با توجه به آنکه تنها روتر‌هایی که از قابلیت Multicast بهره‌مند می‌باشند قادر به Forward کردن ترافیک Multicast هستند، از این روترها به منظور ارائه ترافیک به تمام دریافت‌کننده‌ها استفاده شده و علاوه بر آن این روترها، درخت‌های توزیعی برای کنترل مسیر ترافیک IP Multicast در شبکه ایجاد می‌نمایند.
ترافیک Multicast که تمامی مبدأها را به تمام دریافت‌کننده‌ها در گروه متصل می‌نماید، از مبدأ به سمت گروه Multicast بر روی یک درخت توزیع ، جریان پیدا می‌کند. ممکن است این درخت برای تمام منابع Share شده باشد (Shared Tree)، یا ممکن است برای هر مبدأ، یک درخت توزیع جداگانه ساخته شود (Source Tree) و علاوه بر آن، این درخت مبدأ ممکن است یک‌طرفه یا دو‌طرفه باشد.
پیش از اینکه به توصیف ساختار Source Tree و Shared Tree که در این مقاله به ترتیب درخت مبدا و درخت مشترک نام برده شده است، بپردازیم، بهتر است در مورد نشانه‌گذاری‌هایی که در جداول Multicast Routing از آنها استفاده شده، توضیحی ارائه گردد. این نشانه‌ها شامل موارد زیر می‌باشند:
- (S,G) = کهS به معنای مبدأ Unicast برای گروه Multicast G و G هم گروه Multicast G می‌باشد.
- (G,*) = که * به معنای هر مبدأیی برای گروه Multicast G و G نیز گروه Multicast G است
نشانه‌ی (S,G)، یک درخت با کوتاهترین مسیر را برمی‌شمارد که در آن «S» آدرس IP مبدأ و «G» آدرس گروه Multicast است.
درخت‌های مشترک (G,*) هستند و درخت‌های مبدأ (S,G) می‌باشند و همواره به سمت مبدأها تعیین مسیر (Route) می‌گردند.
درخت مبدأ توزیع Multicast
درخت مبدأ ساده‌ترین شکل یک درخت توزیع Multicast است. درخت مبدأ ریشه‌اش در Host مبدأ بوده و شاخه‌هایش درختی گسترده را از درون شبکه به سوی دریافت‌کنندگان شکل می‌دهد. از آن جایی که این درخت از کوتاهترین مسیر درون شبکه استفاده می‌کند، به آن درخت دارای کوتاهترین مسیر یا STP هم گفته می‌شود.
شکل زیر مثالی را از یک SPT برای گروه 244.1.1.1 نشان می‌دهد که ریشه‌اش در مبدأ، یعنی Host A است و دو دریافت کننده یعنی Hostهای B و C را به هم متصل می‌نماید.
با استفاده از نشانه‌گذاری استاندارد، SPT مربوط به مثال به این شکل خواهد بود: (192.168.1.1, 224.1.1.1).
نشانه‌گذاری (S,G) بر این امر دلالت دارد که برای هر مبدأ مجزا ، یک مسیر SPT مجزا برای ارسال به هر گروه وجود دارد، که صحیح است.
درخت مشترک توزیع Multicast
برخلاف درخت‌های مبدأ که ریشه‌ی آنها در مبدأ است، درخت‌های مشترک از یک ریشه‌ی واحد مشترک که در نقطه‌ای انتخابی در شبکه قرار می‌گیرد، استفاده می‌کنند. به این ریشه‌ی اشتراکی نقطه‌ی ملاقات (Rendezvous Point یا به اختصار RP) گفته می‌شود.
شکل زیر درخت مشترکی را برای گروه 224.2.2.2 نشان می‌دهد که ریشه‌اش در Router D قرار دارد و درختی یک طرفه است. ترافیک مبدأ از روی یک درخت مبدأ به سمت RP ارسال می‌گردد. سپس ترافیک از RP در درخت مشترک Forward می‌گردد تا به همه‌ی دریافت‌کننده‌ها برسد (مگر اینکه دریافت‌کننده بین مبدأ و RP قرار داشته باشد که در این صورت به طور مستقیم سرویس‌دهی می‌گردد).
در این مثال، ترافیک Multicast از Hostهای A و D به سمت ریشه که در این مثال روتر D می‌باشد، رفته و سپس از طریق درخت مشترک به سمت دو دریافت‌کننده، یعنی Hostهای B و C حرکت می‌کند. از آن‌جایی که همه‌ی مبدأها در گروه Multicast از یک درخت مشترک استفاده می‌کنند، نشانه‌ای Wildcard که به شکل (G,*) نوشته شده ، نشان‌دهنده‌ی درخت است. در این مورد، * به معنای تمام مبدأها است و G نشان‌دهنده‌ی گروه Multicast می‌باشد. در نتیجه، درخت مشترکی که در شکل نشان داده شده است باید به صورت (224.2.2.2 , *) نوشته شود.
هم درخت‌های مبدأ و هم درخت‌های مشترک Loop-Free هستند. پیام‌ها تنها در جایی همسان‌سازی می‌شوند که درخت منشعب می‌گردد. اعضای گروه‌های Multicast می‌توانند در هر زمان Join و یا خارج شوند؛ درنتیجه درخت‌های توزیع باید به صورت Dynamic بروزرسانی گردند. زمانی که تمام دریافت‌کننده‌های فعال روی شاخه‌ای خاص درخواست ترافیک برای یک گروه Multicast خاص را متوقف کنند، روترها آن شاخه را از درخت توزیع هرس نموده و Forward کردن ترافیک را در آن شاخه متوقف می‌کنند. اگر یک دریافت‌کننده در آن شاخه فعال گردد و ترافیک Multicast درخواست نماید، روتر به طور Dynamic درخت توزیع را اصلاح نموده و دوباره شروع به Forward کردن ترافیک می‌نماید.
همه‌چیز درباره‌ی Multicast Forwarding و Reverse Path Forwarding – قسمت اول
همه‌چیز درباره‌ی Multicast Forwarding و Reverse Path Forwarding – قسمت دوم
همه‌چیز درباره‌ی Multicast Forwarding و Reverse Path Forwarding – قسمت سوم (پایانی)
