סקירה כללית על Cloud Multicast

בדף הזה תוכלו לקרוא סקירה כללית על Cloud Multicast.

מולטיקאסט הוא סוג של תקשורת ברשת שמאפשרת למקור (יצרן מולטיקאסט) לשלוח את אותם נתונים לכמה יעדים (צרכני מולטיקאסט) בו-זמנית. כדי לקבל תנועת גולשים, צרכני multicast צריכים קודם להצטרף לקבוצת ה-multicast שאליה יצרן ה-multicast שולח תנועת גולשים. החברות בקבוצת Multicast מנוהלת באמצעות Internet Group Management Protocol (‏IGMP).

Cloud Multicast הוא שירות מנוהל שמספק תמיכה בשידור מרובה משתתפים מבוסס-ענן לרשתות של ענן וירטואלי פרטי (VPC). אתם יכולים להשתמש ב-Cloud Multicast כדי לאפשר למכונות של Compute Engine לפעול כמפיקים וכצרכנים של Multicast. סקירה כללית של מודל המשאבים והטופולוגיות שאפשר להגדיר זמינה במאמר מודל המשאבים והטופולוגיות של Cloud Multicast.

במסמכי העזרה האלה וב-multicast API נעשה שימוש במונחים multicast producer ו-multicast consumer כדי להתייחס למשאבים שמעורבים בשליחה ובקבלה של תעבורת multicast. מפיקים של שידורי מולטיקאסט נקראים גם מפרסמים, שולחים או מקורות של שידורי מולטיקאסט. צרכני Multicast נקראים גם מנויי Multicast, מקלטים או מאזינים.

מפרטים

המאפיינים של Cloud Multicast הם:

  • ‫IGMPv2 לניהול חברות בקבוצות Multicast: Cloud Multicast משתמש ב-IGMPv2 כדי לנהל חברות בקבוצות Multicast, כפי שמוגדר ב-RFC 2236. אפליקציות מולטיקאסט שעוברות אלGoogle Cloud יכולות להמשיך להשתמש ב-IGMPv2 כדי להצטרף לקבוצות מולטיקאסט ולצאת מהן. מידע נוסף זמין במאמר איך עובד פרוטוקול IGMPv2.
  • הפצה של multicast בתוך אזור, בין אזורים: Cloud Multicast תומך בהפצת תנועה לצרכני multicast באותו אזור שבו נמצא יצרן ה-multicast. צרכני multicast יכולים להיות ממוקמים באזורים שונים מיוצר ה-multicast. אפשר גם להגביל את ההפצה רק לתחום מסוים, כך שהיצרן של שידור המולטיקאסט והצרכנים של שידור המולטיקאסט יהיו באותו תחום.
  • יתירות של תשתית Multicast באמצעות דומיינים: ב-Cloud Multicast נעשה שימוש בדומיינים של Multicast כגבול אמינות, שבו כל דומיין משתמש בתשתית נפרדת כדי להפיץ תנועת Multicast. מידע נוסף מופיע במאמר בנושא דומיינים של שידור מרובה משתתפים.

איך פרוטוקול IGMPv2 פועל

בקטע הבא מוסבר איך פרוטוקול IGMPv2 פועל אחרי ההגדרה של Cloud Multicast:

  • מפיקים של שידורי מולטיקאסט יכולים לשלוח תנועה לקבוצת מולטיקאסט בלי להצטרף לקבוצה.
  • לצרכני multicast, כדאי לעיין במאמרים הבאים:
    • נתבי Multicast שולחים הודעות שאילתה כללית של IGMP אל 224.0.0.1 כדי לקבוע לאילו קבוצות צרכני Multicast רוצים להצטרף.
    • כדי לקבל הודעות שאילתה כללית של IGMP, צריך להגדיר את IGMP עבור צרכן מולטיקאסט. אחרי שמגדירים את צרכן ה-multicast ל-IGMP, הוא מקבל באופן רציף הודעות כלליות של שאילתות IGMP תקופתיות.
    • כדי להצטרף לקבוצת multicast, צרכן ה-multicast מגיב בדוח חברות ב-IGMP. כתובת ה-IP של היעד בדוח חברות ב-IGMP היא כתובת ה-IP של קבוצת ה-Multicast. אם צרכן המולטיקאסט מפסיק להגיב, הוא מוסר אוטומטית אחרי שלוש שאילתות שלא נענו.
    • כדי לעזוב קבוצת מולטיקאסט, צרכן המולטיקאסט שולח הודעת IGMP leave אל 224.0.0.2.

אפשר לראות יומנים של אירועים שקשורים לחברות בקבוצות מולטיקאסט, למשל, כשGoogle Cloud מישור הבקרה קיבל בקשת הצטרפות או הוסיף בהצלחה צרכן מולטיקאסט לקבוצה. מידע נוסף זמין במאמר בנושא צפייה ביומני אירועים של חברוּת בקבוצות מולטיקאסט.

שיקולים לגבי מכונות שמשמשות כיוצרי multicast וצרכני multicast

בקטע הזה מתוארים הגורמים שצריך לקחת בחשבון כשבוחרים סוג מכונה ב-Compute Engine עבור מכונות שמפיקות ומכונות שצורכות שידורי מולטיקאסט. אם אתם משתמשים באפליקציות מרובות שידור ששולחות או מקבלות נפח תנועה גבוה, כדאי לפעול לפי ההנחיות שבקטע הזה כדי לשפר את הביצועים ולמנוע בעיות כמו אובדן חבילות שנגרם כתוצאה ממיצוי משאבים.

הנה הנחיות:

  • כשיוצרים מופעים של יצרן או צרכן של שידור מרובה משתתפים, צריך להשתמש בסוגי מכונות מסדרת המכונות C4.
  • אפשר ליצור מכונות וירטואליות או מכונות Bare Metal.
  • הטבלה הבאה כוללת את המספר המינימלי הנתמך של יחידות vCPU ואת מספר החבילות המקסימלי הנתמך לשנייה (pps) על סמך מספר יחידות ה-vCPU. כדי להשיג ביצועים אופטימליים, צריך לבחור סוג מכונה ומספר vCPU בהתאם לנפח הצפוי של תנועת המולטיקאסט.
  • העמודות maximum traffic flows מתאימות למספר קבוצות ה-multicast שמופע של יצרן או צרכן multicast יכול לשלוח או לקבל תנועת גולשים עבורן. לגבי מקורות מולטיקאסט, המגבלה היא תמיד 512, ללא קשר לסוג המכונה. לצרכני מולטיקאסט, המגבלה תלויה במספר ה-vCPU. מידע נוסף זמין במאמר מכסות ומגבלות של Cloud Multicast.

  • אם אתם משתמשים בסוג מכונה עם 48 ליבות vCPU או יותר, צריך ליצור את המכונה עם Tier_1 networking מופעל.

    סוגי מכונות מעבדים וירטואלים מספר החבילות המקסימלי לשנייה זרימות תנועה מקסימליות (יצרן מולטיקאסט) זרימות תנועה מקסימליות (צרכן multicast)
    סוגי מכונות C4 32 140,000 512 128
    48 266,000 512 170
    96 533,000 512 340
    144 800,000 512 512
    288 1,600,000 512 1024

בנוסף לבחירת סוג מכונה על סמך ההנחיות שבקטע הזה, כדאי להשתמש במעקף של ליבת רשת כמו DPDK, כפי שמתואר במאמר הפעלת עיבוד מהיר יותר של מנות רשת באמצעות DPDK.

מיקומים נתמכים

אפשר להשתמש ב-Cloud Multicast באזורים ובתחומים הבאים: Google Cloud

אזור תחומים
europe-west2
  • europe-west2-a
  • europe-west2-b
europe-west3
  • europe-west3-a
  • europe-west3-b
us-central1
  • us-central1-b
  • us-central1-c
us-east5
  • us-east5-a
  • us-east5-b

חיוב

ברשימה הבאה מפורטים חיובים שחלים על התשתית והתנועה של Cloud Multicast. לפרטים על התמחור, אפשר לפנות לנציג Google Cloud המכירות.

  • הזמנת משאבי תשתית לשידור מרובה כתובות: החיוב על תשתית לשידור מרובה כתובות מתבצע בפרויקטים של אדמינים של שידור מרובה כתובות שמכילים הפעלות של דומיינים של שידור מרובה כתובות. החיוב מתחיל כשיוצרים הפעלה של דומיין מולטיקאסט.
  • עיבוד נתונים של Multicast: החיוב על עיבוד נתונים של Multicast מתבצע בפרויקטים שבהם צרכני Multicast מקבלים תנועת Multicast.

אם אתם משתמשים ב-Network Connectivity Center ‏ (NCC), חלים חיובים על Advanced Data Networking עבור תנועה שנשלחת ממפיקים של שידורים מרובי משתתפים אל התשתית של השידורים מרובי המשתתפים. החיובים האלה לא חלים על התנועה שמשוכפלת על ידי תשתית השידור המרובה למשתתפים ומועברת לצרכני השידור המרובה למשתתפים.

מגבלות

יש כמה מגבלות לשימוש ב-Cloud Multicast:

  • התכונה Cloud Multicast זמינה בקבוצה מוגבלת של אזורים, כמו שמתואר במאמר מיקומים נתמכים.
  • השימוש ב-Cloud Multicast נתמך רק במכונות של Compute Engine ברשתות VPC. אין תמיכה ב-Cloud Multicast עבור סוגים אחרים של נקודות קצה, או דרך אפשרויות קישוריות היברידיות כמו Cloud Interconnect או Cloud VPN שבהן אתם משתמשים כדי לגשת לרשתות מקומיות או לספקי שירותי ענן מרוחקים.
  • התכונה Cloud Multicast תומכת רק בסוגי המכונות שמתוארים במאמר שיקולים לגבי מכונות של יצרנים וצרכנים של Multicast. אין תמיכה בסוגי מכונות אחרים לשימוש ב-Cloud Multicast.
  • ‫Cloud Multicast תומך רק בתנועת נתונים ב-IPv4. אין תמיכה בתעבורת נתונים ב-IPv6.
  • Cloud Multicast תומך ב-UDP כפרוטוקול שכבה 4.
  • אל תשתמשו במרחב כתובות מרובה שידור (224.0.0.0/4) לתנועה שאינה מרובת שידור, כי זה עלול לגרום לבעיות כמו ניתוב שגוי של התנועה או טיפול שגוי בה.
  • ‫Cloud Multicast לא תומך בפריימים גדולים. מומלץ להגדיר יחידת שידור מקסימלית (MTU) בגודל של 1,500 בייט. מידע נוסף על גדלי MTU של VPC זמין במאמר Maximum transmission unit.
  • אין תמיכה בתעבורת מולטיקאסט בין אזורים. אפשר להפעיל את אותו דומיין מולטיקאסט באזורים שונים כדי לאפשר תעבורת מולטיקאסט בין אזורים בתוך כל אזור, אבל ההגדרה הזו לא מאפשרת שליחת תעבורת מולטיקאסט בין אזורים.
  • המספר הכולל של כתובות ה-IP בטווחים של קבוצות מולטיקאסט שמשויכים לאותו דומיין לא יכול להיות גבוה מהמכסה של קבוצות מולטיקאסט לכל דומיין. בנוסף, מומלץ לקבץ כתובות IP של Multicast לטווחים במקום להזמין הרבה כתובות נפרדות. לדוגמה, אפשר להשתמש בטווח כתובות /24 במקום להזמין 256 כתובות /32.

  • התמיכה ברפליקציה של חבילות נתונים תלויה בשירות הרפליקציה של חבילות נתונים:

    למידע על ההבדלים בין שיקוף מנות VPC לבין שיקוף מנות של שילוב אבטחת רשת, אפשר לעיין במאמר השוואה בין שיקוף מנות VPC לבין שיקוף מנות של שילוב אבטחת רשת.

  • כדי למנוע ירידה בביצועים או אובדן מנות, מומלץ שההגדרות של Cloud Multicast לא יעלו על הערכים הבאים עבור דומיין מסוים של Multicast:

    • תפוקה מקסימלית מצטברת של מנות יוצאות לשנייה (pps) של 100,000,000 pps לכל אזור.
    • מקסימום 500 צרכני multicast לכל קבוצת multicast לכל אזור.

מכסות ומגבלות

המשאבים של Cloud Multicast כפופים למכסות ולמגבלות שמתוארות במאמר מכסות ומגבלות ב-Cloud Multicast.

המאמרים הבאים