heartbleed bug¿Qué es el streaming de contenido multimedia?

El streaming de contenido multimedia está cada vez más presente en nuestras vidas. Permite al usuario visionar o escuchar contenido multimedia sin necesidad de descargarlo previamente. El usuario conecta con el servidor y éste comienza a enviar el contenido multimedia, pero ¿cómo es posible esto?

El concepto de ‘multicast’

Existen una serie de mecanismos que nos permiten realizar el envío de contenido multimedia desde un servidor a un cliente, pero sin duda el más eficiente es el mecanismo de multicast.

  • Unicast: para cada cliente que desee el contenido multimedia, necesitamos un flujo de datos diferente.
  • Broadcast: el contenido multimedia se envía a todos los clientes de la red independientemente que deseen el contenido o no.
  • Multicast: sólo se utiliza el ancho de banda mínimo, ya que sólo los clientes que deseen el contenido multimedia reciben el flujo de datos.

multicast concept

La ventaja principal del mecanismo de multicast frente a los otros tipos, es la transmisión en tiempo real para múltiples clientes. En estos casos la utilización de este mecanismo, permite un gran ahorro de los recursos de red, y además mejora la transmisión del contenido multimedia.

El concepto de ‘grupo multicast’

¿En qué consiste el concepto de “grupo multicast?

Un grupo de clientes pide recibir un flujo de datos particular. El grupo no tiene límites físicos ni geográficos, y sólo los clientes interesados en el contenido multimedia se suman a ese grupo mediante mensajes IGMP. Para identificar a ese grupo de clientes se utiliza una dirección de tipo multicast. 

Pero, ¿qué es una dirección multicast?

Una dirección multicast está asociada con un grupo de clientes interesados en un flujo de datos de contenido multimedia. Las direcciones van desde la 224.0.0.0 a la 239.255.255.255 y se llama rango Clase D.

El servidor envía un único datagrama a la dirección multicast y el router se encargará de hacer copias y enviarlas a todos los clientes que hayan informado de su interés por los datos de ese servidor.

Principales protocolos de enrutamiento multicast IPv4

La distribución de contenido multimedia en una red local está controlada por el protocolo IGMP (Internet Group Management Protocol), y dentro del dominio de enrutamiento se utiliza el protocolo PIM (Protocol Independent Multicast).

IGMP: IGMP es un protocolo que utilizan los clientes y routers multicast para identificar la pertenencia a un grupo multicast.

  • Los clientes indican que pertenecen a un grupo enviando un mensaje IGMP a su router más cercano.
  • Los routers escuchan esos mensajes IGMP y periódicamente “descubren” los grupos multicast que están activos o inactivos en la subred.

PIM: PIM es una familia de protocolos de enrutamiento multicast que trabaja en base a la información de routing de los algoritmos tradicionales, con independencia del que se utilice.

El protocolo PIM crea una estructura de árboles de distribución desde los servidores hasta los receptores, basándose en la información de la topología obtenida.

Existen cuatro variantes del protocolo PIM: PIM Sparse Mode, PIM Dense Mode, Bidirectional PIM y PIM Source-Specific Multicast. En este artículo nos centraremos en la que mayor despliegue tiene: PIM Sparse Mode.

PIM Sparse Mode (PIM-SM)

PIM Sparse Mode es un protocolo de enrutamiento eficiente para paquetes IP de grupos multicast que puede abarcar redes de área amplia (WAN) o redes entre dominios. El protocolo se denomina ‘sparse-mode’ porque es apropiado para los grupos donde un porcentaje muy bajo de los nodos se suscriben a la sesión multicast.

PIM difunde el tráfico multicast desde un servidor origen hacia todos los clientes que hayan expresado interés en dicho tráfico, creando un árbol de distribución y encaminando el tráfico sólo por los interfaces imprescindibles. En cada nodo que forma parte del árbol hay un único interfaz en dirección a la raíz y uno o varios interfaces en dirección a los clientes.

Existen dos tipos de árboles de distribución en PIM-SM:

  • Shared tree: el origen del tráfico es un nodo llamado Rendezvous-Point (RP), que concentra todo el tráfico destinado a un mismo grupo multicast sin importar que servidor originó el tráfico.
  • Shortest Path Tree (SPT):  el árbol tiene como origen un único servidor multicast, y está destinado a un grupo multicast específico. El tráfico no tiene que atravesar ningún nodo donde se concentra el tráfico, y siempre proporciona el camino más corto entre el servidor y los clientes.

Ventajas del protocolo PIM-SM

El protocolo PIM-SM se desarrolló principalmente para evitar los problemas de otros protocolos de enrutamiento multicast, que fallan cuando se aplican a entornos de red extensa (WAN) o de población esparcida, en las que el número de clientes es pequeño.

PIM-SM se encarga de que la información que viaja desde el servidor al cliente sólo pase una vez por el camino entre ambos y que sólo sea enviada en el caso de que existan clientes que deseen esa información.

Inconvenientes del protocolo PIM-SM

Como hemos dicho el protocolo PIM-SM evita problemas que tienen otros protocolos de enrutamiento multicast, pero puede dar lugar a problemas de congestión de la red debido a las concentraciones de tráfico en los árboles compartidos, lo que puede dar lugar a pérdida de paquetes.

Tanto el protocolo PIM Sparse Mode como el protocolo IGMP están presentes en los routers Teldat, con lo cual nuestros equipos ofrecen una de las mejores soluciones para el envío de contenido multimedia hoy en día.


Sobre el autor

Noelia Moro

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