Protocolos Capa de Transporte. Multidifusion

 Multidifusión

    Una operación de multidifusión (multicast) es una operación que envía un mensaje de un proceso a cada uno de los miembros de un grupo de procesos, de manera que la membresía del grupo es transparente para el remitente. Hay un abanico de posibilidades en el comportamiento de una multidifusión. El protocolo de multidifusión más simple no ofrece garantías sobre envío de mensajes o mensajes perdidos.

Los mensajes de multidifusión proporcionan una infraestructura para construir sistemas distribuidos con las siguientes características: 

1. Tolerancia a fallas basada en servicios replicados: un servicio replicado consta de un grupo de servidores para suplir un servicio en particular. Las solicitudes de los clientes se envían por multidifusión a todos los miembros del grupo de servidores, cada uno de los cuales realiza una operación idéntica. Cuando algunos de los miembros falla, los clientes aún pueden ser atendidos. 
2.  Descubrimiento de servicios en redes espontáneas: En el descubrimiento de servicios, se usan los mensajes de multidifusión por servidores y clientes para localizar los servicios de disponibles con el fin de registrar sus interfaces o buscar las interfaces de otros servicios en el Sistema distribuido. 
3. Mejor rendimiento a través de datos replicados: los datos se replican para aumentar el rendimiento de un servicio: en algunos casos, las réplicas de los datos se colocan  en los computadores de usuarios. Cada vez que cambian los datos, el nuevo valor se envía por multidifusión a los procesos que gestionan las réplicas. 
4. Propagación de notificaciones de eventos: la multidifusión a un grupo se puede utilizar para notificar a procesos cuando algo sucede. Por ejemplo, en Facebook, cuando alguien cambia su estado, todos sus amigos reciben notificaciones.

 La multidifusión IP

La multidifusión IP se basa en el Protocolo de Internet (IP). Multidifusión IP permite al remitente transmitir un solo paquete IP a un conjunto de computadoras que forman un grupo de multidifusión. La multidifusión IP tiene las siguientes características:

• Dirección de Grupos. Cada grupo de multidifusión es una direción única de la clase D. Unas pocas direcciones son asignadas por la autoridad única de internet, otras direcciones son de uso privado. 

• Número de Grupos. IP proporciona direcciones hasta para 2 elevado a la 28 grupos de multidifusión. Membresía dinámica a grupos. Un host puede unirse o abandonar un grupo de IP multidifusión cuando lo requiera. 

• Uso del hardware. Si el hardware de la red subyacente soporta IP multidifusión, entonces IP usa el hardware de multidifusión para enviar los mensajes IP multidifusión. En caso contrario, usa difusión(cast) o transmisión (broadcast) 

• Reenvio en Redes. Debido a que miembros de grupos de multidifusión IP son adjuntos a varias redes físicas, se require el uso de enrutadores con la capacidad de multidifusión para el reenvío de multidifusión IP.

• Semántica de la distribución Multidifusión IP usa la semántica mejor-esfuerzo para la distribución de mensajes: significa que un datagrama multidifusión puede perderse, retrasarse, duplicarse, o distribuirse fuera de orden. 

• Membresía y transmisión. Un host arbitrario puede enviar datagramas al grupo de multidifusión. La membresía al grupo solo se usa para determinar si el datagrama recibido por el host puede ser enviado al grupo.

En el nivel de programación de aplicaciones, la multidifusión IP solo está disponible a través de UDP. Un programa de aplicación realiza multidifusión enviando datagramas UDP con multidifusión direcciones y números de puerto ordinarios. Puede unirse a un grupo de multidifusión haciendo que su socket se una al grupo, lo que le permite recibir  mensajes al grupo. A nivel de IP, una computadora pertenece a un grupo de multidifusión cuando uno o más de sus procesos tiene sockets que pertenecen a ese grupo. Cuando llega un mensaje de multidifusión a una computadora, las copias se reenvían a todos los sockets locales que se han unido a la dirección de multidifusión especificada y están vinculados a el número de puerto especificado.

Bibliografia:

[1] Douglas Comer. Internetworking with TCP/IP . Volume 1. Sixth edition, Pearson New International Edition. Always learning. Pearson Education Limited, 2014

[2]Larry L. Peterson and Bruce S. Davie. Computer Networks: A Systems Approach. 6th edition. Morgan Kaufmann, 2021

[3] Behrouz A. Forouzan. Data communications & networking with TCP/IP protocol suite. McGraw-Hill Forouzan networking series. McGraw-Hill US Higher Ed ISE, 2021. ISBN