딩하여 다른 장비의 성능을 저하시키는 것을 방지하는 프로토콜인 IGMP 스누핑(snooping), CGMP 및 RGMP에 대해서도 다루었습니다.



12장에서는 멀티캐스트 부하분산 및 터널링에 대하여 다루었습니다.



13장에서는 IPv6 멀티캐스트에 대하여 설명하였습니다. IPv6 멀티캐스트는 IPv4에서의 시행착오를 바탕으로 하여 만들어졌기 때문에 동작이 간편하고, 설정 방법도 아주 쉽습니다. IPv6 멀티캐스트는 멀티캐스트 주소의 종류에 따라 동작하는 방법이 달라지므로 주소 설명에 지면을 많이 할당하였습니다.



본서를 따라서 라우터를 이용하여 멀티캐스트 네트워크를 구축하고, 일부 라우터를 멀티캐스트 서버와 같이 방송을 하게 한 다음, 역시 라우터를 이용하여 PC 등과 같은 멀티캐스트 리시버로 동작시키면서 테스트할 수 있도록 하였습니다.

독자 여러분들께서 회사, 학교, 관공서 등에서 실시간 인터넷 방송망을 구축하고 운영하는데 본서가 도움이 될 수 있기를 진심으로 기대합니다.



2011년 9월 30일

저자 피터 전

제1장 멀티캐스트 개요

멀티캐스트 개요 14

유니캐스트와 멀티캐스트 비교 14

멀티캐스트 IP 주소 15

멀티캐스트 MAC 주소 18

멀티캐스트 관련 프로토콜의 종류 20

RPF 확인 21

소스 트리와 세어드 트리 22



제2장 PIM-DM

PIM-DM 동작방식과 설정 24

PIM-DM 동작방식 24

테스트 네트워크 구축 26

PIM-DM 설정 31

PIM-DM 동작 확인 32

멀티캐스트 핑의 동작 방식 34

멀티캐스트 라우팅 테이블 35

mtrace와 mstat 명령어 40

IGMPv2 퀴리어 41

PIM DR 43

PIM 어서트 44

프룬 오버라이드 46

멀티캐스트 경로 조정 48



제3장 PIM-SM

PIM-SM 동작방식 54

PIM-SM 동작방식 54

PIM-SM과 DR 57

정적 RP를 이용한 PIM-SM 59

테스트 네트워크 구축 59

PIM-SM 설정 64

PIM-SM 동작 확인 66

전송 트리 생성 및 SPT 스위치오버 70

SPT 스위치오버 임계치 조정 75

PIM과 IGMP의 전송상태 유지 76

RP 사용 그룹 제한 78



제4장 오토 RP

오토 RP 동작방식 및 설정 82

오토 RP의 동작방식 82

스파스-덴스 모드 83

테스트 네트워크 구축 83

오토 RP 설정 88

오토 RP를 이용한 PIM-SM의 동작 확인 92

백업 RP의 동작 94

특정 그룹의 RP 확인 96

멀티캐스트 전송경로 97

스파스 모드를 사용한 오토 RP 98

RP 스푸핑 공격 방어 102

멀티캐스트 바운드리 104



제5장 BSR

BSR 동작개요 108

BSR의 동작방식 108

BSR 설정 및 동작확인 110

테스트 네트워크 구축 110

BSR 설정 116

BSR 설정과 동작확인 120

C-RP 설정과 동작확인 124

BSR 해시 마스크 126

BSR 광고 전송 차단 130



제6장 MSDP

MSDP 동작방식과 기본설정 134

MSDP의 동작방식 134

MSDP 메시지 타입 137

테스트 네트워크 구축 138

PIM-SM 설정 143

MSDP 설정 148



제7장 다수개의 MSDP 피어

다수개의 MSDP 피어 156

다수개의 MSDP 피어 테스트 네트워크 156

PIM 스파스 모드 설정 161

MSDP 메시 그룹 163

MSDP 디폴트 피어 169

BGP와 MSDP 175

RFC 3618 호환 MSDP 182



제8장 애니캐스트

애니캐스트 동작방식 188

애니캐스트의 동작방식 188

애니캐스트 설정 및 동작확인 190

테스트 네트워크 구축 190

PIM-SM 설정 196

MSDP 설정 202

애니캐스트 동작 확인 203



제9장 PIM-SSM

PIM-SSM 개요 208

SSM 동작방식 208

SSM의 특징 210

PIM-SSM 설정 및 동작확인 211

테스트 네트워크 구축 211

PIM-SSM 설정 216

PIM-SSM 동작확인 219



제10장 Bidir-PIM

Bidir-PIM 개요 226

Bidir-PIM의 동작방식 226

DF(designated forwarder) 228

Bidir-PIM 설정 및 동작확인 229

테스트 네트워크 구축 229

Bidir-PIM 설정 235

Bidir-PIM 동작확인 238

팬텀 RP를 이용한 이중화 243



제11장 IGMP

IGMP 250

IGMP 버전 1 250

IGMP 버전 2 251

IGMP 버전 3 253

테스트 네트워크 구성 257

PIM-SM 설정 261

L2 스위치와 멀티캐스트 271

IGMP 스누핑 271

CGMP 273

RGMP 273



제12장 멀티캐스트 부하분산과 터널링

멀티캐스트 부하분산 276

멀티캐스트 부하분산 테스트 네트워크 구축 276

PIM-DM 부하분산 281

PIM-SM과 부하분산 285

PIM-SSM과 ECMP 289

멀티캐스트 터널링 293

멀티캐스트 터널링 구성 및 동작확인 293



제13장 IPv6 멀티캐스트

IPv6 멀티캐스트 개요 300

기본적인 IPv6 멀티캐스트 주소 300

미리 정의된 IPv6 멀티캐스트 주소 302

유니캐스트 네트워크 기반 IPv6 멀티캐스트 주소 303

임베디드 RP 주소를 포함한 멀티캐스트 주소 305

MLD 306

IPv6 멀티캐스트 설정 및 동작확인 311

테스트 네트워크 구축 311

IPv6 멀티캐스트 설정 319

임베디드 RP 주소 321

IPv6 PIM-SM 정적 RP 328

IPv6 PIM-SM BSR 331

IPv6 PIM SSM 335

IPv6 Bidir-PIM 337

피터전 저자 피터전은 15년간 통신회사에서 근무했으며, 네트워크 및 보안 강의와 컨설팅을 하고 있다. 랜 스위칭 관련 한국 및 미국 특허를 보유하고 있으며, 저서로는 〈IP 라우팅〉, 〈랜 스위칭 1/2〉, 〈다이나밉스〉, 〈최신 MPLS〉, 〈네트워크 입문〉(공저), 〈네트워크 보안 방화벽〉(공저), 〈가상사설망 VPN〉이 있다.