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Le multicast

Définition

Le multicast, ou multidiffusion, permet la diffusion vers plusieurs partenaires sur un réseau. Ces partenaires ont, en plus de leur adresse IP de classe A, B ou C (adresse privée), une adresse de multicast : l'adresse de groupe. Cette adresse est de classe D, c'est à dire qu'elle se trouve dans la plage allant de 224.0.0.0 jusqu'à 239.255.255.255.

Lorsqu'une application s'adresse à une adresse de groupe, tous les éléments du réseau (ordinateur, imprimante, switch managable, routeur, etc.) qui font partie de ce groupe réceptionne la trame TCP/IP.

Pour simplifier on peut dire que le multicast est un broadcast sélectif.

Mise en place d'un multicast statique

Il est beaucoup question de multicast dans le domaine de la diffusion audio et/ou vidéo ou encore du routage, ce n'est pas ce qui est détaillé ici1).

Définition

On parle de multicast statique lorsque, dans un même réseau, on définit une adresse de groupe pour atteindre certains éléments du réseau.
C'est à dire que les différents éléments du réseau sont configurés pour accepter des trames TCP/IP adressées à une adresse de groupe.

On peut imaginer, par exemple, un cluster de PC au sein d'un réseau. Pour la communication entre ces PC, sachant que le nombre de PC pourrait être amené à varier, le plus simple est de définir une adresse unique à laquelle tous les PC du cluster répondent : une adresse de groupe ⇒ le multicast est né.
Le fait de n'avoir qu'une seule adresse permet de ne pas avoir à gérer la liste des adresses IP de tous les PC du cluster. Il suffit qu'un PC fasse partie du groupe multicast pour faire partie du cluster.
En parlant de cluster, le multicast est utilisable pour heartbeat

Configuration du noyau Linux

Le noyau Linux que vous utilisez doit être compilé avec l'option CONFIG_IP_MULTICAST activée. pour le vérifier :

cat /boot/config-`uname -r` | grep CONFIG_IP_MULTICAST
CONFIG_IP_MULTICAST=y

Si CONFIG_IP_MULTICAST=n, vous devez recompiler votre noyau en activant cette option ou en installer une version avec cette option activée.

Activation de la fonctionnalité multicast

Par défaut Ubuntu est configuré de sorte de ne pas activer les fonctions multicast. Pour vérifier cela :

sysctl net.ipv4.icmp_echo_ignore_broadcasts
net.ipv4.icmp_echo_ignore_broadcasts = 1

Les fonctionnalités multicast sont déactivées.
Pour les activer :

sudo sysctl net.ipv4.icmp_echo_ignore_broadcasts=0
net.ipv4.icmp_echo_ignore_broadcasts = 0

Vérifions que le multicast est fonctionnel :

ping 224.0.0.1 -c 3
PING 224.0.0.1 (224.0.0.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.1.141: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.037 ms
64 bytes from 192.168.1.200: icmp_seq=1 ttl=64 time=1.94 ms (DUP!)
64 bytes from 192.168.1.141: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.025 ms
64 bytes from 192.168.1.200: icmp_seq=2 ttl=64 time=1.76 ms (DUP!)
64 bytes from 192.168.1.141: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.024 ms

--- 224.0.0.1 ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 received, +2 duplicates, 0% packet loss, time 1999ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.024/0.760/1.949/0.898 ms

Explications : l'adresse IP 224.0.0.1 est une adresse pour atteindre tous les partenaires du réseau qui "savent faire" du multicast.
l'adresse IP de mon PC est 192.168.1.141, mon PC répond. Mais l'adresse 192.168.1.200 répond aussi au ping, c'est mon routeur ADSL, il "sait faire" du multicast et donc il répond à l'adresse 224.0.0.1 lui aussi.

Pour faire en sorte que cette modification reste même après un redémarrage, il faut éditer le fichier /etc/sysctl.conf et remplacer

# Ignore ICMP broadcasts
#net.ipv4.icmp_echo_ignore_broadcasts = 1

par

# Ignore ICMP broadcasts
net.ipv4.icmp_echo_ignore_broadcasts = 0

Comment rejoindre une adresse de groupe multicast statique

Pour le multicast statique privé, la plage d'adresses de groupe à utiliser va de 239.0.0.1 à 239.255.255.254.

Dès qu'un partenaire du réseau a rejoin une adresse de groupe multicast, celle-ci devient "fonctionnelle", il n'y a pas de procédure de création d'adresse de groupe.

L'outil qui sert à rejoindre une adresse de groupe multicast est smcroute. Il se lance comme un daemon et gère le multicast.
Installez le paquet smcroute.

Pour rejoindre (Join) l'adresse de groupe 239.0.0.10 :

sudo smcroute -j eth0 239.0.0.10

Pour quiter (Leave) l'adresse de groupe 239.0.0.10 :

sudo smcroute -l eth0 239.0.0.10

Pour faire en sorte que le PC rejoigne une adresse de groupe à chaque démarrage, il faut ajouter la commande "smcroute -j …" dans le fichier /etc/smcroute/startup.sh.

Exemple

Pour l'exemple, j'ai utilisé une machine virtuelle dans VMware-player qui est membre de l'adresse de groupe 239.0.0.10. J'ai fait en sorte que la carte virtuelle vmnet8 qui relie mon PC au PC virtuel dans VMware-player rejoigne la même adresse de groupe, puis j'ai "pinger" cette adresse pour vérifier.
Avant l'opération, seul le PC virtuel répond au ping. Puis mon PC rejoint l'adresse de groupe. Et enfin les 2 PC répondent au ping.

ping 239.0.0.10 -c 3 -I vmnet8
PING 239.0.0.10 (239.0.0.10) from 192.168.214.1 vmnet8: 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.214.10: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.602 ms
64 bytes from 192.168.214.10: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.303 ms
64 bytes from 192.168.214.10: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.415 ms

--- 239.0.0.10 ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss, time 1999ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.303/0.440/0.602/0.123 ms
sudo smcroute -j vmnet8 239.0.0.10
ping 239.0.0.10 -c 3 -I vmnet8
PING 239.0.0.10 (239.0.0.10) from 192.168.214.1 vmnet8: 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.214.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.042 ms
64 bytes from 192.168.214.10: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.329 ms (DUP!)
64 bytes from 192.168.214.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.047 ms
64 bytes from 192.168.214.10: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.326 ms (DUP!)
64 bytes from 192.168.214.1: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.046 ms

--- 239.0.0.10 ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 received, +2 duplicates, 0% packet loss, time 1999ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.042/0.158/0.329/0.138 ms

Affectation standard d’adresses de multidiffusion

IPv4

(source)

Adresse Description Adresse Description
224.0.0.0Adresse de base (réservée) 224.0.1.14IETF-2-AUDION
224.0.0.1Tous les systèmes multicast sur ce sous-réseau 224.0.1.15IETF-2-VIDEO
224.0.0.2Tous les routeurs multicast sur ce sous-réseau 224.0.1.16MUSIC-SERVICE
224.0.0.3Non affecté 224.0.1.17SEANET-TELEMETRY
224.0.0.4Routeurs DVMRP 224.0.1.18SEANET-IMAGE
224.0.0.5Tous les routeurs OSPFIGP 224.0.1.19MLOADD
224.0.0.6Routeurs spécifiés OSPFIGP 224.0.1.20Expérimentations privées
224.0.0.7Routeurs ST 224.0.1.21DVMRP on MOSPF
224.0.0.8Hôtes ST 224.0.1.22SVRLOC
224.0.0.9Routeurs RIP2 224.0.1.23XINGTV
224.0.0.10IGRP 224.0.1.24Microsoft-ds
224.0.0.11Agents mobiles 224.0.1.25Nbc-pro
224.0.0.13Tous les routeurs multicast qui support le protocole PIM-SM sur ce réseau 224.0.1.26Nbc-pnf
224.0.0.14-255Non affectés 224.0.1.27-255Non affectés
224.0.1.0Groupes de gestionnaires VMTP 224.0.2.1Groupe « rwho » (BSD, non officiel)
224.0.1.1Network Time Protocol 224.0.2.2SUN RPC PMAPPROC_CALLIT
224.0.1.2SGI-Dogfight 224.0.3.0-255Service générique RFE
224.0.1.3Rwhod 224.0.4.0-255Conférences individuelles RFE
224.0.1.4VNP 224.0.5.0-127Groupes CDPD
224.0.1.5Artificial Horizons-Aviator 224.0.5.128-255Non affectés
224.0.1.6Name Service Server 224.0.6.0-127Projet ISIS de Cornell
224.0.1.7AUDIONEWS 224.0.6.128-255Non affecté
224.0.1.8Service d’informations SUN NIS+ 224.1.0.0-255.255Groupes multidiffusion ST
224.0.1.9Multicast transport protocol 224.2.0.0-255.255Appels conférences multimédias
224.0.1.10IETF-1-LOW-AUDIO 224.252.0.0-255.255.255Groupes transcient DIS
224.0.1.11IETF-1-AUDION 232.0.0.0-255.255.255Groupes transcient VMTP
224.0.1.12IETF-1-VIDEO
224.0.1.13IETF-2-LOW-AUDIO

IPv6

Masque de réseau multicast en IPV6: ff00::/8 Ajoutez ceci a vos règles ip6tables pour en profiter

ip6tables -A INPUT -d ff00::/8 -j ACCEPT

Et éventuellement

ip6tables -A OUTPUT -s ff00::/8 -j ACCEPT
1) c'est un appel à contribution, si vous avez des connaissances dans ces domaines et si le cœur vous en dit, enrichissez cette documentation

multicast.txt · Dernière modification: Le 18/03/2013, 23:36 par pywy
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