Yerel Network Multicast IP Yayın Teknolojisi

Yerel network üzerinde Multicast yayıncılık (çok noktaya yayın) terimi temel olarak birden fazla ağ istemcisine (client) tek bir akışın (stream) gönderiliyor olmasıdır.
Genelde yerel ağ üzerinden yapılan IP TV, canlı Video yayını ve IP Telefon sistemleri için kullanılır.
Yerel ağdaki bant genişliğinin düşük tutulması ve gereksiz kaynak kullanılmaması, ağ trafiğinin rahat akış sağlaması için geliştirilen bir network teknolojisidir.

Internet protokolü teknolojisinin bir noktadan herhangi bir noktaya (unicast) yayıncılık türünden farklı olarak, bir noktadan çok noktaya (multicast) yayıncılıkta UDP/RTP protokolü kullanılır.

UDP protokolünün özelliği; kaynaktan alıcıya gönderilen data paketlerinin otomatik olarak sadece ard arda gönderilmesi işlemidir.
Diğer protokollerdeki gibi (http, rtsp, rtmp, hls ..) iletilen data paketlerinin gönderilme sırası, sağlıklı teslim raporu, doğru iletilmeyen paketlerin yinelenmesi.. gibi yayın akışı iletilmesinde gecikmelere (latency) sebep olacak ayrıntılar yoktur.


Televizyon yayıncılığı – Broadcasting teknolojisi ile tanımlarsak, UDP protokolü ile Multicasting işi; uydudan yapılan TV yayını veya karasal vericiden yapılan TV yayını gibi / bir noktadan çok alıcıya yapılan bir iletim sistemidir.

ip v4 de multicast işlemi için IGMP  (Internet Group Management Protokol) kullanılmaktadır
Internet Protokolü (IP),  multicast teknolojisi için IP v4 standartında 224.0.0.0 ile 239.255.255.255 ip numarası aralığını ayırmıştır.

IGMP yönlendiriciden (router – server) istemciye doğru çalışan bir protokoldür.
Herhangi bir multicast grubuna üye olan istemciler düzenli olarak katılım (join) ve üyelik raporu (membership report) mesajları gönderirler. Böylece router istemci hakkında güncel bilgiye sahip olur. 

IGMP v1’de ayrılma (leave) mesajı olmadığından membership report ile istemcinin ayakta olup olmadığını anlarlar.
IGMP v2’de ise ayrılma (leave) mesajları bulunur. İstemci üyelikten ayrılmak istediği zaman leave mesajı gönderir ve multicast grubundan çıkarak trafiği dinlemez hale gelir.
(örnek olarak; IP TV sisteminde o an içinde izlenilen TV kanalının terk edilerek kumandadan başka bir kanalın istenmesiyle, eski kanalın terkedilmesi – susturulması işlemi)

IGMP v3’te ise belirli bir grubun içinde belirli bir kaynak hosta üye olabilme özelliği gelmektedir.

Multicast IP yayın yapılacak olan yerel ağdaki dağıtım noktalarında IGMP snooping (gözetleme) özellikli network switchler (ağ anahtarları) kullanılır.
Network switchlerinde IGMP snooping vasıtasıyla Multicast yayını yapılandırmak için:

Anahtarla aynı ağa bağlı bir bilgisayardan bir web tarayıcısı açın veya anahtara bir ethernet kablosu aracılığıyla doğrudan bağlanın.
Anahtara atanan IP adresini girin. / Oturum açma sayfası açılır. / Anahtar şifresini girin.
Giriş sayfası görüntülenir. / Sayfanın üstündeki menüden Gelişmiş Ayarlar seçeneğini belirleyin.
Preset Modes sayfası görüntülenir. / Multicast'ı seçin.
IGMP  snooping (gözetleme) bölümündeki kaydırıcıyı tıklatarak IGMP  gözetleme özelliğini etkinleştirin.
IGMP gözetleme özelliği etkinleştirildiğinde, kaydırma çubuğu (slider) renkli görüntülenir.
Uygula (Apply) seçeneğini tıklayın.

Bundan daha ileri olan IGMP v1,v2,v3 ve IGMP Snooping v1,v2,v3 gibi ayarlar network switch uzmanlığı gerektiren işlerdir.

Bu konuyla ilgili teknik termonolojiler;

Multicast Adres / Grup: Class D IP blok / 224.0.0.0 - 239.255.255.255  arası IP leri kapsar.

Multicast Kaynak / Source / Multicast yayın akışını oluştup hedef adresi multicast adres olan IP bloğuna gönderen sistemlerdir. IP TV de Uydu – IP Gatewayler, serverlar, IP telefon sisteminde telefon santralı gibi.

İstemci / Alıcı / Client / Receiver / Belirli bir veya birden fazla multicast gruba bağlanmak isteyen, yani kaynaktan yayınlanan akışı almak isteyen sistemlerdir. IP TV de settopboxlar, smart TVler, PC-Laptop, ip telefonda telefon ahizeleri gibi.

Snooping / Gözetleme, izleme.

IGMP / Internet Group Management Protocol

Bu şemada; uydu giriş - IP çıkış Gateway cihazının IP TV yayın merkezinde yerel network üzerinden Multicast olarak yayın iletme bağlantısı vardır.