IPTV multicast address troubleshooting

แพนด้าจะมาแนะนำก่อนจะทำระบบ IPTV สิ่งที่ต้องคำนึงถึงและต้องเข้าใจก่อนไม่แพ้การเลือกซื้ออุปกรณ์ คือ IP address ที่จะนำมาใช้งาน เรามาเริ่มกัน การสื่อสารข้อมูลในระบบเครือข่ายนั้น จะเป็นไปในลักษณะของการกระจายข้อมูลชุดเดียวกัน ไปยังเครื่องปลายทางหลาย ๆ เครื่อง นั้นจะพบว่าต้องมี

การส่งข้อมูลเดียวกันซ้ำโดยมีจำนวนครั้งที่ต้องส่งเท่ากับจำนวนของเครื่องปลายทางที่ต้องการรอรับข้อมูล โดยถ้าเครื่องปลายทางมีจำนวนมากและข้อมูลที่จะทำการส่งนั้นมีขนาดใหญ่ก็อาจเกิดปัญหาเกี่ยวกับ Bandwidth ได้

ดังนั้นเพื่อแก้ไขปัญหาดังกล่าวจึงมีการพัฒนาวิธีการสื่อสารข้อมูลผ่านระบบเครือข่ายซึ่งสามารถส่งข้อมูลเพียงแค่ชุดเดียวแต่สามารถส่งไปถึงเครื่องปลายทางหลาย ๆ เครื่องได้ นั่นก็คือเทคนิคในการทำ IP Broadcasting และ IP Multicasting นั่นเอง

IP Broadcasting

IP Broadcasting นั้นก็คือการส่ง packets ของข้อมูลไปยัง Address พิเศษ ซึ่งถูก กำหนดให้เป็น Broadcast Address ซึ่ง Broadcast Address นี้จะไม่ได้เป็นหมายเลข IP ประจำเครื่องคอมพิวเตอร์ เครื่องใดเครื่องหนึ่ง ดังนั้นการจำส่งข้อมูลไปยัง Broadcast Address ได้นั้นจึงต้องอาศัย UDP เป็น Protocol ในการสื่อสาร

Local and Global Broadcast การ Broadcast นั้นจะสามารถกระทำได้ผ่านทางการส่ง packets ข้อมูลไปยัง Broadcast Address ดังที่ได้ กล่าวมาแล้วข้างต้น สำหรับ Broadcast Address นั้นตามข้อกำหนดที่เป็นมาตรฐานจะกำหนดให้หมายเลข IP ซึ่งมีหมายเลขเป็น 1 หมดทุกตัวในเลขฐานสอง เป็น Broadcast Address สำหรับ subnet นั้น เช่น

IP: 161.246.xx.xx
Subnet: 255.255.0.0
Broadcast Address: 161.246.255.255
หรือ
IP: 161.246.10.xx
Subnet: 255.255.255.0
Broadcast Address: 161.246.10.255

ซึ่งจะพบว่า 255 = 11111111 ในเลขฐานสองนั่นเอง ในส่วนของ Broadcast Address นั้นยังสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทคือ Local Broadcast และ Global Broadcast

Local Broadcast Address คือ หมายเลข IP ซึ่งใช้เพื่อ Broadcast ข้อมูลเฉพาะภายใน Subnet นั้น ๆ เช่น

161.246.10.255 ก็จะใช้ Broadcast ข้อมูลเฉพาะกับเครื่องคอมพิวเตอร์ซึ่งใช้หมายเลข IP ในช่วง 161.246.10.1–161.246.10.254 โดยที่เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นซึ่งอยู่นอกวง ( ใช้ IP อื่น นอกเหนือจากในช่วงดังกล่าว เช่น 161.246.11.222 เป็นต้น) จะไม่สามารถรับ packet ที่ทำการ Broadcast ผ่าน IP 161.246.10.255 ได้

Global Broadcast Address ตามทฤษฎีคือหมายเลข IP ซึ่งสามารถ Broadcast ข้อมูล โดยที่เครื่องทุก เครื่องที่ต่ออยู่กับ Internet สามารถที่ รับ / ส่ง ข้อมูลจาก Global Broadcast Address นี้ได้ โดย Global Broadcast Address ดังกล่าวจะมีอยู่เพียง 1 หมายเลข IP เท่านั้นคือ 255.255.255.255

แต่ในทางปฏิบัตินั้นอุปกรณ์ Routers โดยทั่วไปจะทำการ Broadcast packets ข้อมูลซึ่งระบุ Address เป็น Global Broadcast เฉพาะภายใน subnet ที่เกี่ยวข้องกับตัว Routers นั้นรับผิดชอบเท่านั้น ทั้งนี้ก็เพื่อเป็นมาตรการป้องการการ flood ข้อมูลผ่านทาง Global Broadcast Packets ไปยังเครือข่าย Internet โดยรวม

IP Multicasting

การทำ IP Broadcasting นั้นจะจำกัดอยู่ที่การ broadcast เฉพาะภายใน sub net เดียวกันเท่านั้น ไม่สามารถทำการส่ง Packets เพื่อ Broadcast ข้าม subnet ได้ แม้ว่าจะมีการกำหนด Global Broadcast Address ขึ้นมาก็ตาม

แต่ก็ไม่สามารถใช้งานเพื่อทำการ Broadcast ทั่วทั้ง Internet ได้จริงในทางปฏิบัติ เพื่อป้องกันการ flood packet ทาง Global Broadcast Address นั่นเอง ดังนั้นจึงได้มี

การคิดค้นวิธีการที่จะส่งข้อมูลเพียงชุดเดียวแต่ให้ผู้รับซึ่งอยู่ต่าง subnet สามารถรับข้อมูลนั้นได้ด้วย วิธีการ ดังกล่าวนั้นก็คือการทำ Multicasting นั่นเอง โดยในการทำ Multicast นั้นจะทำการกำหนด IP ซึ่งเป็น Multicast Address ต่าง ๆ เป็นช่วง ๆ และแต่ละช่วงจะมีการกำหนดวัตถุประสงค์เอาไว้เฉพาะ

Address Range                 Size       Designation
------------- ---- -----------
224.0.0.0 - 224.0.0.255 (/24) Local Network Control Block

224.0.1.0 - 224.0.1.255 (/24) Internetwork Control Block

224.0.2.0 - 224.0.255.255 (65024) AD-HOC Block I

224.1.0.0 - 224.1.255.255 (/16) RESERVED

224.2.0.0 - 224.2.255.255 (/16) SDP/SAP Block

224.3.0.0 - 224.4.255.255 (2 /16s) AD-HOC Block II

224.5.0.0 - 224.255.255.255 (251 /16s) RESERVED

225.0.0.0 - 231.255.255.255 (7 /8s) RESERVED

232.0.0.0 - 232.255.255.255 (/8) Source-Specific Multicast Block

233.0.0.0 - 233.251.255.255 (16515072) GLOP Block

233.252.0.0 - 233.255.255.255 (/14) AD-HOC Block III

234.0.0.0 - 238.255.255.255 (5 /8s) RESERVED

239.0.0.0 - 239.255.255.255 (/8) Administratively Scoped Block

สามารถเข้าไปดูและศึกษาเพิ่มเติมได้ที่
https://tools.ietf.org/html/rfc5771
https://en.wikipedia.org/wiki/Multicast_address

โดยปกติอุปกรณ์ Router จะไม่ส่ง Multicast Packet ข้าม subnet เพราะฉะนั้นเพื่อให้สามารถรับ Multicast Packets ได้ต้องมีกรรมวิธีพิเศษเพิ่มเติมเข้ามา

นั่นคือก่อนที่จะการรับ Multicast Packet เครื่องที่ต้องการ รับ Multicast Packets นั้นจะต้องเข้าเป็นสมาชิกของ Multicast group ก่อน โดยในการสมัครเข้าเป็นสมาชิกของ Multicast group นั้น จะต้องมีการส่ง IGMP (Internet Group Management Protocol) ไปยังอุปกรณ์ Router ที่ รับผิดชอบ subnet นั้น (local router) เพื่อทำการสมัครเข้าเป็นสมาชิกของ Multicast Group ก่อน โดยในการส่ง IGMP ไปยัง Local Router นั้นก็เพื่อลงทะเบียนเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องนั้นไว้กับ Local Routers ว่าต้องการจะ รับ Multicast Packets จาก Address ใด รวมทั้งเมื่อเครื่องคอมพิวเตอร์นั้นส่ง Multicast Packets ออกไป อุปกรณ์

Router จะได้ทำการ Route Packets นั้น ๆ ข้าม subnet เมื่อต้องการจะหยุดการรับ Multicast Packets จะต้องส่ง IGMP ไปยัง Local Router เพื่อยกเลิกการลงทะเบียนเข้าใช้บริการ Multicast Group

เสริมส่วนของ Multicast TTL value โดยปกติค่า TTL (Time to Live) ของ Multicast packet ที่ส่งออกไปจะมีค่า default เป็น 1 ซึ่งหมายความว่า packet นั้นจะไม่ถูก Forward โดยอุปกรณ์ Router ดังนั้นจึงอาจกล่าวได้ว่าโดย default แล้ว ถ้าเราใส่ค่าเช่น Multicast Packet ที่ส่งออกไปจะมีค่า TTL เป็น 50 นั่นก็หมายถึง Multicast Packet นั้นจะเดินทางไปได้ถึง 50 hops ก่อนที่จะถูก drop ไป

ยกตัวอย่างที่บ้านแพนด้าละกัน

IP 10.10.23.10 ถูกกำหนดไว้เป็นของ Epson จะมีการเรียกใช้ Multicast 224.0.0.22 Internet Group Management Protocol

และเมื่อเวลาพริน จะมีการเรียกใช้ 224.0.2.3 ของ EPSON-disc-set ตาม AD-HOC Block ของ Internet Assigned Numbers Authority ที่กำหนดเอาไว้

https://www.iana.org/assignments/multicast-addresses/multicast-addresses.xhtml

เฉพาะการ design เริ่มแรกนั้นสำคัญมากไม่แพ้การเลือกใช้อุปกรณ์ เพราะจะได้ไม่มีปัญหาตามที่หลังมาเพราะเวลาขึ้นโปรเจคแล้วจะแก้มันค่อนข้างจะลำบากและมีผลกระทบมากจึงอยากให้ความสำคัญและเข้าใจกันทั้งแต่เริ่มต้น

จบแล้วส่วนของ 101 แพนด้าขอขายของ

แพนด้ายินดีให้บริการช่องทีวีที่สำหรับโรงแรม แบบ Multicast L2 ถึง โรงแรมผ่าน fiber optic และ รับติดตั้งทุกรูปแบบ : ) ยินดีให้คำปรึกษาก่อน เพราะอยากให้เข้าใจหลักการและปัญหาของ ต่าง ๆ ก่อน ๆ ใช้งานครับ

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *