Übersicht über Multicast

Auf dieser Seite finden Sie eine Übersicht über Multicast in Google Cloud.

Multicast ist eine Art der Netzwerk kommunikation, mit der eine Quelle (Multicast-Ersteller) dieselben Daten gleichzeitig an mehrere Ziele (Multicast-Nutzer) senden kann. Um Traffic zu empfangen, müssen Multicast-Nutzer zuerst der Multicast-Gruppe beitreten, an die der Multicast-Ersteller Traffic sendet. Die Gruppenmitgliedschaft 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-Ersteller und -Nutzer 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-Ersteller und Multicast-Nutzer verwendet, um auf Ressourcen zu verweisen, die am Senden und Empfangen von Multicast Traffic beteiligt sind. Multicast-Ersteller werden auch als Multicast-Publisher, -Absender oder -Quellen bezeichnet. Multicast-Nutzer werden auch als Multicast-Abonnenten, -Empfänger oder -Listener bezeichnet.

Spezifikationen

Multicast in Google Cloud hat die folgenden Spezifikationen:

  • IGMPv2 zur Verwaltung der Multicast-Gruppenmitgliedschaft: Google Cloud verwendet IGMPv2 zur Verwaltung der Multicast-Gruppenmitgliedschaft gemäß RFC 2236. Multicast-Anwendungen, die zu Google 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 Cloud unterstützt die Verteilung von Traffic an Multicast-Nutzer in derselben Region wie der Multicast-Ersteller. Multicast-Nutzer können sich in anderen Zonen als der Multicast-Ersteller befinden. Optional können Sie die Verteilung auf die Zone beschränken, in der sich sowohl der Multicast-Ersteller als auch die Multicast-Nutzer befinden.
  • Redundanz der Multicast-Infrastruktur durch Domains: Google Cloud verwendet Multicast-Domains als Zuverlässigkeitsgrenze, wobei jede Domain eine separate Infrastruktur zur 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-Ersteller können Traffic an eine Multicast-Gruppe senden, ohne der Gruppe beizutreten.
  • Für Multicast-Nutzer gilt Folgendes:
    • Multicast-Router senden allgemeine IGMP-Abfragen an 224.0.0.1, um die Gruppen zu ermitteln, denen Multicast-Nutzer beitreten möchten.
    • Damit ein Multicast-Nutzer allgemeine IGMP-Abfragen empfangen kann, muss er für IGMP konfiguriert sein. Nachdem der Multicast-Nutzer für IGMP konfiguriert wurde, empfängt er regelmäßig allgemeine IGMP-Abfragen.
    • 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 Multicast-Gruppe. Wenn der Multicast-Nutzer nicht mehr antwortet, wird er nach drei verpassten Abfragen automatisch entfernt.
    • Um eine Multicast-Gruppe zu verlassen, sendet der Multicast-Nutzer eine IGMP-Nachricht an 224.0.0.2.

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

Maschinenüberlegungen für Multicast-Ersteller und -Nutzer

In diesem Abschnitt werden die Faktoren beschrieben, die Sie bei der Auswahl eines Compute Engine-Maschinentyps für Instanzen von Multicast-Erstellern und -Nutzern berücksichtigen müssen. Für Multicast-Anwendungen, die viel Traffic senden oder empfangen, sollten Sie die Anleitung in diesem Abschnitt befolgen, um eine optimale Leistung zu erzielen und Probleme wie Paketverlust aufgrund von Ressourcenüberlastung zu vermeiden.

Beachten Sie die folgenden Hinweise:

  • Verwenden Sie Maschinentypen der C4-Maschinenserie , wenn Sie Instanzen von Multicast-Erstellern oder -Nutzern 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 einen Maschinentyp und eine vCPU-Anzahl entsprechend dem erwarteten Multicast-Traffic-Volumen aus, um eine optimale Leistung zu erzielen.
  • Die Spalten Maximale Anzahl von Traffic-Flüssen entsprechen der Anzahl der Multicast-Gruppen, für die eine Instanz eines Multicast-Erstellers oder -Nutzers Traffic senden oder empfangen kann. Für Multicast-Ersteller beträgt das Limit immer 512, unabhängig vom Maschinentyp. Für Multicast-Nutzer hängt das Limit von der Anzahl der vCPUs ab. Weitere Informationen finden Sie unter Kontingente und Limits für Multicast.

  • Wenn Sie einen Maschinentyp mit 48 oder mehr vCPUs verwenden, erstellen Sie die Instanz mit aktiviertem Tier_1-Netzwerk.

    Maschinentypen vCPUs Maximale Anzahl von pps Maximale Anzahl von Traffic-Flüssen (Multicast-Ersteller) Maximale Anzahl von Traffic-Flüssen (Multicast-Nutzer)
    C4-Maschinentypen 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 1.024

Zusätzlich zur Auswahl eines Maschinentyps gemäß den Empfehlungen in diesem Abschnitt, sollten Sie eine Umgehung des Netzwerkkernels 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
europe-west3
  • europe-west3-a
  • europe-west3-b
us-central1
  • us-central1-b
  • us-central1-c
us-east5
  • us-east5-a
  • us-east5-b

Abrechnung

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

  • Ressourcenreservierung für die Multicast-Infrastruktur: Die Abrechnung für die Multicast Infrastruktur erfolgt über Multicast-Administratorprojekte, die Multicast-Domainaktivierungen enthalten. Die Abrechnung beginnt mit der Erstellung einer Multicast-Domainaktivierung.
  • Multicast-Datenverarbeitung: Die Abrechnung für die Multicast-Datenverarbeitung erfolgt über Projekte, in denen Multicast-Nutzer Multicast-Traffic empfangen.

Wenn Sie Network Connectivity Center (NCC) verwenden, fallen Gebühren für erweiterte Datennetzwerke für Traffic an, der von Multicast-Erstellern an die Multicast- Infrastruktur gesendet wird. Diese Gebühren gelten nicht für den Traffic, der von der Multicast-Infrastruktur repliziert und an Multicast-Nutzer gesendet wird.

Beschränkungen

Für Multicast in Google Cloud gelten die folgenden Beschränkungen:

  • Multicast ist nur 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 nicht für andere Endpunkttypen oder über Optionen für die Hybridkonnektivität wie Cloud Interconnect oder Cloud VPN unterstützt, die Sie für den Zugriff auf lokale Netzwerke oder externe Cloud-Dienstanbieter verwenden.
  • Multicast unterstützt nur die Maschinentypen, die unter Maschinenüberlegungen für Multicast-Ersteller und -Nutzer beschrieben sind. Andere Maschinentypen werden für die Verwendung mit Multicast nicht unterstützt.
  • Multicast unterstützt nur IPv4-Traffic. IPv6-Traffic wird nicht unterstützt.
  • Multicast unterstützt UDP als Protokoll der Ebene 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 MTU-Größe (Maximum Transmission Unit) von 1.500 Byte. Weitere Informationen zu VPC MTU-Größen finden Sie unter Maximum Transmission Unit.
  • Regionenübergreifender Multicast-Traffic wird nicht unterstützt. Sie können zwar dieselbe Multicast-Domain in verschiedenen Regionen aktivieren, um zonenübergreifenden Multicast-Traffic innerhalb jeder Region zu ermöglichen, aber diese Konfiguration ermöglicht nicht das Senden von Multicast-Traffic zwischen Regionen.
  • Die Gesamtzahl der IP-Adressen in einem oder mehreren Multicast-Gruppenbereichen, die mit derselben Domain verknüpft sind , darf Ihr Kontingent für Multicast-Gruppen pro Domain nicht überschreiten. Außerdem empfehlen wir, Multicast-IP-Adressen in Bereichen zu gruppieren, anstatt viele einzelne Adressen zu reservieren. Verwenden Sie beispielsweise einen Adressbereich /24, anstatt 256 Adressen /32 zu reservieren.

  • Die Unterstützung für die Paketspiegelung hängt vom Paketspiegelungsdienst ab:

    Informationen zu den Unterschieden zwischen der VPC-Paketspiegelung und der Paketspiegelung mit Integration der Netzwerksicherheit finden Sie unter Vergleich von VPC-Paketspiegelung und Paketspiegelung mit Integration der Netzwerksicherheit.

  • 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 für ausgehende Pakete 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 unter Kontingente und Limits für Multicast beschriebenen Kontingente und Limits.

Nächste Schritte