Hlavní navigace

Co potřebuje Internet? Skupinové adresování!

Karel Chvalovský 3. 11. 2000

Jednou z největších slabin současného IP (tedy IPv4) protokolu je nepřítomnost skupinového adresování (multicast). IP protokol umožňuje pouze tzv. unicast adresování. To se velice negativně projevuje především v přenosech náročných real-time aplikací, jako jsou rozhlasová a televizní vysílání nebo skupinové videokonference.

Když IP protokol vznikal, nedaly se předpokládat některé budoucí problémy. Stejně tak jako nikdo nepředpokládal, že by mohlo dojít k problémům s nedostatkem IP adres, nepředpokládalo se, že by bylo někdy nutné nasazení skupinového adresování. Vývoj však jde nezadržitelně vpřed a především společně s nástupem přenosu obrazu a hlasu po Internetu se objevily nevýhody „unicastingu“.

Unicast adresování je založeno na modelu komunikace klient/server, kdy dochází k přenosu údajů vždy pouze mezi dvěma hosty. Tento způsob adresování dat je však zcela nevhodný v případech, kdy je nutné přenést stejná data k více hostům. Taková data je totiž třeba vysílat postupně ke všem hostům, což je velice neefektivní.

Příkladem nám může být první fáze při posílání emailu. Představme si, že chceme poslat zprávu deseti uživatelům. Každý uživatel, který je alespoň trochu znalý používání elektronické pošty, bude k rozeslání takové zprávy potřebovat pouze jediný email. Pokud bychom však nemohli rozesílat jeden email na více adres, museli bychom poslat takových emailů deset. To je právě případ IP protokolu.

Pokud je počet uživatelů a objem dat malý, nepředstavuje takový způsob přenosu významnější problém. Se vzrůstajícím objemem přenášených dat a počtem uživatelů se však začala projevovat nutnost řešit celý problém podstatně efektivněji, tedy implementací skupinového adresování.

Nejlépe je nutnost skupinového přenosu dat vidět především na přenášení obrazu a zvuku, který je velice náročný. U skupinových videokonferencí dochází při unicastovém adresování ke zbytečnému odesílání obrazu všem účastníkům zvlášť, ačkoli by stačilo odesílat tyto údaje pouze jednou. Zvláště nepříjemné je unicast adresování ve skupinových videokonferencích v případě, kdy spolu konferuje větší počet uživatelů ze dvou od sebe vzdálených míst – např. v pražské a newyorské pobočce firmy je po třech konferujících. Pokud by bylo použito skupinového směrování, docházelo by na trase mezi Prahou a New Yorkem pouze k přenosu trojice rozdílných dat každým směrem. V případě použití unicast směrování však dojde k tomu, že signál od každého uživatele bude směrován všem ostatním uživatelům jednotlivě. Každý účastník konference v Praze tedy bude vysílat data ne jako jeden celek všem uživatelům v New Yorku, ale jako tři samostatné datové toky. Zatímco v případě skupinového adresování by tedy tato konference zabrala na lince mezi Prahou a New Yorkem tři datové jednotky v každém směru, v případě použití unicast adresování by jich bylo již devět, tedy třikrát více!

Ještě výrazněji je výhoda skupinového směrování vidět v případě nasazení při vysílání internetového rozhlasu či televize. Pokud je takové vysílání zajímavé, např. přímý přenos nějaké významné události, může počet současně přijímajících uživatelů dosahovat astronomických hodnot. Pokud jde o vysílání o slušné kvalitě (80kb/s a více), dojde velice rychle k vyčerpání přenosové kapacity, kterou je vysílající server k Internetu připojen. Pokud je přenos sledován více uživateli v síti, dochází pak samozřejmě také ke zbytečnému zatěžování spojení na straně zákazníka.

Řešení na skupinové směrování po Internetu vznikla celá řada, nejznámějším je virtuální počítačová síť MBone. Ta je jako platforma pro videokonference hojně používána po celém světě. Její rozšíření však souvisí především s tím, kdo v současné době převážně konferuje. Zatímco v komerčním sektoru se videokonference stále ještě rozbíhají, akademická obec po celém světě jejich služeb využívá již zcela běžně, a to v případě internetových videokonferencí právě pomocí sítě MBone. Ta však není všelékem, ačkoli připojení k této síti nepředstavuje výraznější problém, nelze hovořit o tom, že by bylo standardem. Mezi koncovými uživateli Internetu není přístup k MBone příliš rozšířen a zatímco uživatelé videokonferencí si pravděpodobně svou cestu k MBone najdou vždy, uživatelé mající zájem pouze o zvukové a obrazové přenosy z Internetu však MBone z drtivé části nevyužívají.

U stream aplikací se však dá ke snížení provozu využít řady jiných zajímavých řešení, počínaje cache servery, jejichž nasazení je však omezené, a konče zařízeními typu Akamai, kterému byl věnován nedávný článek na Lupě. Ačkoli především řešení založené na produktu Akamai může znamenat výrazné úspory v datových přenosech, nejde o řešení, které by zcela nahrazovalo skupinové směrování. Konečným a pravděpodobně jediným řešením je proto nasazení protokolu IPv6, který skupinové adresování obsahuje.

Nasazení protokolu IPv6 by znamenalo definitivní vyřešení problémů, které v současné době v souvislosti se skupinovým adresováním existují. IPv6 kromě skupinové adresování obsahuje i další způsob adresování tzv. výběrové (anycast), kdy dochází ke směrování dat k nejbližšímu členovi z nějaké skupiny adres, čehož se dá využít k rozkládání zátěže na řadu serverů, z nichž pak může být automaticky vybrán nejvýhodnější.

Nejdůležitější otázkou tak zůstává, kdy a zda vůbec bude protokol IPv4 nahrazen protokolem IPv6. Vše ukáže pouze čas, IPv6 začíná v poslední době výrazně šlapat na plyn, stále mu však chybí implementace (volně dostupné) především v operačních systémech společnosti Microsoft. Pokud se vrátíme trochu do historie, zavedení TCP/IP na Internetu trvalo od prvního představení plných 10 let. „Pouhé“ tři roky pak trval přechod (k 1.1.1983) na TCP/IP poté, co bylo prohlášeno za perspektivní. Šlo však tehdy přeci jen o trochu jinou dobu, kdy se podobná řešení dala provádět podstatně jednodušeji než dnes, kdy je k Internetu připojeno obrovské množství uživatelů pracujících pod nejrůznějšími operačními systémy. Těžko lze také očekávat, že se kolem IPv6 spustí podobný rozruch jako např. kolem Y2K.

Anketa

Jaké řešení skupinového adresování na Internetu považujete za dostačující?

Našli jste v článku chybu?

4. 11. 2000 15:50

MK (neregistrovaný)
Spíš bych řekl, že měřené pevné linky jsou vrcholem poptávky klientů. ISP určitě rádi klientům poskytnout jakékoliv služby, má-li to smysl.

S multicastem je obecně problém zejména v tom, že není k dispozici tak velký objem aplikací, které by jej využívají. Přecijenom je z principu vhodný pouze pro řešení jednosměrné komunikace, tj. TV vysílání a Rádia a toho zas až tak moc v INETu zatím není (resp. rádií je celkem dost, ty zase ale nepotřebují takovou kapacitu ani v unicastu).

V…

3. 11. 2000 19:30

Ondřej Pejša (neregistrovaný)
Spíš bych řekl, že měřené pevné linky jsou vrcholem poptávky klientů. ISP určitě rádi klientům poskytnout jakékoliv služby, má-li to smysl.

S multicastem je obecně problém zejména v tom, že není k dispozici tak velký objem aplikací, které by jej využívají. Přecijenom je z principu vhodný pouze pro řešení jednosměrné komunikace, tj. TV vysílání a Rádia a toho zas až tak moc v INETu zatím není (resp. rádií je celkem dost, ty zase ale nepotřebují takovou kapacitu ani v unicastu).



DigiZone.cz: Recenze Westworld: zavraždit a...

Recenze Westworld: zavraždit a...

Podnikatel.cz: Přehledná titulka, průvodci, responzivita

Přehledná titulka, průvodci, responzivita

Měšec.cz: Kdy vám stát dá na stěhování 50 000 Kč?

Kdy vám stát dá na stěhování 50 000 Kč?

Podnikatel.cz: Udávání a účtenková loterie, hloupá komedie

Udávání a účtenková loterie, hloupá komedie

Měšec.cz: U levneELEKTRO.cz už reklamaci nevyřídíte

U levneELEKTRO.cz už reklamaci nevyřídíte

DigiZone.cz: ČT má dalšího zástupce v EBU

ČT má dalšího zástupce v EBU

Měšec.cz: Vklad na cizí účet je draze zpoplatněn (přehled)

Vklad na cizí účet je draze zpoplatněn (přehled)

Vitalia.cz: Jmenuje se Janina a žije bez cukru

Jmenuje se Janina a žije bez cukru

Měšec.cz: Banky mlží o nákladech na předčasnou splátku hypotéky

Banky mlží o nákladech na předčasnou splátku hypotéky

Měšec.cz: Air Bank zruší TOP3 garanci a zdražuje kurzy

Air Bank zruší TOP3 garanci a zdražuje kurzy

Root.cz: 250 Mbit/s po telefonní lince, když máte štěstí

250 Mbit/s po telefonní lince, když máte štěstí

Měšec.cz: Golfové pojištění: kde si jej můžete sjednat?

Golfové pojištění: kde si jej můžete sjednat?

Měšec.cz: Za palivo zaplatíte mobilem (TEST)

Za palivo zaplatíte mobilem (TEST)

Vitalia.cz: Spor o mortadelu: podle Lidlu falšovaná nebyla

Spor o mortadelu: podle Lidlu falšovaná nebyla

Vitalia.cz: Jsou čajové sáčky toxické?

Jsou čajové sáčky toxické?

DigiZone.cz: Milan Kruml: procházka TV historií

Milan Kruml: procházka TV historií

Podnikatel.cz: 3, 2, 1..EET startuje. Na co nezapomenout?

3, 2, 1..EET startuje. Na co nezapomenout?

Podnikatel.cz: Na 3. prosince se chystá protest proti EET

Na 3. prosince se chystá protest proti EET

Podnikatel.cz: Zavře krám u #EET Malá pokladna a Teeta?

Zavře krám u #EET Malá pokladna a Teeta?

Root.cz: Telegram spustil anonymní blog Telegraph

Telegram spustil anonymní blog Telegraph