멀티캐스트(Multicast)란?
멀티캐스트는 특정 그룹의 수신자에게 동시에 데이터를 전송하는 방식입니다. 유니캐스트(1:1)와 브로드캐스트(1:전체)의 중간 형태로, 대역폭 효율이 높습니다. IPTV, 화상회의, 금융 시세 전송에 활용됩니다.
멀티캐스트 주소 체계 (IPv4)
- 범위: 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255 (Class D)
- 224.0.0.0/24: 로컬 링크 멀티캐스트 (라우터 경유 안 함)
- 224.0.0.1: 모든 호스트
- 224.0.0.2: 모든 라우터
- 224.0.0.5: OSPF 라우터 / 224.0.0.6: OSPF DR/BDR
- 224.0.0.9: RIPv2 / 224.0.0.18: VRRP
- 224.0.1.0/24: 인터넷 전역 멀티캐스트
- 239.0.0.0/8: 관리 범위 멀티캐스트 (사설망 내부)
IGMP (Internet Group Management Protocol)
호스트와 라우터 간 멀티캐스트 그룹 멤버십 관리 프로토콜입니다.
IGMP 버전
- IGMPv1: 그룹 가입만 지원. 탈퇴 메시지 없음 (타임아웃으로 제거)
- IGMPv2: Leave Group 메시지 추가 → 더 빠른 그룹 탈퇴. Querier 선출
- IGMPv3: Source-Specific Multicast(SSM) 지원. 특정 소스의 트래픽만 수신 가능
IGMP Snooping
스위치가 IGMP 패킷을 감청하여 멀티캐스트 트래픽을 관심 있는 포트에만 전달. 불필요한 플러딩 방지
멀티캐스트 라우팅 프로토콜
PIM (Protocol Independent Multicast)
기존 유니캐스트 라우팅 테이블을 활용하므로 “프로토콜 독립적”입니다.
PIM-DM (Dense Mode)
- Push 방식: 처음에 모든 경로로 멀티캐스트 전송 후, 수신자 없는 방향은 Prune
- 수신자가 밀집된 네트워크에 적합
- 주기적으로 Prune 상태 초기화 (State Refresh)
PIM-SM (Sparse Mode)
- Pull 방식: 수신자가 Join 요청을 보내야 트래픽 전송
- RP(Rendezvous Point): 소스와 수신자를 연결하는 중간 집합점
- 수신자가 드문 네트워크(기업 WAN)에 적합
- 현재 대부분의 네트워크에서 사용
PIM-SSM (Source-Specific Multicast)
- 특정 소스의 트래픽만 수신. RP 불필요
- 232.0.0.0/8 주소 범위 사용
- IPTV 서비스에 적합
멀티캐스트 배포 트리
- SPT(Shortest Path Tree): 소스에서 수신자까지 최단 경로 트리
- RPT(Rendezvous Point Tree): RP를 통한 공유 트리. PIM-SM 초기 사용
- PIM-SM은 RPT 시작 → 임계값 초과 시 SPT로 전환
시험 핵심 포인트
- 224.0.0.5: OSPF All Routers / 224.0.0.18: VRRP
- IGMPv2: Leave Group 메시지 추가 / IGMPv3: SSM(소스 선택)
- PIM-DM: Push + Prune (밀집 환경)
- PIM-SM: Pull + RP (희박 환경, 현재 표준)
- IGMP Snooping: 스위치가 멀티캐스트를 필요한 포트에만 전달
마무리
멀티캐스트는 스트리밍·금융 서비스에 필수적인 기술입니다. PIM-DM과 PIM-SM의 동작 방식 차이, 주요 멀티캐스트 주소 할당을 중점적으로 학습하세요.