[Network] 메세지 전송방식 : 유니캐스트, 멀티캐스트, 브로드 캐스트

 

우리가 방송국을 지칭할 때 브로드 캐스트 라는 단어를 많이 들어봤을 것이다. 네트워크에서 고유 주소로 식별된 네트워크 목적지에 메세지 전송을 하는 방식에 따라 유니캐스트, 멀티 캐스트, 브로드 캐스트로 나뉘게 되며 이 개념은 가장 기본적인 네트워크 개념 중에 하나이니 숙지 하도록 하자.

이 글의 순서는 아래와 같다.

1. Unicast

2. Multicast

3. Broadcast

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Unicast

1:1 통신을 말하며 LAN 통신에서 송신자의 MAC과 수신자의 MAC 주소를 알 때 메세지를 전달한다.

유니캐스트 메세징은 개인적이거나 고유한 리소스가 필요한 모든 네트워크 프로세스에서 사용될 수 있다.

한개의 목적지 MAC 주소를 사용하여 CPU 성능에는 문제를 주지 않는다.

단점 : 대량으로 배포되는 특정 네트워크 응용 프로그램에서 유니캐스트로 데이터를 전송할 경우, 각각의 네트워크 연결바마 호스트의 컴퓨터 리소스를 소비할 뿐만 아니라 각각 다른 네트워크 대역폭을 필요로 하기 때문에 전송비용이 매우 높다

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Broadcast

정보의 전달 과정에서 송신자는 누군지 확실히 아나 수신자를 특정하지 않았을 때, 네트워크에 있는 모든 서버에게 정보를 알려야 할 때, 라우터 끼리 정보를 교환하거나 새로운 라우터를 찾을때, 브로드캐스팅 방식을 사용한다. Flooding 개념이라 생각하면 되겠다.

따라서 브로드캐스팅용 주소가 따로 정해져있고, 수신 받는 목적지는 이 주소가 오면 패킷을 자신의 CPU로 전송해서 CPU가 패킷을 처리한다. 네트워트에 있는 모든 목적지에 패킷이 전송되므로 트래픽이 증각하고 CPU 성능의 저하도 있다.

컴퓨터 네트워킹에서 브로드 캐스팅(방송) 방식을 사용하면 네트워크상의 모든 장치가 수신 할 패킷을 전송하는 것을 의미 한다 . 실제로, 브로드 캐스트의 범위는 브로드 캐스트 도메인으로 제한 된다. 즉 메시지 브로드 캐스팅은 호스트가 고유 한 IP 주소로 식별되는 다른 단일 호스트에 데이터 그램을 보내는 유니 캐스트 주소 지정과는 별개로, 해당 브로드 캐스트 주소를 사용하여 해당 주소 범위에 있는 전체 호스트에 트래픽을 전달하는것이다.

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Multicast

한번의 송신으로 메세지나 정보를 목표한 여러 컴퓨터에 전송하는 것을 말한다. 1: 다 전송 방법이라고 생각하면 되겠다.

수신자를 그룹화 하여 해당 그룹에 해당하는 수신지만 유니캐스트(그룹을 특정)+브로드 캐스트 (그룹안에 있는 모든 수신지에 정보전달)한다고 보면 되겠다.

멀티 캐스트는 보통 IP 멀티캐스트 형태로 구현되는데, 이는 스트리밍을 위한 인터넷 프로토콜 응용 프로그램 및 인터넷 TV 에서 많이 사용된다. IP 멀티 캐스트는 주로 IP 라우팅 단계에서 구현되며, 이때 라우터는 데이터그램을 멀티캐스트 대상 주소로 보내기 위한 최적의 전송 경로를 생성한다.

IP 멀티캐스트는 네트워크상의 IP 인프라를 통해 일대다 통신을 하기 위한 기술이다. 이는 수신자의 수와 종류에 대한 선행 지식을 요구하지 않음으로써 더 많은 수신자로의 전송을 가능하게 한다. 멀티캐스트는 소스로부터 패킷을 한 번만 전송하게 함으로써 네트워크 인프라를 효율적으로 사용하며, 이는 많은 수신자들에게 전송할 필요가 있을 때도 마찬가지이다. 네트워크상의 각 노드들은 필요한 경우에만 여러 수신자에 도달하는 패킷을 복제한다.

멀티캐스트 주소를 사용하는 가장 일반적인 전송 계층 프로토콜(transport layer protocol)은 사용자 데이터그램 프로토콜(User Datagram Protocol, UDP)이다. UDP는 전송 과정에서 데이터그램이 누락되거나 순서가 뒤바뀌는 경우도 있어 신뢰성이 낮다. IP 멀티캐스트 상에서 손실을 감지하고 재전송하기 위해, 프라그마틱 제네럴 멀티캐스트(Pragmatic General Multicast, PGM)와 같은 신뢰할 수 있는 멀티캐스트 프로토콜이 개발되었다.

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각각의 방식을 그림으로 비교해 보면 아래와 같다.

 

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Reference

출처 1 : ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9C%A0%EB%8B%88%EC%BA%90%EC%8A%A4%ED%8A%B8

유니캐스트 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

출처 2 : ko.wikipedia.org/wiki/%EB%A9%80%ED%8B%B0%EC%BA%90%EC%8A%A4%ED%8A%B8

멀티캐스트 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

출처 3 : ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B8%8C%EB%A1%9C%EB%93%9C%EC%BA%90%EC%8A%A4%ED%8C%85_(%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%82%B9)

브로드캐스팅 (네트워킹) - 위키백과, 우리 모두의 백과사전