簡単に言えば:
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| TYPE | ASSOCIATIONS | SCOPE | EXAMPLE |
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| Unicast | 1 to 1 | Whole network | HTTP |
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| Broadcast | 1 to Many | Subnet | ARP |
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| Multicast | One/Many to Many | Defined horizon | SLP |
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| Anycast | Many to Few | Whole network | 6to4 |
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ユニキャストは、2つのネットワークノードが互いに通信する必要がある場合に使用されます。これは非常に単純なので、あまり時間をかけません。定義によりTCPはユニキャストプロトコルです。ただし、エニーキャストが関与している場合を除きます(詳細は以下を参照)。
3つ以上のノードでトラフィックを確認する必要がある場合は、オプションがあります。
すべてのノードが同じサブネット上にある場合、ブロードキャストは実行可能なソリューションになります。サブネット上のすべてのノードですべてのトラフィックが表示されます。維持されるTCPのような接続状態はありません。ブロードキャストは、イーサネットプロトコルのレイヤー2機能であり、IPv4のレイヤー3機能でもあります。
マルチキャストは、サブネットを横断できるブロードキャストのようなものですが、ブロードキャストとは異なり、すべてのノードに影響するわけではありません。ノードは、情報を受信するためにマルチキャストグループにサブスクライブする必要があります。定義上、接続状態を維持できないため、マルチキャストプロトコルは通常UDPプロトコルです。マルチキャストグループにデータを送信するノードは、受信しているノードを認識しません。デフォルトでは、インターネットルーターはマルチキャストトラフィックを通過させません。ただし、内部使用については完全に許可されています。したがって、上記のチャートの「定義済みの地平線」。マルチキャストは、IPv4およびIPv6のレイヤー3機能です。
エニーキャストを使用するには、インターネットの複数のスポットで同じネットワークをアドバタイズし、最短パス計算に依存してクライアントを複数の場所に集中させます。ネットワークノード自体に関する限り、ユニキャスト接続を使用して、エニーキャストされたノードと通信しています。エニーキャストの詳細については、「エニーキャスト」とは何ですか?また、どのように役立ちますか?。エニーキャストもレイヤー3の機能ですが、ルートコアシングがどのように発生するかによって決まります。
例
実際のインターネットで非ユニキャスト方式がどのように使用されるかの例。
ブロードキャスト
ARPはブロードキャストプロトコルであり、ネットワーク上の他のノードにトラフィックを送信する方法を決定するためにTCP / IPスタックによって使用されます。宛先が同じサブネット上にある場合、ARPを使用して、指定されたIPアドレスに送信されるMACアドレスを見つけます。これは、予約されたFF:FF:FF:FF:FF:FF MACアドレスへのレベル2(イーサネット)ブロードキャストです。
また、Microsoftのマシンブラウジングプロトコルは有名なブロードキャストベースです。WINSなどの回避策は、サブネット間のブラウジングを可能にするために作成されました。これには、サブネットのブロードキャストアドレスとしてリストされた宛先アドレスを持つIPパケットであるレベル3(IP)ブロードキャストが含まれます(192.168.101.0/24では、ブロードキャストアドレスは192.168.101.255になります)。
NTPプロトコルにより、タイムソースをアナウンスするためのブロードキャスト方式が可能になります。
マルチキャスト
企業ネットワーク内で、マルチキャストは、ビデオフィードを配信するサーバー側で大きな帯域幅を必要とせずに、ライブビデオを複数のノードに配信できます。これにより、ビデオサーバーが720pストリームを100Mb接続のみでフィードし、さらにそのフィードを3000クライアントに提供できます。
NovellがIPXからIPに移行したとき、IPXのSAPプロトコルを置き換えるサービス広告プロトコルを選択する必要がありました。サービスアドバタイジングプロトコルであるIPXでは、サービスが利用可能であると発表するたびにネットワーク全体の発表を行いました。TCP / IPにはこのようなグローバルなアナウンスメントプロトコルがなかったため、Novellは代わりにマルチキャストベースのプロトコルであるService Location Protocolを使用することを選択しました。新しいサーバーは、SLPマルチキャストグループでサービスを発表します。特定の種類のサービスを探しているクライアントは、マルチキャストグループにその必要性を通知し、ユニキャストされた応答をリッスンします。
HPプリンターは、デフォルトでマルチキャストグループでの存在を通知します。適切なツールを使用すると、ネットワーク上で使用可能なプリンターを簡単に知ることができます。
NTPプロトコルでは、1つのサブネットを超える領域にタイムソースを通知するためのマルチキャスト方式(IP 224.0.1.1)も使用できます。
エニー
キャストエニーキャストは、ユニキャストがその上に階層化されるため、少し特別です。エニーキャストは、ネットワークに到達するために必要なネットワークホップを減らすために、ネットワークの異なる部分で同じネットワークを発表しています。
6to4 IPv6移行プロトコルはエニーキャストを使用します。6to4ゲートウェイは、特定のIP 192.88.99.1での存在を通知します。6to4ゲートウェイの使用を検討しているクライアントは、トラフィックを192.88.99.1に送信し、ネットワークを信頼して接続要求を6to4ルーターに配信します。
特に人気のあるNTPホスト用のNTPサービスはエニーキャストされる可能性が非常に高くなりますが、その証拠はありません。プロトコルにはそれを防ぐものは何もありません。
他のサービスは、エニーキャストを使用して、エンドユーザーに対するデータの局所性を改善します。Googleは、一部の場所(および他の地域ではgeo-IP)で検索ページを使用してエニーキャストを行います。ルートDNSサーバーは、同様の理由でエニーキャストを使用します。ServerFault自体はそこに行くかもしれません。ニューヨークとオレゴンにデータセンターがありますが、まだそこには行っていません。
ネットワークの懸念
過剰なブロードキャストトラフィックは、その帯域幅のサブネット内のすべてのノードを奪う可能性があります。これは最近全二重GigEポートを使用する場合の懸念事項ではありませんが、半二重10Mb時代には、ブロードキャストストームによりネットワークが急速に停止する可能性がありました。すべてのノードに1つの大きなコリジョンドメインを持つ半二重ネットワークは、ブロードキャストストームに対して特に脆弱です。そのため、ネットワークブック、特に古いブックでは、ブロードキャストトラフィックに注意を払う必要があります。交換/全二重ネットワークは、ブロードキャストストームで停止するのがはるかに困難ですが、それでも発生する可能性があります。IPネットワークが正しく機能するには、ブロードキャストが必要です。
マルチキャストでも同様の悪用の可能性があります。マルチキャストグループの1つのノードが大量のトラフィックをそのグループに送信し始めると、サブスクライブしたすべてのノードがそのトラフィックをすべて見ることになります。ブロードキャストと同様に、過剰なMcastトラフィックは、問題のあるこのような接続での衝突の可能性を高める可能性があります。
マルチキャストはIPv4のオプション機能ですが、IPv6には必須です。IPv4ブロードキャストは、IPv6のマルチキャストに置き換えられます(「IPv6がブロードキャストを送信できない理由」も参照)。IPv4ネットワークでは頻繁にオフになります。偶然ではなく、マルチキャストを有効にすると、彼らは前に、ネットワーク・エンジニアは、IPv6への移行の警戒心を抱いている多くの理由の一つである必要があり、それを行うには。
トラフィックが多すぎるトラフィックの計算は、いくつかの事柄に依存します
- 半二重対全二重:半二重ネットワークでは、bcast / mcastトラフィックに対する許容度がはるかに低くなります。
- ネットワークポートの速度:ネットワークが高速になるほど、問題は少なくなります。10Mbのイーサネットの日には、ポート上のトラフィックの5〜10%がbcastトラフィックである可能性がありますが、GigEでは1%未満(おそらくずっと少ない)である可能性が高くなります。
- ネットワーク上のノードの数:ノードが多いほど、避けられないブロードキャストトラフィック(ARP)が発生します。使用中の特定のプロトコルをブロードキャストしている場合、Windowsブラウジング、またはクラスターハートビートなど、問題が始まる場所が変わります。
- ネットワークテクノロジー:有線イーサネットは十分に高速であるため、最新のギアを使用している限り、bcast / mcastで問題が発生することはほとんどありません。一方、ワイヤレスは、すべてのノード間で共有されるメディアであり、したがって単一のコリジョンドメインであるため、過剰なブロードキャストトラフィックの影響を受ける可能性があります。
最終的に、BcastおよびMcastトラフィックは、帯域外のポートを奪います。心配するときは、個々のネットワークとさまざまなパフォーマンスに対する許容度に大きく依存します。一般に、ネットワークノード数はネットワーク速度ほど速くスケーリングされていないため、トラフィック全体としてのブロードキャストの割合は時間とともに低下しています。
特定の理由でマルチキャストを許可しないネットワークもあれば、セットアップに時間がかかっていないネットワークもあります。正しい情報を聞いている人に興味深い情報(SLPなど)を明らかにできるマルチキャストプロトコルがいくつかあります。個人的には、マイナーなマルチキャストトラフィックは気にしません。これは、ネットワーク分析を行っているときに汚染されたネットワークキャプチャであることが最大の悩みの種です。そのためにフィルターがあります。