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En las redes de computadoras , la multidifusión es una comunicación de grupo [1] en la que la transmisión de datos se dirige a un grupo de computadoras de destino simultáneamente. La multidifusión puede ser una distribución de uno a muchos o de muchos a muchos . [2] La multidifusión no debe confundirse con la comunicación punto a multipunto de la capa física .
La comunicación de grupo puede ser multidifusión en la capa de aplicación [1] o multidifusión asistida por red , donde esta última hace posible que la fuente envíe de manera eficiente al grupo en una sola transmisión. Las copias se crean automáticamente en otros elementos de la red, como enrutadores , conmutadores y estaciones base de la red celular , pero solo en los segmentos de la red que actualmente contienen miembros del grupo. La multidifusión asistida por red se puede implementar en la capa de enlace de datos utilizando direccionamiento y conmutación de uno a muchos, como direccionamiento de multidifusión Ethernet , modo de transferencia asíncrona (ATM), circuitos virtuales punto a multipunto (P2MP) [3] o multidifusión Infiniband . La multidifusión asistida por red también se puede implementar en la capa de Internet utilizando multidifusión IP . En la multidifusión IP, la implementación del concepto de multidifusión se produce en el nivel de enrutamiento IP, donde los enrutadores crean rutas de distribución óptimas para los datagramas enviados a una dirección de destino de multidifusión.
La multidifusión se emplea a menudo en aplicaciones de protocolo de Internet (IP) de transmisión de medios , como IPTV y videoconferencias multipunto .
Ethernet
Las tramas de Ethernet con un valor de 1 en el bit menos significativo del primer octeto de la dirección de destino se tratan como tramas de multidifusión y se envían a todos los puntos de la red. Este mecanismo constituye multidifusión en la capa de enlace de datos. La multidifusión IP utiliza este mecanismo para lograr una transmisión de uno a muchos para IP en redes Ethernet. Los controladores Ethernet modernos filtran los paquetes recibidos para reducir la carga de la CPU, al buscar el hash de una dirección de destino de multidifusión en una tabla, inicializada por software, que controla si un paquete de multidifusión se descarta o se recibe por completo.
La multidifusión Ethernet está disponible en todas las redes Ethernet. Las multidifusiones abarcan el dominio de difusión de la red. El Protocolo de registro múltiple se puede utilizar para controlar la entrega de multidifusión de Ethernet.
IP
La multidifusión IP es una técnica para la comunicación de uno a varios a través de una red IP. Los nodos de destino envían mensajes para unirse y dejar el Protocolo de administración de grupos de Internet , por ejemplo en el caso de IPTV cuando el usuario cambia de un canal de TV a otro. La multidifusión IP escala a una población de receptores más grande al no requerir conocimiento previo de quiénes o cuántos receptores hay. La multidifusión utiliza la infraestructura de red de manera eficiente al requerir que la fuente envíe un paquete solo una vez, incluso si debe entregarse a una gran cantidad de receptores. Los nodos de la red se encargan de replicar el paquete para llegar a varios receptores solo cuando sea necesario.
El protocolo de capa de transporte más común para utilizar el direccionamiento de multidifusión es el Protocolo de datagramas de usuario (UDP). Por su naturaleza, UDP no es confiable: los mensajes se pueden perder o entregar fuera de servicio. Al agregar mecanismos de detección y retransmisión de pérdidas, varios productos de middleware han implementado multidifusión confiable sobre UDP o IP, por ejemplo, aquellos que implementan el protocolo de publicación y suscripción en tiempo real (RTPS) del servicio de distribución de datos de Object Management Group (OMG) . (DDS), así como por protocolos de transporte especiales como Pragmatic General Multicast (PGM).
La multidifusión IP siempre está disponible dentro de la subred local. Lograr el servicio de multidifusión IP en un área más amplia requiere enrutamiento de multidifusión . Muchas redes, incluida Internet, no admiten el enrutamiento de multidifusión. La funcionalidad de enrutamiento de multidifusión está disponible en equipos de red de nivel empresarial, pero por lo general no está disponible hasta que la configura un administrador de red. El Protocolo de administración de grupos de Internet se utiliza para controlar la entrega de multidifusión IP.
Capa de aplicación
Los servicios de superposición de multidifusión de la capa de aplicación no se basan en la multidifusión IP ni en la multidifusión de la capa de enlace de datos . En su lugar, utilizan múltiples transmisiones de unidifusión para simular una multidifusión. Estos servicios están diseñados para la comunicación de grupo a nivel de aplicación. Internet Relay Chat (IRC) implementa un único árbol de expansión en su red superpuesta para todos los grupos de conferencias. [4] La tecnología PSYC menos conocida utiliza estrategias de multidifusión personalizadas por conferencia. [5] Algunas tecnologías peer-to-peer emplean el concepto de multidifusión conocido como peercasting al distribuir contenido a múltiples destinatarios.
La multidifusión explícita (Xcast) es otra estrategia de multidifusión que incluye direcciones de todos los destinos previstos dentro de cada paquete. Como tal, dadas las limitaciones máximas de la unidad de transmisión , Xcast no puede usarse para grupos de multidifusión con muchos destinos. El modelo Xcast generalmente asume que las estaciones que participan en la comunicación se conocen de antemano, de modo que los árboles de distribución pueden ser generados y los recursos asignados por los elementos de la red antes del tráfico de datos real. [6]
Redes inalámbricas
Las comunicaciones inalámbricas (con excepción de los enlaces de radio punto a punto que utilizan antenas direccionales ) son inherentemente medios de radiodifusión. Sin embargo, el servicio de comunicación proporcionado puede ser unidifusión , multidifusión y difusión , dependiendo de si los datos están dirigidos a uno, a un grupo oa todos los receptores de la red cubierta, respectivamente.
Televisión
En la televisión digital , el concepto de servicio de multidifusión se utiliza a veces para referirse a la protección de contenido mediante cifrado de emisión , es decir, contenido de televisión de pago cifrado a través de un canal de emisión simplex dirigido únicamente a espectadores de pago. En este caso, los datos se transmiten a todos los receptores, pero solo se dirigen a un grupo específico.
El concepto de multidifusión interactiva , por ejemplo, utilizando multidifusión IP, se puede utilizar en redes de difusión de televisión para mejorar la eficiencia, ofrecer más programas de televisión o reducir el espectro requerido. La multidifusión interactiva implica que los programas de televisión se envían solo a través de transmisores donde hay espectadores y que solo se transmiten los programas más populares. Se basa en un canal de interacción adicional (un canal de retorno o un canal de retorno ), donde el equipo del usuario puede enviar mensajes para unirse y dejar cuando el usuario cambia de canal de TV. La multidifusión interactiva se ha sugerido como un esquema de transmisión eficiente en sistemas de televisión digital terrestre DVB-H y DVB-T2 , [7] Un concepto similar es la transmisión conmutada a través de redes de televisión por cable, donde solo el contenido más popular actualmente se entrega en el cable. -Red de televisión. [8] Multidifusión de video escalable en una aplicación de multidifusión interactiva, donde un subconjunto de los espectadores recibe datos adicionales para video de alta resolución.
Las pasarelas de TV convierten el satélite ( DVB-S , DVB-S2 ), el cable ( DVB-C , DVB-C2 ) y la televisión terrestre ( DVB-T , DVB-T2 ) a IP para su distribución mediante unidifusión y multidifusión en el hogar, la hostelería y la empresa. aplicaciones
Otro concepto similar es Cell-TV , e implica la distribución de TV a través de redes celulares 3G utilizando la multidifusión asistida por red ofrecida por el servicio Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS), o sobre redes celulares 4G / LTE con el servicio eMBMS (mejorado MBMS).
Ver también
- Anycast
- Multidifusión de cualquier origen
- Red de entrega de contenidos
- Algoritmo de inundación
- Mbone , red troncal de multidifusión experimental
- Senderos de luz de multidifusión
- Protocolo de multidifusión Narada
- Red de acceso múltiple sin difusión
- Tecnología de empuje
- Multidifusión de origen
- Tráfico de difusión, unidifusión desconocida y multidifusión
Referencias
- ^ a b Comunicación de medios basada en multidifusión de capa de aplicación
- ^ Lawrence Harte, Introducción a la multidifusión de datos , Althos Publishing 2008.
- ^ M. Noormohammadpour; et al. (10 de julio de 2017). "DCCast: transferencias eficientes de punto a multipunto entre centros de datos" . USENIX . Consultado el 26 de julio de 2017 .
- ^ Una discusión sobre conferencias en red de computadoras . segundo. 2.5.1. RFC 1324 .
- ^ Libro blanco , UE: PSYC.
- ^ Rick Boivie; Nancy Feldman; Yuji Imai; Wim Livens & Dirk Ooms (noviembre de 2007). "Conceptos y opciones explícitos de multidifusión (Xcast)" . Grupo de trabajo de ingeniería de Internet . Consultado el 25 de mayo de 2013 .
- ^ M. Eriksson, SM Hasibur Rahman, F. Fraille, M. Sjöström, " Efficient Interactive Multicast over DVB-T2 - Utilizing Dynamic SFNs and PARPS ", 2013 IEEE International Conference on Computer and Information Technology (BMSB'13), Londres, Reino Unido, junio de 2013.
- ^ N. Sinha, R. Oz y SV Vasudevan, "Las estadísticas de la transmisión conmutada", Actas de la Conferencia SCTE 2005 sobre tecnologías emergentes, Tampa, FL, Estados Unidos, enero de 2005