A Service Architecture to support IP Multicast Service over UNI 4.0 based ATM Networks

UNI 4.0 기반 ATM 망에서의 IP 멀티캐스트 지원 방안을 위한 서비스 구조

  • 이미정 (이화여지대학교 컴퓨터학과) ;
  • 정선 (이화여자대학교 컴퓨터학과) ;
  • 김예경 (이화여자대학교 컴퓨터학과)
  • Published : 2000.09.01

Abstract

Most of the important real time multimedia applications require multipoint transmissions. To support these applications in ATM based Intermet environments, it is important to provide efficient IP multicast transportations over ATM networks. IETF proposed MARS(Multicast Address Resolution Server) as the service architecture to transport connectionless IP multicast flows over connection oriented ATM VCs. MARS assumes UNI3.0/3.1 signalling. Since UNI3.0/3.1 does not provide any means for receivers to request a join for a multicast ATM VC, MARS provides overlay service to relay join request from IP multicast group members to the sources of the multicast group. Later on, ATM Forum standardized UNI4.0 signalling which is provisioned with a new signalling mechanism called LIJ(Leaf Initiated Join). LIJ enables receivers to directly signal the source of an ATM VC to join. In this paper, we propose a new service architecture providing IP multicast flow transportation over ATM networks deploying UNI4.0 signalling. The proposed architecture is named UNI4MARS. It comprises service components same as those of the MARS. The main functionality provided by the UNI4MARS is to provide source information to the receivers so that the receivers may exploit LIJ to join multicast ATM VCs dynamically. The implementation overhead of UNI4MARS and that of MARS are compared by a course of simulations. The simulation results show that the UNI4MARS supports the dynamic IP multicast group changes more efficiently with respect to processing, memory and bandwidth overhead.

인터넷에서의 대부분의 중요한 실시간 멀티미디어 응용들은 멀티캐스트 서비스를 요구하므로 이들 응용을 ATM 기반의 인터넷에서 지원하기 위해서는 IP 멀티캐스트의 효율적인 처리가 필수적이다. IETF에서는 UNI 3.0/3.1 기반 ATM 망에서 연결형 일대다. ATM VC로 비연결형 IP 멀티캐스트를 지원하기 위해 MARS(Multicast Address Resolution Server)모델을 제안하였다. UNI 3.0/3.1 시그널링으로는 동적으로 멀티캐스트 그룹에 참여하려는 수신원을 VC 연결의 주체인 송신원에게 알릴 수 없기 때문에, MARS는 동적으로 멀티캐스트 그룹에 참여하려는 수신원을 멤버들의 요청을 받아 이를 송신원에게 알려주는 오버레이 서비스를 제공한다. 그런데 ATM Forum이 UNI 3.0/3.1 시그널링을 수정, 보완하여 표준화한 UNI 4.0 시그널링에서는 일대다 ATM VC에 참여하기 위해 수신원이 직접 송신원으로 신호할 수 있는 LIJ(Leaf Initiated Join)기능이 제안되었다. 본 논문에서는 UNI 4.0 기반의 ATM 망에서 LIJ 기능을 이용하여 IP 멀티캐스트 서비스를 제공하는 UNI4MARS 모델을 제안한다. MARS 서버와는 대조적으로, 제안하는 UNI4MARS 서버는 수신원이 LIJ 요청을 할 때 필요로 하는 송신원 정보를 알려주기 위하여 멀티캐스트 그룹에 대한 송신원의 등록/탈퇴 정보를 유지한다. 시뮬레이션을 통하여 비교해 본 결과, 제안하는 UNI4MARS모델은 동적인 IP 멀티캐스트를 지원하는 기능적인 면에서는 기존의 MARS 모델과 동일하지만 송신원에 비하여 수신원의 수가 많은 비대칭적 다중점 대 다중점 응용의 경우 구현에 필요한 프로세싱 오버헤드 및 메모리와 대역폭 요구량 측면에서 MARS 모델보다 유리함을 알 수 있었다.

Keywords

References

  1. G. Armitage, 'Support for Multicast over UNI 3.0/3.1 based ATM Networks,' RFC 2022, Nov. 1996
  2. ATM Forum, 'ATM User Network Interface (UNI) Signalling Specification Version4.0,' af-sig-0061.000, Jul. 1997
  3. G. Armitage, 'IP Multicasting over ATM Networks,' Journal on Selected Areas in Communications VOL. 15 No. 3, Apr. 1997 https://doi.org/10.1109/49.564141
  4. 박미룡, 'UNI 4.0 기반의 ATM 망에서 인터넷 멀티캐스트', 한국통신학회 발표집, 1999년 7월
  5. 최정현, 이미정, 'UNI 4.0 기반 ATM 망에서의 IP 멀티캐스트 지원을 위한 서비스 구조', 통신 정보 합동 학술 대회, 논문집 2권, 1999년 4월
  6. ATM Forum 'Integrated Local Management Interface (ILMI)Specification Version 4.0,' af-ilmi-0065.000, Sep. 1996
  7. Mike Davison, 'ILMI-Based Server Discovery for MARS,' Internet-Draft, Nov. 1998
  8. R. Talpade, 'Multicast Server Architecture for MARS based ATM multicasting,' RFC 2149, May. 1997
  9. J. Heinanen, 'Multiprotocol Encapsulation over ATM Adaptation Layer 5,' RFC 1483, Telecom Finland, Jul. 1993
  10. M. Laubach, 'Classical IP and ARP over ATM,' RFC 1577, Jan. 1994
  11. S. Deering, 'Host Extensions for IP Multicasting,' RFC 1112, Aug. 1989
  12. S. Deering et al, 'Distance Vector Multicast Routing Protocol,' RFC 1075, Nov. 1988
  13. Torsten Braun et al, 'Comparison of Concepts for IP Multicast over ATM,' IEEE ATM '96 Vol. 1, Aug. 1996
  14. Rajesh R. Talpade et al, 'Experience with Architectures for Supporting IP Multicast over ATM,' IEEE ATM '96 Vol. 1, Aug. 1996