Teleinformática e Redes 1 - Roteamento Unicast e Multicast

Prévia do material em texto

Profa. Priscila Solís Barreto
Roteamento 
Unicast e Multicast
Entrega
• A camada de rede supervisiona a manipulação dos pacotes nas redes 
física subjacente. 
• Essa manipulação é definida como a entrega de um pacote.
• Entrega direta contra Indireta
Encaminhamento
• Encaminhamento significa colocar o pacote no seu percurso até ao destino.
• Esse proceso requer um host ou um roteador para ter uma tabela de 
roteamento
• Técnicas de encaminhamento para fazer o tamanho da tabela de 
roteamento gerenciável
• Método next-hop contra o método de rota
• Método específico da rede contra o método host-específico
• Método padrão
Técnicas de Encaminhamento
• Método da rota versus método next-hop
Técnicas de Encaminhamento
• Método específico da rede contra o 
método host-específico
• Default method
Processo de Encaminhamento
• No endereçamento sem classes, são 
necessários ao menos 4 colunas na tabela 
de roteamento
Exemplo
• Fazer uma tabela de roteamento para o 
roteador R1, usando a configuração na 
figura. 
Example
• Tabela para R1
• Forwarding process for the destination address 180.70.65.140 ?
• Forwarding process for the destination address 18.24.32.78 ?
Computer Networks
Agregação de Endereços
• Classless aumenta o número de entradas da 
tabela de roteamento
• Para aliviar o problema, a agregação de 
endereço é utilizada
Matching maior da mascara
Roteamento Hierarquico
• Para resolver problema de tabelas de 
roteamento gigantes
Tabela de Roteamento
• Tabela de roteamento estática: criada 
manualmente
• Tabela de roteamento dinâmica: atualizada 
periodicamente, utilizando um dos protocolos de 
roteamento dinâmico como RIP, OSPF, BGP
• Campos comuns em uma tabela de roteamento
• Flag: U(up), G(gateway), H(host-specific), D(added by redirection), M(modified by redirection)
– Reference count: número de usuários desta rota no momento
– Use: o número de pacotes transmitidos através deste roteadorr para o destino 
correspondente
Computer Networks
Utilidades
• Para encontrar as informações de roteamento e 
os conteúdos de uma tabela de roteamento
• netstat e ifconfig
Protocolos de Roteamento
• Um roteador consulta a tabela de roteamento quando um pacote está 
pronto para ser encaminhado
• A tabela de roteamento especifica o caminho ideal para o pacote: estático 
ou dinâmico
• A Internet precisa de tabelas de roteamento dinâmico para ser atualizado 
assim que houver uma mudança
• Protocolos de roteamento é uma combinação de regras e procedimentos 
para as tabelas de roteamento dinâmico
• Os protocolos de roteamento também incluem procedimentos para 
combinar informação recebida de outros roteadores
• Encaminhamento unicast e multicast routing
• RIP (Routing Information Protocol), OSPF (Open Shortest Path First), BGP 
(Border Gateway Protocol)
Otimização
• Qual das rotas disponíveis é a rota ótima?
• Uma abordagem consiste em atribuir um custo para a passagem através de 
uma rede, chamada de métrica
• Métrica total é igual à soma das métricas de redes que compreendem o 
percurso
• O roteador escolhe a rota com menor (menor) métrica
• RIP (Routing Information Protocol): hop count
• OSPF (Open Shortest Path First): permite ao administrador atribuir um 
custo com base no tipo de serviço exigido
• BGP (Border Gateway Protocol): a política é de critério
Computer Networks
Roteamento Intra e Inter Dominio
• AS (autonomous system): Um grupo de redes e roteadores sob a 
autoridade de uma única administração
• Roteamento Intradominio : dentro de um AS
• Roteamento Interdominio : entre ASs
• R1, R2, R3 e R4 usam roteamento intradominio e um protocolo de 
encaminhamento entre domínios.
• As outras rotas usam apenas protocolos de roteamento intradominio
17
Definições Básicas
• Sistema Autônomo (Autonomous System)
– Um conjunto de redes e roteadores controlados por uma única 
autoridade administrativa
• Segundo a RFC 1930 (Definição formal)
– Um conjunto de roteadores controlados por uma única 
administração técnica, usando um protocolo interior e 
métricas comuns para rotear pacotes dentro do AS, e usando 
um protocolo exterior para rotear pacotes para outros ASs.
– Requisito básico: uma política de roteamento única
– A política de roteamento define como são tomadas as decisões 
de roteamento na internet.
18
Autonomous System (AS)
• Conjunto de redes compartilhando a mesma política
• Utilizam um único protocolo de roteamento
• Estão sob a mesma administração técnica
– Exemplos de ASs
Backbone da 
NFSnet
AS 100 AS 200 AS 300
Protocolos de Roteamento 
(Unicast)
Roteamento com Vetor de 
Distância
• A rota de menor custo entre dois nós é o caminho a uma distância mínima
• Cada nó mantém um vetor (tabela) de distâncias mínimas para cada nó
• Tabela de roteamento vetor de distância
Roteamento com Vetor de 
Distância : Inicialização
• No início, cada nó pode saber apenas a distância entre si e os seus 
vizinhos imediatos
Roteamento com Vetor de 
Distância : Compartilhamento
• No roteamento vetor de distância, cada um de nós compartilha sua tabela 
de roteamento com seus vizinhos imediatos periodicamente e quando 
houver uma mudança
Roteamento com Vetor de 
Distância : Atualização
• Quando um nó recebe uma tabela com duas colunas de um vizinho, ele 
precisa atualizar sua tabela de roteamento
• Regra de atualização:
– Escolha o menor custo. Se a mesma, manter o antigo
– Se a entrada do próximo nó é o mesmo, o nó receptor escolhe a nova fila
Quando compartilhar
• Atualização periódica: Um nó envia sua tabela de roteamento, normalmente a 
cada 30 s
• Atualização disparada: um nó envia sua tabela de roteamento de duas 
colunas para os seus vizinhos sempre que houver uma mudança na sua 
tabela de roteamento
• Instabilidade de dois nós
Instabilidade de dois nós
• Definindo o infinito: Para redefinir o infinito para um número menor, como 
100
• Dividir horizonte: Em vez de inundar a tabela através de cada interface, 
cada nó envia apenas uma parte da sua tabela através de cada interface. 
Node B elimina a última linha de sua tabela de roteamento antes de envia-
lo para A
• Dividir horizonte e veneno inverso: Node B ainda pode anunciar o valor 
de X, mas se a fonte de informação é A, pode substituir a distância com o 
infinito como um aviso: "Não use este valor, o que eu sei sobre esta rota 
vem de você. "
Instabilidade de 3 nós
• Se a instabilidade é entre três nós, a estabilidade não pode ser garantida.
Routing Information ProtocolRouting Information Protocol
• RIP: um protocolo de roteamento intradominio usado dentro de um AS
• Simples protocolo de roteamento baseado em vetor de distância
• A métrica é simples, uma contagem de saltos. A distância é definida como o 
número de ligações (redes) para chegar ao destino
Exemplo de atualização no RIP
Roteamento de Estado do Roteamento de Estado do 
EnlaceEnlace
• Cada nó tem toda a topologia – domínio, lista de nós e links, como eles 
estão conectados, incluindo o tipo, o custo e a condição das ligações (para 
cima ou para baixo)
• O Nó pode usar o algoritmo de Dijkstra para a construção de uma tabela de 
roteamento
Conhecimento do Estado do Conhecimento do Estado do 
EnlaceEnlace
• Cada nó tem um conhecimento parcial: o estado (tipo, condição e custo) de 
seus links. Toda a topologia pode ser compilada a partir do conhecimento 
parcial de cada nó
Construção da Tabela de Construção da Tabela de 
RoteamentoRoteamento
1. Criação dos estados das ligações por cada nó, o chamado pacote de 
estado de link (LSP)
2. Divulgação de LSP para qualquer outro roteador, chamado de flooding, de 
forma eficiente e confiável
3. Formaçãode uma árvore de caminho mais curto para cada nó
4. Cálculo de uma tabela de encaminhamento baseada na árvore de caminho 
mais curto
• Criação do LSP
– LSP contém a identidade do nó, a lista de links (para fazer a topologia), número 
de seqüência (para facilitar os floodings e distinguir novos LSPs de antigos
– LSP são gerados (1), quando há uma alteração na topologia do domínio, (2), 
numa base periódica, normalmente 60 min ou 2 h
Construindo a Tabela de Construindo a Tabela de 
RoteamentoRoteamento
• Flooding de LSPs
– O nó criador envia uma cópia do LSP de cada interface
– Um nó compara com a cópia que já pode ter. Se o LSP recém-chegado é mais 
velho do que aquele que tem, ele descarta o LSP. Se ele é mais recente,
1. Descarta o velho LSP e mantém o novo
2. Ele envia uma cópia de cada interface, exceto o de que o pacote chegou
• Formação da árvore de caminho mais curto: Algoritmo de Dijkstra
– Depois de receber todos os LSPs, cada nó terá uma cópia de toda a topologia. 
Precisa encontrar o caminho mais curto para todos os outros nós
– O algoritmo de Dijkstra cria uma árvore de caminho mais curto a partir de um 
gráfico
Algoritmo de DijkstraAlgoritmo de Dijkstra
Exemplo do Algoritmo de Exemplo do Algoritmo de 
DijkstraDijkstra
Tabela de RoteamentoTabela de Roteamento
• Cada nó utiliza o protocolo de árvore de caminho mais curto para a 
construção de sua tabela de roteamento
• A tabela de roteamento mostra o custo de alcançar cada nó da raiz
Computer Networks
Open Shortest Path First (OSPF)
• Popular intradominio de roteamento baseado no estado do enlace
• Para lidar com o roteamento de forma eficiente e em tempo hábil, OSPF 
divide um sistema autônomo em áreas
• Área é uma coleção de rede, hosts e roteadores todos contidos dentro de 
um AS
• Um AS também pode ser dividido em diversas áreas
• Gateway de borda de área, router backbone, link virtual
Métrica
• O OSPF permite ao administrador atribuir um custo, chamado de métrica, 
para cada rota
• A métrica pode ser baseada num tipo de serviço (atraso mínimo, o 
rendimento máximo e assim por diante)
Enlace Ponto a Ponto
Transient Link
• Para conectar dois roteadores sem qualquer outro host ou 
roteador entre eles
• Uma rede com vários roteadores conectados a ela
Stub Link
• Stub link é uma rede conectada para um único roteador
Virtual Link
• Virtual link created for broken link by administrator
Representação Gráfica da 
Internet
Roteamento Vetor de Caminho
• Roteamento com vetor de distância o está sujeito a instabilidade, 
se houver mais do que uns poucos saltos domínio de operação
• Roteamento de estado do enlace precisa de uma enorme 
quantidade de recursos para calcular tabelas de roteamento. Ele 
também cria tráfego pesado por causa do flooding
• Necessidade de um terceiro algoritmo de roteamento entre 
domínios de roteamento, chamado de vetor de caminho
• Vetor de Caminho de roteamento é semelhante ao vetor de 
distância de roteamento
• Mas, só o nó alto-falante cria uma tabela de roteamento e anuncia-
lo para nós de alto-falante em cada AS
• Um nó falante anuncia o caminho, e não a métrica dos nós
Path Vector Routing: Inicialização
Path Vector Routing: 
Compartilhamento e Atualização
• Compartilhamento: Como vector distância, um nó 
falante compartilha sua tabela com vizinhos imediatos
• Atualizando: Quando um nó falante recebe uma tabela 
com duas colunas de um vizinho, ele atualiza sua 
própria tabela
• loop prevenção
• política de roteamento
• Caminho ótimo
Border Gateway Protocol (BGP)
• Interdominio uando roteamento vetor de caminho
• Tipos de Sistemas Autonomos (ASs)
– Stub AS: somente uma conex!ao com outro AS
– Multihomed AS: mais de uma conexão para outros AS, mas uma única fonte ou 
sink para tráfego de dados
– Transit AS: um AS de hospedagem múltipla (multihomed) que também permite 
tráfego de transigo
• Atributo de caminho
– Atributo bem conhecido
• Atributo bem conhecido e mandatório: 
– ORIGIN (source of the routing information)
– AS_PATH (the list of ASs)
– NEXT-HOP(the next router)
• Atributo discrecional
– Atributo opcional
• Atributo opcional transitivo
• Atributo opcional não transitivo 
Sessões BGP
• A sessão é uma conexão entre roteadores BGP para a troca de 
informações 
• Para criar um ambiente de confiança, o BGP utiliza os serviços de TCP 
como conexões semipermanentes
• External and internal BGP
– E-BGP sessions: utilizado para troca de informações entre os dois nós falantes 
que pertencem a dois ASs diferentes
– I-BGP sessions: utilizado para troca de informações entre dois roteadores dentro 
de um AS
Unicasting
• Em unicasting, o roteador encaminha o pacote recebido por apenas uma 
das suas interfaces
Multicasting
• Em multicast, o roteador pode encaminhar o pacote recebido através de 
várias das suas interfaces.
• Broadcasting é um caso especial de multicasting
Multicasting vs. Unicasting 
Múltiplo
• Emulação de multicast através unicasting múltipla não é eficiente e pode 
criar atrasos, especialmente com um grande grupo
Unicast X Multicast
Host
Unicast
Host
Multicast
Unicast X Multicast 1
Características
• RFC 1112
• Cada grupo é identificado por um endereço classe 
D
• Membros de um grupo podem estar em qualquer 
lugar da internet
• Membros podem entrar e sair dos grupos indicando 
isto aos roteadores
• Roteadores utilizam protocolos de roteamento 
multicast para gerenciar os grupos
Características 3
Difusão Selectiva 
A Difusão Selectiva (Multicast) é um mecanismo de 
transferência de dados dum Originador para um grupo 
de máquinas na rede para comunicação multiponto para 
multiponto. Este grupo de máquinas tem que se juntar 
explcitamente ao grupo para receber a informação. Cada 
grupo é identificado por um endereço IP Classe D .
Aplicações de Multicasting
• Acesso a bancos de dados distribuídos
• Disseminação da informação
• Divulgação de notícias
• Teleconferência
• Ensino a distância
Endereçamento
• Os grupos utilizam a classe D
– 224.0.0.0 até 239.255.255.255
• Endereços reservados
– 224.0.0.0 até 224.0.0.255 para a IANA
– 239.0.0.0 até 239.255.255.255 para utilização em 
domínios privados de multicast
• Endereços livres
– 224.0.1.0 até 238.255.255.255
– 233.0.0.0 utilizado por AS
Características 4 
IP Multicast
• Grupo de hosts
• Nível de Rede - altera somente 
endereçamento
• Roteadores precisam rotear 
endereços IP de multicast
Endereço
• Endereço especial: (classe D) 
224.0.0.0 até 239.0.0.2
– 28 bits - 268 milhões de grupos
– 224.0.0.x: redes locais somente
• 224.0.0.1 todos os hosts
• 224.0.0.2 todos os roteadores
• 224.2.x.x para multimídia
– TTL: 0 para hosts e 1 para rede
Endereço
• Todos os 32 bits do endereço IP que 
começam com 1110 (classe D) são 
endereços de multicast.
• Com os 28 bits restantes para endereçar os 
grupos, mais de 250 milhões de endereços 
estão disponíveis. Alguns desses endereços 
são assumidos permanentemente.
• Um endereço multicast pode ser usado 
somente como endereço destino.
Endereço
• Exemplo de endereço IP de Multicast – Classe 
D
• Endereços de Escopo Global
– 224.0.1.0 até 238.255.255.255
– Podem ser utlizados para multicast entre 
organizações e para a Internet
• Endereços de Escopo Local
– 239.0.0.0 até 239.255.255.255
– Podem ser utilizados para grupos locais
4 28
1 1 1 0 Endereço Multicast
Endereço Físico
• Um endereço físico Ethernet possui 6 bytes. 
• Se os primeiros 25 bits desse endereço são 
0000000100000000010111100, o endereço 
define um endereço multicast físico para oprotocolo TCP/IP. 
– Prefixo do Endereço Ethernet: 01.00.5E.00.00.0016
• Os 23 bits restantes podem ser usados para 
definir um grupo. 
Extensões para Tratamento de 
Multicast 
• Os datagramas IP de difusão seletiva 
recebidos são recebidos pelos protocolos do 
módulo superior utilizando a mesma 
operação recepção que os datagramas 
unicast
• A seleção do protocolo do nível superior é 
baseada no campo protocol do cabeçalho IP, 
independente do campo destination address
Extensões...
• A participação em um grupo, pelo 
host origem da mensagem deve ser 
explicitamente solicitada.
• A interface de serviço IP deve ser 
estendida para fornecer duas novas 
operações
– JoinHostGroup (group-address, 
interface) 
– LeaveHostGroup (group-address, 
interface) 
Extensões...
• A operação JoinHostGroup requisita 
que este host torne-se membro do 
grupo identificado pelo group-address 
na interface de rede especificada
• A operação LeaveHostGroup solicita 
que a estação deixe de pertencer ao 
grupo identificado pelo group-address 
na interface de rede indicada
Extensões...
• É permitido participar de um mesmo 
grupo utilizando mais de uma 
interface, o que resultará em 
recebimento de datagramas 
duplicados
• O módulo IP deve ser estendido para 
manter uma lista dos membros dos 
grupos associados a cada interface 
de rede 
Extensões...
• Datagramas que chegam destinados 
– para grupos que o host não pertence
– que pertencem a uma interface diferente da 
recebida; ou,
– que possuem um endereço de grupo IP no 
campo IP source address são descartados sem 
gerar nenhuma notificação de erro
• Não são geradas mensagens ICMP de erro
Roteamento em uma LAN
• Um roteador conectado em uma LAN tem 
uma lista dos endereços de multicast dos 
grupos para o qual há no mínimo um 
membro.
• Quando o roteador recebe um pacote com 
um endereço de destino que combina com 
um na lista, ele segue adiante a mensagem, 
convertendo o endereço multicast IP para o 
endereço multicast físico. 
IGMP
• O IGMP foi projetado para ajudar um roteador 
multicast a identificar os hosts numa LAN que 
são membros de um grupo multicast.
• O IGMPv1 tem somente dois tipos de 
mensagens:
– report: é enviada do host para o roteador
– query: é enviada do roteador para o host.
VERS TYPE UNUSED CHECKSUM
16 3180 4
GROUP ADDRESS
Campos da Mensagem
• Onde:
• Ver: define a versão do protocolo.
• Type: define o tipo de mensagem; 
• 1 para mensagens de query 
• 2 para mensagens de report.
• Checksum: usado para controle de erro.
• Group address: define o endereço do grupo numa 
mensagem de report. Este é preenchido com 0s na 
mensagem de query.
Mensagens IGMPv1
 
2
Group address
 
1
Query
All 0s
 
2
Report
Group address
 
No response to query
Host Roteador
Host Roteador
Host Roteador
Host
Roteador
Entrando num grupo
Monitorando o grupo
Continuando no grupo
Saindo de um grupo
Entrando em um Grupo
• Cada host mantém uma lista de processos com 
os membros do grupo. 
• Quando um processo quer se juntar a um novo 
grupo, ele envia seu pedido para o host.
• O host irá adicionar o nome do processo e o 
nome do grupo requisitado em sua lista. 
• Contudo, o host somente envia o report do 
IGMP para o roteador de multicast se este for o 
primeiro pedido para se tornar um membro 
naquele grupo.
Monitoração do Grupo
• Um roteador de multicast é responsável por 
monitorar todos os hosts numa LAN para ver 
se eles querem continuar sendo membro do 
grupo. 
• O roteador periodicamente envia uma 
mensagem de query para o endereço 
multicast 224.0.0.1. 
• Nesta mensagem, o campo de endereço de 
grupo é setado para 0.0.0.0. 
Monitorando...
• Isso significa que a consulta para continuar 
sendo membro é para todos os grupos que 
um host está envolvido. 
• O roteador espera uma resposta para cada 
um desses grupos.
Mantendo o Grupo
• O host mantém uma lista de processos dos 
grupos que deseja continuar membro. 
• Quando um host recebe um query, ele 
verifica essa lista. 
• Para cada grupo com no mínimo um 
processo ainda interessado em continuar no 
grupo, o host deve enviar um report. 
Saindo do Grupo
• Quando um host recebe uma query e acha 
que não há mais nenhum processo 
interessado no grupo, ele não responde e 
não envia o report sobre aquele grupo. 
• Se nenhum host numa LAN envia um report 
para um grupo específico, o endereço 
daquele grupo é retirado, depois de um time-
out, da lista de endereço de multicast do 
roteador.
Árvores de Distribuição 
• Roteadores criam árvore de distribuição que 
permitem controlar o caminho do tráfego 
multicast
• Dois tipos básicos
– Source Trees
– Shared Trees
Multicast tree
• Objetivos:
• Cada membro do grupo deve receber um, e somente um, cópia do pacote 
multicast. Um não-membro não deve receber uma cópia
• Não deve haver loops no roteamento
• O caminho percorrido a partir da fonte para cada destino deve ser o ideal
• Em uma abordagem baseada em árvore fonte, a combinação da fonte e do 
grupo determina a árvore (DVMRP, MOSPF, PIM-DM)
• Na abordagem árvore grupo compartilhado, o grupo determina a 
árvore(CBT, PIM-SM)
Source Trees
• Forma mais simples
• Raíz da árvore é a origem do tráfego
• Calcula-se uma Spanning Tree até os 
receptores
• Essa árvore usa o menor caminho para atingir o 
destino
– Conhecida também como Shortest Path Tree (SPT)
• Notação: (S, G)
– Onde, S é o IP do fonte e G é o endereço do Grupo
– Existe uma árvore para cada par (S, G)
Shared Tree
• Usam uma única origem como Raíz da árvore
• Esta raíz é chamada Redenvouz Point (RP)
• Nesta árvore, os hosts enviam o seu tráfego 
multicast para a Raíz, e esta redistribui o tráfego 
para os demais nodos da árvore
• Notação: (*, G)
– Onde, * = diversos fontes, G o grupo 
• Source Trees e Shares Trees não apresentam 
situações de loop
Árvores de difusão
• Centradas nas fontes (Reverse Shortest Path Trees)
• Notação: (S, G) com S = source e G = Grupo
RP
R
S1
R
R
R
Árvores de difusão
• Partilhadas (centradas num “RendezVous Point”) (Shared 
Trees)
• Notação: (*, G) com * = todas as fontes e G = grupo
RP
R
S1
R
R
R
Comparação
• SPT tem a vantagem de criar um caminho ótimo 
para alcançar os destinos
– Isto garante uma baixa latência para o roteamento 
dos pacotes na rede
– No entanto, os roteadores devem manter informações 
sobre o caminho para cada fonte
– Em uma rede grande, logo torna-se um problema 
devido ao consumo dos recursos do roteador
• Shared Trees mantém poucas informações de 
estado em cada roteador. 
– Desvantagem? Existência de caminhos não 
otimizados
Multicast Routing
• Optimal routing: Shortest path trees
• Unicast Routing
– Cada roteador no domínio tem uma tabela que define uma árvore de 
caminho mais curto para possíveis destinos
Shortest Path Tree
• Multicast Routing
– Cada roteador envolvido precisa construir uma árvore de caminho mais curto para cada 
grupo
• Árvore baseada na fonte e de Árvore de Grupo Compartilhado
– Na abordagem baseada em árvore fonte, cada roteador precisa ter uma árvore de 
caminho mais curto para cada grupo
Shortest Path Tree
• Na abordagem da árvore grupo-compartilhada, apenas o núcleo do 
router, que tem uma árvore de caminho mais curto para cada grupo, 
está envolvida no multicasting
Protocolos de Multicast
Multicast Link State Routing: 
MOSPF
• Roteamento Multicast pelo estado do enlace utiliza a abordagem 
baseada em árvore fonte
• n(o número de grupo) topologias e n mais árvores caminho mais curto 
são feitas
• Cada roteador tem uma tabela de roteamento que representa o maior 
número de árvores do caminho mais curto, pois há grupos
• MOSPF é uma extensão do protocolo OSPF que usa o estado do link 
de roteamento de multicast para criar árvores baseadas na fonte
• MOSPF requer um novo pacote de estado do enlace para associar o 
endereço unicast de um host com o endereço do grupo que o host está 
patrocinando
• MOSPF é um protocolo orientado a dados, a primeira vez que um 
roteador MOSPF ver um datagrama com uma determinada fonte e 
endereço do grupo, o roteador constrói o caminho mais curto com base 
no algoritmo de Dijkstra
Multicast Distance Vector: 
DVMRP
• O Roteamento Multicast por vector distância utiliza as árvores baseadas 
na fonte, mas o roteador nunca realmente faz uma tabela de 
roteamento
• Roteamento Multicast não permite que um roteador envie sua tabela de 
roteamento para seus vizinhos. A idéia é criar uma tabela a partir do 
zero usando as informações das tabelas vetor distância unicast
• Processo com base em quatro estratégias de tomada de decisão. Cada 
estratégia é construída sobre o seu antecessor
– Flooding
– Reverse Path Forwarding (RPF)
– Reverse Path Broadcasting (RPB)
– Reverse Path Multicasting (RPM)
DVMRP- Distance Vector 
Multicast Routing Protocol
• Similar ao RIP
• Roteadores de multicast trocam mensagens de 
atualização do vetor distância contendo uma 
lista destinos e seus custos.
• Custos (métricas) são o número de roteadores 
(saltos)
• Destinos: IP + máscara
• Mensagens de atualização DVRMP são 
enviadas para todos os túneis a partir do 
roteador.
DVMRP: Estratégia
• Flooding divulga pacotes, mas cria loops nos sistemas
• Reverse path forwarding: RPF elimina o loop no processo de flooding
Computer Networks
DVMRP: Estratégias
• Reverse path broadcasting: RPB cria uma árvore de transmissão 
caminho mais curto a partir da fonte para cada destino. Isto garante que 
cada destino recebe uma e apenas uma cópia do pacote
• Problema com o RPF
Computer Networks
DVMRP: Estratégias
• Reverse path multicasting: RPM poda/inseire para RPB para criar uma 
árvore de caminho mais curto multicast que suporta alterações de 
associação dinâmicas
Computer Networks
Core-Based Tree (CBT)
• CBT é um protocolo de grupo-compartilhado que usa um núcleo como a 
raiz da árvore
• AS é dividido em regiões, e um núcleo (centro router ou roteador encontro) 
é escolhido para cada região
• Cada roteador envia uma mensagem join unicast para um roteador 
encontro
• Quando o roteador encontro recebeu todas as mensagens de junção de 
cada membro do grupo, a árvore é formada
Enviando Pacotes Multicast
• A fonte envia o pacote multicast (encapsulado em um pacote unicast) para 
o roteador de core. O roteador de core desencapsula o pacote e encaminha 
para todos os hosts interessados. Cada roteador que recebe o pacote 
multicast, por sua vez, encaminha-lo para todas as portas interessados
Protocol Independent 
Multicast (PIM)
• PIM-DM (Dense Mode) e PIM-SM (Sparse Mode)
• PIM-DM é usado em um ambiente multicast denso, por exemplo uma LAN
• PIM-DM é um protocolo de roteamento baseado em árvore fonte que usa 
RPF e estratégias de poda/inserção para multicasting. No entanto, é 
independente do protocolo unicast subjacente.
• PIM-SM é usado em ambientes multicast esparsos tais como em uma WAN
• PIM-SM é um protocolo de encaminhamento do grupo compartilhado que 
tem um ponto de encontro como a fonte da árvore
• PIM-SM é similar ao CBT mas usa um procedimento mais simples
MBONE - Multicast Backbone
• “Overlay network” empregada na Internet para 
teste de tráfego multicast
• 2 tipos de redes:
– aquelas que suportam apenas broadcast global, e 
neste caso um pacote de multicast será enviado para 
todas as máquinas
– aquelas que suportam grupos de endereços: grupos 
de multicast
– importante é que seja enviado apenas um pacote!
MBONE
• 1992 - roteamento em multicast era apenas 
experimental
• MBONE 
– teste
– túnel para interligar “ilhas” de multicast
– configuração de software nos hosts
– lista de roteadores de multicast configurados
– envio dos pacotes é encapsulado
– DVMRP - calculo das rotas