Multicast – Übersicht

Auf dieser Seite erhalten Sie einen Überblick über Multicast in Google Cloud.

Multicast ist eine Art der Netzwerkkommunikation, bei der eine Quelle (Multicast-Ersteller) dieselben Daten gleichzeitig an mehrere Ziele (Multicast-Empfänger) senden kann. Damit Multicast-Empfänger Traffic empfangen können, müssen sie zuerst der Multicast-Gruppe beitreten, an die der Multicast-Ersteller Traffic sendet. Die Mitgliedschaft in Multicast-Gruppen wird mit dem Internet Group Management Protocol (IGMP) verwaltet.

Google Cloud bietet Unterstützung für cloudbasiertes Multicast als verwalteten Dienst. Sie können VPC-Netzwerke (Virtual Private Cloud) verwenden, um Compute Engine-Instanzen zu hosten, die als Multicast-Producer und ‑Consumer fungieren. Eine Übersicht über das Ressourcenmodell für Multicast in Google Cloud und die Topologien, die Sie konfigurieren können, finden Sie unter Multicast-Ressourcenmodell und ‑Topologien.

In dieser Dokumentation und der Multicast API werden die Begriffe Multicast-Producer und Multicast-Consumer verwendet, um sich auf Ressourcen zu beziehen, die am Senden und Empfangen von Multicast-Traffic beteiligt sind. Multicast-Produzenten werden auch als Multicast-Publisher, ‑Absender oder ‑Quellen bezeichnet. Multicast-Nutzer werden auch als Multicast-Abonnenten, ‑Empfänger oder ‑Listener bezeichnet.

Spezifikationen

Für Multicast in Google Cloud gilt Folgendes:

  • IGMPv2 zur Verwaltung der Mitgliedschaft in Multicast-Gruppen: Google Cloud Verwendet IGMPv2 zur Verwaltung der Mitgliedschaft in Multicast-Gruppen gemäß RFC 2236. Multicast-Anwendungen, die zuGoogle Cloud migriert werden, können weiterhin IGMPv2 verwenden, um Multicast-Gruppen beizutreten und sie zu verlassen. Weitere Informationen finden Sie unter Funktionsweise von IGMPv2.
  • Intraregionale, zonenübergreifende Multicast-Verteilung: Google Cloudunterstützt die Verteilung von Traffic an Multicast-Empfänger in derselben Region wie der Multicast-Produzent. Multicast-Nutzer können sich in anderen Zonen als der Multicast-Produzent befinden. Optional können Sie die Verteilung auf die Zone beschränken, in der sich sowohl der Multicast-Producer als auch die Multicast-Consumer befinden.
  • Redundanz der Multicast-Infrastruktur durch Domains: Google Cloudverwendet Multicast-Domains als Zuverlässigkeitsgrenze, wobei jede Domain eine separate Infrastruktur für die Verteilung von Multicast-Traffic verwendet. Weitere Informationen finden Sie unter Multicast-Domains.

Funktionsweise von IGMPv2

In der folgenden Liste wird beschrieben, wie IGMPv2 funktioniert, nachdem Multicast konfiguriert wurde:

  • Multicast-Produzenten können Traffic an eine Multicast-Gruppe senden, ohne der Gruppe beizutreten.
  • Informationen für Multicast-Nutzer finden Sie hier:
    • Multicast-Router senden allgemeine IGMP-Anfragen an 224.0.0.1, um die Gruppen zu ermitteln, denen Multicast-Nutzer beitreten möchten.
    • Damit ein Multicast-Consumer IGMP-General-Query-Nachrichten empfangen kann, muss er für IGMP konfiguriert sein. Nachdem der Multicast-Empfänger für IGMP konfiguriert wurde, empfängt er kontinuierlich periodische allgemeine IGMP-Anfragen.
    • Um einer Multicast-Gruppe beizutreten, antwortet der Multicast-Nutzer mit einem IGMP-Mitgliedschaftsbericht. Die Ziel-IP-Adresse für einen IGMP-Mitgliedschaftsbericht ist die IP-Adresse der Multicastgruppe. Wenn der Multicast-Empfänger nicht mehr reagiert, wird er nach drei verpassten Anfragen automatisch entfernt.
    • Wenn ein Multicast-Nutzer eine Multicast-Gruppe verlassen möchte, sendet er eine IGMP-Leave-Nachricht an 224.0.0.2.

Sie können Logs für Ereignisse zur Mitgliedschaft in Multicast-Gruppen ansehen, z. B. wenn dieGoogle Cloud -Steuerungsebene eine Beitrittsanfrage erhalten oder einen Multicast-Nutzer erfolgreich einer Gruppe hinzugefügt hat. Weitere Informationen finden Sie unter Protokollereignisse zur Multicast-Gruppenmitgliedschaft ansehen.

Überlegungen zu Computern für Multicast-Produzenten und ‑Nutzer

In diesem Abschnitt werden die Faktoren beschrieben, die Sie bei der Auswahl eines Compute Engine-Maschinentyps für Multicast-Producer- und ‑Consumer-Instanzen berücksichtigen müssen. Wenn Sie Multicast-Anwendungen verwenden, die viel Traffic senden oder empfangen, sollten Sie die Anleitung in diesem Abschnitt befolgen, um eine optimale Leistung zu erzielen und Probleme wie Paketverluste aufgrund von Ressourcenerschöpfung zu vermeiden.

Beachten Sie die folgenden Hinweise:

  • Verwenden Sie Maschinentypen aus der C4-Maschinenserie, wenn Sie Multicast-Producer- oder -Consumer-Instanzen erstellen.
  • Sie können VM-Instanzen oder Bare Metal-Instanzen erstellen.

  • Die folgende Tabelle enthält die minimal unterstützte Anzahl von vCPUs und die maximal unterstützten Pakete pro Sekunde (pps) basierend auf der Anzahl der vCPUs. Wählen Sie für eine optimale Leistung einen Maschinentyp und eine vCPU-Anzahl entsprechend dem erwarteten Multicast-Traffic aus.

    Maschinentypen vCPUs Maximale Anzahl von Paketen pro Sekunde
    C4-Maschinentypen 32 200.000
    48 266.000
    96 533.000
    144 800.000
    288 1.600.000

Zusätzlich zur Auswahl eines Maschinentyps gemäß den Anleitungen in diesem Abschnitt sollten Sie einen Netzwerk-Kernel-Bypass wie DPDK verwenden, wie unter Schnellere Verarbeitung von Netzwerkpaketen mit DPDK ermöglichen beschrieben.

Unterstützte Standorte

Sie können Multicast in den folgenden Google Cloud Regionen und Zonen verwenden:

Region Zonen
europe-west2
  • europe-west2-a
  • europe-west2-b
us-central1
  • us-central1-b
  • us-central1-c
us-east5
  • us-east5-a
  • us-east5-b

Zugriff für Ihre Projekte anfordern

Bevor Sie Multicast verwenden können, muss Ihr Projekt von Google auf eine Zulassungsliste gesetzt werden. Wenden Sie sich an Google, um Ihr Projekt hinzuzufügen. Der Zulassungsprozess kann mehrere Wochen dauern.

Bei der freigegebenen VPC müssen nur Hostprojekte auf die Zulassungsliste gesetzt werden.

Abrechnung

Die folgende Liste enthält Informationen zu Abrechnungsgebühren, die für Multicast-Infrastruktur und ‑Traffic gelten. Weitere Informationen zu den Preisen erhalten Sie von Ihrem Google Cloud Vertriebsmitarbeiter.

  • Reservierung von Multicast-Infrastrukturressourcen: Die Abrechnung für die Multicast-Infrastruktur erfolgt über Multicast-Administratorprojekte, die Aktivierungen von Multicast-Domains enthalten. Die Abrechnung beginnt, wenn eine Multicast-Domänenaktivierung erstellt wird.
  • Multicast-Datenverarbeitung: Die Abrechnung für die Multicast-Datenverarbeitung erfolgt für Projekte, in denen Multicast-Empfänger Multicast-Traffic empfangen.

Wenn Sie das Network Connectivity Center verwenden, fallen Gebühren für erweiterte Datennetzwerke für Traffic an, der von Multicast-Producern an die Multicast-Infrastruktur gesendet wird. Diese Gebühren fallen nicht für den Traffic an, der von der Multicast-Infrastruktur repliziert und an Multicast-Empfänger gesendet wird.

Beschränkungen

Für Multicast in Google Cloud gelten die folgenden Einschränkungen:

  • Multicast ist in einer begrenzten Anzahl von Zonen verfügbar, wie unter Unterstützte Standorte beschrieben.
  • Multicast wird nur für Compute Engine-Instanzen in VPC-Netzwerken unterstützt. Multicast wird für andere Endpunkttypen oder über Hybridkonnektivitätsoptionen wie Cloud Interconnect oder Cloud VPN, die Sie für den Zugriff auf lokale Netzwerke oder Remote-Cloud-Dienstanbieter verwenden, nicht unterstützt.
  • Multicast unterstützt nur IPv4-Traffic. IPv6-Traffic wird nicht unterstützt.
  • Multicast unterstützt UDP als Protokoll der Schicht 4.
  • Verwenden Sie den Multicast-Adressraum (224.0.0.0/4) nicht für Nicht-Multicast-Traffic, da dies zu Problemen wie falsch weitergeleitetem oder falsch verarbeitetem Traffic führen kann.
  • Multicast unterstützt keine Jumbo Frames. Wir empfehlen eine maximale Übertragungseinheit (MTU) von 1.500 Byte. Weitere Informationen zu VPC-MTU-Größen finden Sie unter Maximale Übertragungseinheit.
  • Regionenübergreifender Multicast-Traffic wird nicht unterstützt. Sie können zwar dieselbe Multicast-Domain in verschiedenen Regionen aktivieren, um zonenübergreifenden Multicast-Traffic innerhalb der einzelnen Regionen zu ermöglichen, aber mit dieser Konfiguration kann kein Multicast-Traffic zwischen Regionen gesendet werden.
  • Multicast-Gruppenbereiche dürfen keine Präfixlänge (Subnetzmaske) haben, die kürzer als /23 ist. /22 ist beispielsweise eine ungültige Präfixlänge. Außerdem empfehlen wir, Multicast-IP-Adressen in Bereichen zu gruppieren, anstatt viele einzelne Adressen zu reservieren. Verwenden Sie beispielsweise einen /24-Adressbereich, anstatt 256 /32-Adressen zu reservieren.
  • Google Cloud unterstützt die Verwendung von VPC-Paketspiegelung oder Paketspiegelung für die Integration der Netzwerksicherheit mit Multicast nicht.
  • Um Leistungseinbußen oder Paketverluste zu vermeiden, empfehlen wir, dass Multicast-Konfigurationen für eine bestimmte Multicast-Domain die folgenden Werte nicht überschreiten:
    • Ein maximaler aggregierter Durchsatz von ausgehenden Paketen pro Sekunde (pps) von 100.000.000 pps pro Zone.
    • Maximal 500 Multicast-Nutzer pro Multicast-Gruppe und Zone.

Kontingente und Limits

Für Multicast-Ressourcen gelten die in Multicast-Kontingente und ‑Limits beschriebenen Kontingente und Limits.

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