البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت

البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت (IP multicast ) هو أسلوب لإرسال حزم بيانات بروتوكول الإنترنت (IP) إلى مجموعة من المستلمين المهتمين في عملية إرسال واحدة. وهو شكل خاص ببروتوكول الإنترنت من البث المتعدد ، ويُستخدم لبث الوسائط المتدفقة وتطبيقات الشبكة الأخرى. ويستخدم كتل عناوين بث متعدد محجوزة خصيصًا في IPv4 و IPv6 .

تشمل البروتوكولات المرتبطة بالبث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت بروتوكول إدارة مجموعات الإنترنت (IGMP ) ، والبث المتعدد المستقل عن البروتوكول ، وتسجيل شبكات VLAN للبث المتعدد . ويُستخدم التجسس على بروتوكول IGMP لإدارة حركة مرور البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت على شبكات الطبقة الثانية .

تم وصف البث المتعدد لبروتوكول الإنترنت في RFC 1112. تم توحيد بروتوكول الإنترنت لأول مرة في عام 1986. ^[¹^] تم توسيع مواصفاته في RFC 4604 لتشمل إدارة المجموعات وفي RFC 5771 لتشمل العناوين ذات النطاق الإداري.

الوصف الفني

البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت (IP multicast) هو تقنية للاتصال الفوري بين جهاز واحد وعدة أجهزة ، وبين عدة أجهزة وعدة أجهزة، عبر بنية تحتية لبروتوكول الإنترنت في الشبكة. تتميز هذه التقنية بقدرتها على التوسع لتشمل عددًا أكبر من المستلمين، إذ لا تتطلب معرفة مسبقة بهوية المستلم أو عدد المستلمين. يستخدم البث المتعدد البنية التحتية للشبكة بكفاءة عالية، حيث لا يتطلب من المصدر إرسال حزمة البيانات إلا مرة واحدة، حتى لو كان من الضروري إيصالها إلى عدد كبير من المستلمين. تتولى عقد الشبكة (عادةً محولات الشبكة والموجهات ) مهمة نسخ حزمة البيانات للوصول إلى عدة مستلمين، بحيث تُرسل الرسائل عبر كل رابط من روابط الشبكة مرة واحدة فقط.

يُعد بروتوكول بيانات المستخدم (UDP) أكثر بروتوكولات طبقة النقل شيوعًا لاستخدام عناوين البث المتعدد . وبطبيعته، لا يُعتبر UDP موثوقًا، إذ قد تُفقد الرسائل أو تُسلّم بترتيب خاطئ. ولذلك، طُوّرت بروتوكولات بث متعدد موثوقة ، مثل بروتوكول البث المتعدد العام العملي (PGM)، لإضافة خاصية اكتشاف الفقد وإعادة الإرسال إلى بروتوكول البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت (IP).

تشمل المفاهيم الأساسية في البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت عنوان مجموعة البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت، ^{[ 2 ]} وشجرة توزيع البث المتعدد، وإنشاء الشجرة بواسطة جهاز الاستقبال. ^{[ 3 ]}

يُستخدم عنوان مجموعة البث المتعدد لبروتوكول الإنترنت (IP) من قِبل المصادر والمستقبلين لإرسال واستقبال رسائل البث المتعدد. تستخدم المصادر عنوان المجموعة كعنوان وجهة IP في حزم البيانات الخاصة بها. يستخدم المستقبلون عنوان المجموعة هذا لإعلام الشبكة برغبتهم في استقبال الحزم المُرسلة إلى تلك المجموعة. على سبيل المثال، إذا كان محتوى ما مرتبطًا بالمجموعة 239.1.1.1 ، فسيرسل المصدر حزم بيانات مُوجهة إلى 239.1.1.1 . سيُعلم المستقبلون لهذا المحتوى الشبكة برغبتهم في استقبال حزم البيانات المُرسلة إلى المجموعة 239.1.1.1 . ينضم المستقبل إلى المجموعة 239.1.1.1 . يُسمى البروتوكول الذي يستخدمه المستقبلون عادةً للانضمام إلى مجموعة ما بروتوكول إدارة مجموعات الإنترنت (IGMP). ^{[ 4 ]}

في بروتوكولات التوجيه القائمة على الأشجار المشتركة، بمجرد انضمام المُستقبِلين إلى مجموعة بث متعدد IP مُحددة، يتم إنشاء شجرة توزيع بث متعدد لتلك المجموعة. يُعد بروتوكول البث المتعدد المستقل عن البروتوكول (PIM) الأكثر استخدامًا لهذا الغرض. فهو يُنشئ أشجار توزيع بث متعدد بحيث تصل حزم البيانات من المُرسِلين إلى جميع المُستقبِلين المُنضمين إلى مجموعة البث المتعدد. توجد أنواع مختلفة من تطبيقات PIM: الوضع المُتفرق (SM)، والوضع المُكثّف (DM)، والبث المتعدد الخاص بالمصدر (SSM)، والوضع ثنائي الاتجاه (Bidir، أو الوضع المُتفرق-المُكثّف، SDM). من بين هذه الأنواع، يُعد PIM-SM الأكثر انتشارًا حتى عام 2006.; SSM و Bidir هما نسختان أبسط وقابلتان للتطوير تم تطويرهما مؤخرًا وتكتسبان شعبية متزايدة.

لا تتطلب عملية البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت (IP) وجود مصدر نشط لمعرفة مُستقبِلي المجموعة. يعتمد بناء شجرة البث المتعدد على المُستقبِلين، ويتم تشغيلها بواسطة عُقد الشبكة القريبة منهم. يتميز البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت (IP) بقدرته على التوسع ليشمل عددًا كبيرًا من المُستقبِلين. وقد وصف مهندس الإنترنت ديف كلارك نموذج البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت (IP) قائلاً: "تضع الحزم من أحد طرفي الشبكة، وتتضافر جهود الشبكة لتوصيلها إلى أي شخص يطلبها." ^{[ 5 ]}

يُنشئ بروتوكول البث المتعدد (IP) معلومات حالة لكل شجرة توزيع بث متعدد في الشبكة. إذا كان جهاز توجيه جزءًا من 1000 شجرة بث متعدد، فسيكون لديه 1000 مدخل توجيه وإعادة توجيه للبث المتعدد. من ناحية أخرى، لا يحتاج جهاز توجيه البث المتعدد إلى معرفة كيفية الوصول إلى جميع أشجار البث المتعدد الأخرى في الإنترنت، بل يكفيه معرفة أشجار البث المتعدد التي لديه مستقبلات تابعة لها. هذا أمر أساسي لتوسيع نطاق الخدمات التي تستخدم عناوين البث المتعدد. في المقابل، يحتاج جهاز توجيه البث الأحادي إلى معرفة كيفية الوصول إلى جميع عناوين البث الأحادي الأخرى في الإنترنت، حتى لو استخدم مسارًا افتراضيًا فقط. لهذا السبب، يُعد التجميع أساسيًا لتوسيع نطاق توجيه البث الأحادي. كما توجد أجهزة توجيه أساسية تحمل مئات الآلاف من المسارات لاحتوائها على جدول توجيه الإنترنت .

التوجيه

يجب على كل مضيف يرغب في أن يكون عضوًا مستقبلًا في مجموعة بث متعدد (أي استقبال البيانات المقابلة لعنوان بث متعدد معين) استخدام بروتوكول إدارة مجموعات الإنترنت (IGMP) للانضمام. كما تستخدم أجهزة التوجيه المجاورة هذا البروتوكول للتواصل.

في توجيه البث الأحادي، يفحص كل موجه عنوان وجهة الحزمة الواردة، ويبحث عن الوجهة في جدول لتحديد الواجهة المناسبة لتوجيه تلك الحزمة نحو وجهتها. عنوان المصدر غير مهم للموجه. أما في توجيه البث المتعدد، فيُستخدم عنوان المصدر (وهو عنوان بث أحادي بسيط) لتحديد اتجاه تدفق البيانات. يُعتبر مصدر حركة مرور البث المتعدد هو المصدر. يحدد الموجه واجهات الوجهة لهذه المجموعة من البث المتعدد (عنوان الوجهة)، ويرسل الحزمة عبر الواجهات المناسبة. يُستخدم مصطلح " توجيه المسار العكسي" لوصف هذا المفهوم، أي توجيه الحزم بعيدًا عن المصدر، بدلًا من توجيهها نحو الوجهة.

يمكن أن تحدث عدة أخطاء إذا تم إرسال الحزم المخصصة للبث الأحادي عن طريق الخطأ إلى عنوان البث المتعدد؛ على وجه الخصوص، تم استخدام إرسال حزم ICMP إلى عنوان البث المتعدد في سياق هجمات DoS كوسيلة لتحقيق تضخيم الحزم.

في الشبكة المحلية، يتم التحكم في تسليم البث المتعدد بواسطة IGMP (على شبكات IPv4 ) و MLD (على شبكات IPv6 )؛ داخل نطاق التوجيه ، يتم استخدام PIM أو MOSPF ؛ بين نطاقات التوجيه، يتم استخدام بروتوكولات توجيه البث المتعدد بين النطاقات، مثل MBGP .

فيما يلي بعض بروتوكولات التسليم والتوجيه الشائعة المستخدمة في توزيع البث المتعدد:

توصيل الطبقة الثانية

تُرسل حزم البيانات أحادية البث إلى مُستلم مُحدد على شبكة فرعية من نوع إيثرنت أو IEEE 802.3 عن طريق تعيين عنوان MAC مُحدد من الطبقة الثانية على عنوان حزمة الإيثرنت. أما حزم البيانات ذات البث فتستخدم عنوان MAC الخاص بالبث FF:FF:FF:FF:FF:FF .

تُسلّم حزم البث المتعدد IPv4 باستخدام نطاق عناوين MAC الخاص بشبكة الإيثرنت من 01:00:5E:00:00:00 إلى 01:00:5E:7F:FF:FF (مع مُعرّف تنظيمي للخدمة OUI مملوك لهيئة IANA ). يحتوي هذا النطاق على 23 بتًا من مساحة العناوين المتاحة. يتضمن الجزء الأول (01) بت البث/البث المتعدد. تُربط البتات الـ 23 السفلى من عنوان IP للبث المتعدد (28 بتًا) بـ 23 بتًا من مساحة عناوين الإيثرنت المتاحة. هذا يعني وجود غموض في تسليم الحزم. إذا اشترك مضيفان على نفس الشبكة الفرعية في مجموعتي بث متعدد مختلفتين، يختلف عنوانهما فقط في أول 5 بتات، فسيتم تسليم حزم الإيثرنت لكلا مجموعتي البث المتعدد إلى كلا المضيفين، مما يتطلب من برنامج الشبكة في المضيفين تجاهل الحزم غير المطلوبة. ^{[ 6 ]}

بالنسبة لعناوين البث المتعدد IPv6 ، يُشتق عنوان MAC الخاص بشبكة الإيثرنت من خلال دمج الأجزاء الثمانية الأولى (الأوكتيتات) مع عنوان MAC 33:33:00:00:00:00 باستخدام عملية OR. على سبيل المثال ، يُقابل عنوان IPv6 ff02:dead:beef::1:3 عنوان MAC الخاص بشبكة الإيثرنت 33:33:00:01:00:03 . ^{[ 7 ]} إذا لم يدعم المحول عناوين البث المتعدد، فسيرسل هذه البيانات إلى جميع أعضاء الشبكة المحلية (LAN). في هذه الحالة، يتعين على بطاقة الشبكة (أو نظام التشغيل) تصفية الحزم المرسلة إلى مجموعات البث المتعدد غير المشتركة فيها.

توجد محولات تستمع إلى حركة مرور بروتوكول إدارة مجموعات الإنترنت (IGMP) وتحتفظ بجدول حالة يوضح أنظمة الشبكة المشتركة في مجموعة بث متعدد معينة. يُستخدم هذا الجدول بعد ذلك لتوجيه حركة المرور المتجهة إلى مجموعة معينة إلى مجموعة محدودة من الأجهزة (المنافذ). تُسمى عملية الاستماع إلى حركة مرور IGMP هذه "مراقبة IGMP" .

بالإضافة إلى ذلك، يمكن لبعض المحولات المزودة بإمكانيات الطبقة الثالثة أن تعمل كمُستعلم عن بروتوكول إدارة مجموعات الإنترنت (IGMP). في الشبكات التي لا يوجد بها موجه يعمل كموجه للبث المتعدد، يمكن استخدام محول مزود بخاصية استعلام التجسس على بروتوكول إدارة مجموعات الإنترنت (IGMP snooping querier) لإنشاء رسائل IGMP اللازمة لحث المستخدمين على الاشتراك في حركة مرور البث المتعدد.

اعتبارات الاتصال اللاسلكي

تستخدم شبكات 802.11 اللاسلكية نفس نطاق عناوين MAC المستخدمة في شبكات الإيثرنت السلكية لربط عناوين البث المتعدد لبروتوكول الإنترنت. مع ذلك، تتعامل شبكة 802.11 اللاسلكية مع حركة مرور البث المتعدد بشكل مختلف، وذلك تبعًا لإعدادات رسالة مؤشر حركة المرور (DTIM) وفترة إرسال الإشارات . إذا لم تكن أي من المحطات ضمن مجموعة الخدمة الأساسية في وضع توفير الطاقة، تُرسل حزم البث المتعدد فور وصولها. أما إذا كانت هناك محطة واحدة أو أكثر في وضع توفير الطاقة، فإن نقاط الوصول تُرسل حركة مرور البث المتعدد فقط بعد كل فترة DTIM، وبإحدى السرعات المدعومة في مجموعة السرعات الأساسية. في معظم نقاط الوصول اللاسلكية، يكون الإعداد الافتراضي لهذه الفترة إما 102.4 مللي ثانية (فترة إرسال الإشارات = 100 مللي ثانية، DTIM = 1) أو 204.8 مللي ثانية (فترة إرسال الإشارات = 100 مللي ثانية، DTIM = 2)، ويكون معدل الإرسال إما 1 ميجابت/ثانية أو 6 ميجابت/ثانية ، وذلك تبعًا لنطاق التشغيل ووضع الحماية. يمكن تعديل إعدادات DTIM وفترة الإشارة لتحسين أداء البث المتعدد في الشبكات اللاسلكية. ^[⁸^]

على عكس الإيثرنت، تُرسل معظم البيانات في معيار 802.11 بشكل موثوق باستخدام إشعارات التأكيد (ACK) وإشعارات عدم التأكيد (NACK)، مما يقلل من فقدان الحزم الناتج عن التداخل اللاسلكي . مع ذلك، تُرسل حزم البث المتعدد مرة واحدة فقط دون تأكيد، مما يجعلها عرضة لمعدلات فقدان أعلى بكثير. توجد طرق مختلفة لمعالجة هذه المشكلة، مثل اختيار إرسال بيانات البث المتعدد أحادي البث بشكل متكرر إلى كل عميل، أو طلب إشعارات التأكيد من كل عميل. ^{[ 9 ]} تتطلب بعض هذه الطرق تعديلات على نقطة الوصول فقط، وهي مدعومة في بعض الأجهزة المخصصة للمؤسسات، بينما تتطلب تحسينات أخرى تعديلات على أجهزة العملاء، ولذلك لم تنتشر على نطاق واسع.

بث متعدد آمن

البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت (IP multicast) هو أسلوب اتصال عبر الإنترنت يسمح بإرسال حزمة بيانات واحدة من مُرسِل وتكرارها إلى مجموعة من المُستقبِلين. وتعتمد تقنيات التكرار إلى حد ما على الوسائط المستخدمة لنقل البيانات. فعند إرسال البث المتعدد عبر وسائط بث مُدمجة، مثل الإيثرنت أو وصلة الأقمار الصناعية، يتم استقبال حزمة البيانات تلقائيًا من قِبل جميع المُستقبِلين المُتصلين مباشرةً بهذه الوسائط. في المقابل، يتطلب إرسال البث المتعدد عبر وسائط من نوع نقطة إلى نقطة أو نقطة إلى عدة نقاط تكرار الحزمة لكل وصلة. ينبغي أن تتم عملية التكرار على النحو الأمثل من خلال إنشاء شجرة توزيع داخل الشبكة، حيث يُمكن تكرار الحزمة عند كل فرع من فروع الشجرة. وهذا يُقلل من حاجة المُرسِل إلى تكرار الحزمة مرة واحدة لكل مُستقبِل.

يتطلب استخدام بروتوكول IPsec كرابط اتصال إنشاء اتصال مباشر بين نقطتين. عادةً، يُشترط تأمين البيانات من المرسل إلى المستقبل، مما يعني أن على المرسل نسخ الحزمة على كل اتصال آمن - واحد لكل مستقبل. مع ازدياد عدد المستقبلين، يجب على المرسل زيادة قدرته على التعامل مع البيانات عن طريق نسخ الحزمة إلى كل مستقبل. قد يكون عبء المعالجة على المرسل مرتفعًا، مما يحد من قابليته للتوسع. لذلك، كان لا بد من ابتكار طريقة جديدة لنقل البث المتعدد بشكل آمن، وقد أُطلق عليها اسم البث المتعدد الآمن أو أمان البث المتعدد.

أنشأت فرقة عمل هندسة الإنترنت ( IETF ) بروتوكول إنترنت جديدًا (IP) لنقل بيانات البث المتعدد بشكل آمن عبر شبكة الحزم. طُوّر تعريف البروتوكول في مجموعة عمل أمن البث المتعدد، وأسفر عن عدة طلبات تعليقات (RFC) تُستخدم الآن كمعايير لتأمين بيانات البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت. يسمح البروتوكول للمرسل بتشفير حزمة البث المتعدد وإعادة توجيهها إلى شبكة الحزم عبر شجرة التوزيع الأمثل. يمكن نسخ الحزمة في المواقع الأمثل في الشبكة وتسليمها إلى جميع المستلمين. يستطيع المستلمون فك تشفير الحزمة وإعادة توجيهها في بيئة شبكة آمنة. لا يعرف مرسل حزمة البث المتعدد المستلمين المحتملين؛ لذلك، يستحيل إنشاء مفاتيح تشفير ثنائية (مفتاح لكل مستلم). يجب على المرسل تشفير الحزم باستخدام مفتاح مشترك يستخدمه جميع المستلمين الشرعيين لفك تشفيرها. يعتمد أمان النظام على القدرة على التحكم في توزيع المفاتيح على هؤلاء المستلمين الشرعيين فقط. لهذا الغرض، أنشأت فرقة عمل هندسة الإنترنت (IETF ) بروتوكول نطاق تفسير المجموعة (GDOI) المحدد في RFC 6407. يسمح هذا البروتوكول للمرسل والمستقبل بالانضمام إلى خادم مفاتيح حيث تُشفّر السياسات والمفاتيح وتُوزّع على أعضاء مجموعة البث المتعدد الآمنة. يستطيع خادم المفاتيح التحقق من هوية المرسلين والمستقبلين وتفويضهم للانضمام إلى مجموعة محددة، حيث يُستخدم المفتاح المشترك لتشفير وفك تشفير البيانات المتبادلة بين أعضاء المجموعة.

بث متعدد موثوق

البث المتعدد، بطبيعته، ليس آلية موجهة نحو الاتصال، لذا فإن بروتوكولات مثل TCP ، التي تسمح بإعادة إرسال الحزم المفقودة، غير مناسبة. بالنسبة لتطبيقات مثل بث الصوت والفيديو، لا يمثل فقدان حزمة عرضية مشكلة. ولكن لتوزيع البيانات الحساسة، يلزم وجود آلية لطلب إعادة الإرسال.

إحدى هذه المخططات، التي اقترحتها شركة سيسكو، هي PGM (كانت تُعرف سابقًا باسم Pretty Good Multicasting، ولكن تم تغيير اسمها لأسباب تتعلق بالعلامة التجارية إلى Pragmatic General Multicast )، والموثقة في RFC 3208. في هذا المخطط، تحمل حزم البث المتعدد أرقام تسلسلية، وعندما تُفقد حزمة، يمكن للمستلم طلب إعادة بثها مع أعضاء آخرين في مجموعة البث المتعدد، مع تجاهل بيانات الاستبدال إذا لم تكن مطلوبة. وقد سعت نسخة موسعة، PGM-CC، إلى جعل بروتوكول IP Multicasting أكثر توافقًا مع بروتوكول TCP عن طريق خفض عرض النطاق الترددي للمجموعة بأكملها إلى العرض المتاح لأقل مستلم كفاءة.

هناك نظامان آخران موثقان من قِبل فريق عمل هندسة الإنترنت (IETF): بروتوكول البث المتعدد الموثوق الموجه نحو NACK (NORM)، الموثق في RFC 5740 وRFC 5401، وبروتوكول تسليم الملفات عبر النقل أحادي الاتجاه (FLUTE)، الموثق في RFC 6726. تتوفر تطبيقات مفتوحة المصدر، بالإضافة إلى تطبيقات احتكارية، لهذين النظامين. توجد بروتوكولات أخرى مماثلة، مثل البث المتعدد الموثوق القابل للتوسع ، وتُعرَّف من مصادر متنوعة. تختلف هذه البروتوكولات في وسائل اكتشاف الأخطاء، والآليات المستخدمة في استعادة البيانات، وقابلية التوسع في هذه الاستعادة، والأفكار الأساسية المتعلقة بمفهوم الموثوقية. تُوثِّق قائمة بروتوكولات البث المتعدد الموثوقة، الصادرة عن ورشة عمل ACM SIGCOMM للبث المتعدد بتاريخ 27 أغسطس 1996، عددًا من المناهج المُتَّبعة لحل هذه المشكلة.

زعمت جهات مستقلة، مثل مبادرة معايير البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت (IPMSI)، أن غياب بروتوكول بث متعدد آمن وموثوق وقابل للتوسع، مثل بروتوكول البث المتعدد الآمن لإعادة بث التلفزيون المتقدم (SMART) المقترح، قد أعاق اعتماد البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت في توجيه البيانات بين النطاقات. وقد حال غياب نظام واسع الانتشار يتمتع بمستوى أمان AES وموثوقية قابلة للتوسع دون بثّ الأحداث الرياضية (مثل مباراة السوبر بول) أو الأخبار العاجلة عبر الإنترنت العام.

بروتوكولات البث المتعدد الموثوقة عبر بروتوكول الإنترنت، مثل PGM و SMART، هي تجريبية؛ البروتوكول الوحيد الذي يتبع مسار المعايير هو NORM (تم تحديد مراجعة مسار المعايير لـ RFC 3941 في RFC 5401، وتم تحديد مراجعة مسار المعايير لـ RFC 3940 في RFC 5740).

بروتوكولات البث المتعدد

بما أن البث المتعدد يختلف عن البث الأحادي، فلا يمكن استخدام سوى البروتوكولات المصممة خصيصًا للبث المتعدد. وتعمل معظم بروتوكولات التطبيقات الحالية التي تستخدم البث المتعدد على بروتوكول بيانات المستخدم (UDP).

في العديد من التطبيقات، يُستخدم بروتوكول النقل في الوقت الحقيقي (RTP) لتأطير محتوى الوسائط المتعددة عبر البث المتعدد؛ ويمكن استخدام بروتوكول حجز الموارد (RSVP) لحجز عرض النطاق الترددي في شبكة تدعم توزيع البث المتعدد. كما يمكن استخدام نظام أسماء النطاقات متعدد البث (mDNS) لحل أسماء النطاقات أو المضيفين دون الحاجة إلى خادم DNS مخصص، وذلك باستخدام البث المتعدد.

الانتشار

يُستخدم البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت على نطاق واسع في المؤسسات، وبورصات الأوراق المالية التجارية ، ^{[ 10 ]} وشبكات توصيل محتوى الوسائط المتعددة. ومن الاستخدامات الشائعة للبث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت في المؤسسات تطبيقات البث التلفزيوني عبر بروتوكول الإنترنت (IPTV) ، مثل توزيع البث التلفزيوني المباشر واجتماعات الشركات المتلفزة.

في قطاع الضيافة، أصبح البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت شائعًا لتوزيع خدمة IPTV في الفنادق، وفي قطاع التجزئة، يُستخدم البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت الآن على نطاق واسع لتوزيع التلفزيون وتطبيقات الإعلان عبر الفيديو.

استخدمت شركات البث التلفزيوني المدفوع وبعض المؤسسات التعليمية التي تضمّ عددًا كبيرًا من المساكن الطلابية داخل الحرم الجامعي تقنية البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت (IP multicast) لتوصيل وسائط البث أحادي الاتجاه ، مثل الفيديو عالي السرعة، إلى مجموعات كبيرة من أجهزة الاستقبال. إضافةً إلى ذلك، استُخدمت تقنيات البث المتعدد في بعض مؤتمرات الصوت والفيديو. إلا أن هذه الاستخدامات أقل شيوعًا، وتقتصر في الغالب على مؤسسات البحث والتعليم، التي تتمتع عادةً بسعة شبكية أكبر لتلبية الطلب. كما تُبث بعض المؤتمرات والاجتماعات التقنية باستخدام تقنية البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت. وحتى وقت قريب، كانت العديد من جلسات اجتماعات فريق عمل هندسة الإنترنت (IETF) تُبث باستخدام هذه التقنية.

يُستخدم البث المتعدد أيضًا في شبكات الجامعات والشبكات التجارية لتوزيع الملفات، وخاصةً لتوصيل صور أنظمة التشغيل وتحديثاتها إلى الأجهزة البعيدة. وتتمثل الميزة الرئيسية لصور التمهيد عبر البث المتعدد مقارنةً بصور التمهيد عبر البث الأحادي في انخفاض استهلاك عرض النطاق الترددي للشبكة بشكل ملحوظ.

شهد البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت أيضًا انتشارًا في القطاع المالي لتطبيقات مثل مؤشرات أسعار الأسهم وأنظمة الهتاف والتشجيع . ^{[ 11 ]}

تُعيق متطلبات الحالة الكبيرة في أجهزة التوجيه عمل التطبيقات التي تستخدم عددًا كبيرًا من الأشجار عند استخدام البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت. على سبيل المثال، في حالة معلومات التواجد ، يحتاج كل شخص إلى الاحتفاظ بشجرة واحدة على الأقل من أشجار المشتركين لديه، إن لم يكن عدة أشجار. لم يتم حتى الآن إثبات وجود آلية تسمح لنموذج البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت بالتوسع ليشمل ملايين المُرسِلين وملايين مجموعات البث المتعدد، وبالتالي، لا يزال من غير الممكن جعل تطبيقات البث المتعدد العامة قابلة للتطبيق بشكل كامل.

يوفر RFC 3170 ( تطبيقات البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت: التحديات والحلول ) نظرة عامة على مشكلات النشر.

تاريخ

تطوير

تم تطوير البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت لأول مرة بواسطة ستيف ديرينغ أثناء وجوده في جامعة ستانفورد، وحصل على جائزة IEEE للإنترنت بفضل ذلك. ^{[ 12 ]}

كان مشروع MBONE تجربة طويلة الأمد لتمكين البث المتعدد بين المواقع عبر استخدام الأنفاق. ورغم توقف مشروع MBONE عن العمل، إلا أن هناك اهتمامًا متجددًا بإعادة توجيه حركة مرور البث المتعدد عبر الأنفاق لجعل الخدمة متاحة لمجموعة واسعة من المستخدمين النهائيين.

كاستجيت

كان مشروع CastGate محاولة من مجموعة أبحاث ETRO-TELE في جامعة فريجي بروكسل لتبني البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت. ^{[ 13 ]}

على الرغم من أن البث المتعدد كان سيُمكّن مستخدمي الإنترنت من استقبال الوسائط المتعددة الغنية وغيرها من المحتويات دون إثقال الشبكة، إلا أنه ظل غير متاح لمعظم مستخدمي الإنترنت. حاول مشروع CastGate معالجة هذه المشكلة من خلال السماح للمستخدمين بالاتصال عبر نفق IP مُهيأ تلقائيًا على الشبكات التي لا تدعم البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت (IP) بشكلٍ أصلي. كانت الفكرة هي أنه إذا توفرت إمكانية البث المتعدد لدى المزيد من المستخدمين، فسيدرك المزيد من مُزودي المحتوى فوائد بث المحتوى عبر البث المتعدد. وكان الأمل معقودًا على أنه إذا استخدم عدد كافٍ من مُزودي المحتوى والمستخدمين هذه الخدمة، فسيقوم المزيد من مُزودي خدمة الإنترنت بتفعيل البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت (IP) بشكلٍ أصلي لعملائهم. ^{[ 13 ]}

قدّمت شركة CastGate برنامج عميل لأنظمة التشغيل Microsoft Windows و Linux للاتصال بشبكة أنفاق CastGate. كما قدّمت أدوات لإضافة خوادم الأنفاق وأدوات لاستقبال إعلانات بروتوكول إعلان الجلسة من شبكة البث المتعدد مع تدفقات الفيديو والصوت. ^{[ 14 ]}

حافظ المشروع على موقع إلكتروني حتى عام 2007. ^{[ 14 ]}

النشر التجاري

بدأت هيئة الإذاعة البريطانية (BBC) في عام 2005، ^{[ 15 ]} بتشجيع مزودي خدمات الإنترنت في المملكة المتحدة على تبني خدمات البث المتعدد في شبكاتهم، وذلك من خلال توفير إذاعة BBC بجودة أعلى ^[¹⁶^] من تلك المتاحة عبر خدمات البث الأحادي . وقد حظي هذا التوجه بدعم من العديد من شبكات الراديو التجارية، بما في ذلك BBC و GCap Media و EMAP و Virgin Radio . ^[¹⁷^]

تقدم هيئات البث العامة الألمانية ARD ^{[ 18 ]} و ZDF ، بالإضافة إلى شبكة Arte الفرنسية الألمانية ، برامجها التلفزيونية عبر البث المتعدد على عدة شبكات. كما توفر شركة Telekom Austria النمساوية، المزودة لخدمة الإنترنت، لعملائها المشتركين في خدمة خط المشترك الرقمي (DSL) جهاز استقبال تلفزيوني يستخدم تقنية البث المتعدد لاستقبال البث التلفزيوني والإذاعي. وفي ألمانيا ، تقدم T-Home، وهي علامة تجارية تابعة لشركة Deutsche Telekom ، خدمة مماثلة.

برنامج البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت

مستودع أدوات الوسائط ، المملكة المتحدة : جامعة لندن، مؤرشف من الأصل بتاريخ 8 يناير 2007– مجموعة من الأدوات لجهاز MBone
VideoLAN – تطبيق مجاني لبث الفيديو متعدد القنوات
Xorp ، مؤرشف من الأصل بتاريخ 13 مايو 2011 ، تم استرجاعه بتاريخ 5 سبتمبر 2012– برنامج توجيه مجاني يدعم البث المتعدد (IGMP، PIM).
سمكروت– أداة بسيطة لمعالجة مسارات البث المتعدد على نواة لينكس
SSM-ping ، النرويج : فيناس، مؤرشف من الأصل بتاريخ 26-11-2007– أداة لاختبار اتصال البث المتعدد
ويلبرت، بروتوكول إدارة مجموعات الإنترنت الإصدار 3 ، كلوسترهوف، مؤرشف من الأصل بتاريخ 26-08-2007– تطبيق IGMPv3 على نظام FreeBSD
خدمة البث المتعدد الموثوقة في جافا ، تم استرجاعها بتاريخ 2012-09-08{{citation}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link ) - libraries and services for building multicast-ware applications.
تطبيق إدارة معلومات المنتج (PIM) ، جامعة جنوب كاليفورنيا، مؤرشف من الأصل بتاريخ 24 ديسمبر 2007– تطبيق لبروتوكول PIM، وهو الآن قديم الطراز.
qpimd – برنامج إدارة معلومات المنتج (PIM Daemon) لنظام Quagga ، GNU— وحدة إدارة معلومات المنتج (PIM) لمجموعة برامج التوجيه Quagga
GateD ، القفزة التالية، مؤرشفة من الأصل بتاريخ 2007-09-09– تطبيق يونكس لبروتوكولات التوجيه، بما في ذلك البث المتعدد.
رمز PIM-DM الخاص بـ GateD ، جامعة أوريغون، مؤرشف من الأصل بتاريخ 15-10-2007.
NORM ، NRL، مؤرشف من الأصل بتاريخ 7 أكتوبر 2008 ، تم استرجاعه بتاريخ 26 مارس 2008– خدمة البث المتعدد الموثوقة الموجهة نحو Nack من مختبر الأبحاث البحرية الأمريكي، مع تطبيق مفتوح المصدر بلغة C++
ecmh (Easy Cast du Multi Hub) ، Unfix– برنامج IPv6 Multicast Daemon، يسمح باستخدام البث المتعدد IPv6 دون الحاجة إلى PIM
MRD6 – برنامج توجيه البث المتعدد IPv6
UFTP – بروتوكول نقل الملفات المشفر القائم على UDP مع البث المتعدد
جي ستريمر – إطار عمل مجاني للوسائط المتعددة يدعم بث الفيديو متعدد الإرسال
Mcproxy (وكيل البث المتعدد)– وكيل IGMP / MLD يدعم امتدادات البث المتعدد PMIPv6

انظر أيضاً

الأشجار القائمة على النواة : اقتراح لتوسيع نطاق البث المتعدد لبروتوكول الإنترنت

مراجع

↑ RFC 988
↑ RFC 5771
↑ RFC 1112
↑ "ما هو عنوان IP الخاص بي، عنوانك IPv4 IPv6 بالأرقام العشرية على myip" . عنوان IP الخاص بي هو . مؤرشف من الأصل بتاريخ 10-03-2019 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15-05-2019 .
↑ تايلور، إيان ج. (2009). من شبكات الند للند والشبكات الشبكية إلى الخدمات على الويب: المجتمعات الموزعة المتطورة . هاريسون، أندرو ب.، تايلور، إيان ج.، 1968- (الطبعة الثانية ). لندن: سبرينغر. ISBN 9781848001220. OCLC 314174970 .
↑ إس. ديرينغ (أغسطس 1989). ملحقات المضيف للبث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت . مجموعة عمل الشبكة. القسم 6.4. doi : 10.17487/RFC1112 . RFC 1112 . يلغي هذا المعيار RFC 988 و RFC 1054 ؛ وتم تحديثه بواسطة RFC 2236
↑ م. كروفورد (ديسمبر 1998). نقل حزم IPv6 عبر شبكات الإيثرنت . مجموعة عمل الشبكة. doi : 10.17487/RFC2464 . RFC 2464 .يلغي RFC 1972 ؛ تم تحديثه بواسطة RFC 6085 و RFC 6084 .
↑ "بث متعدد 802.11" . الشبكات اللاسلكية . تم الاسترجاع في 8 أكتوبر 2008 .
↑ تشوي، وو يونغ (23 نوفمبر 2009). "بروتوكول MAC موثوق للبث المتعدد قائم على الاتصال لشبكات IEEE 802.11 اللاسلكية المحلية" . مجلة EURASIP للاتصالات اللاسلكية والشبكات . 2009 968408. doi : 10.1155/2009/968408 .
↑ "حلول تصميم البث المتعدد" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18-09-2025 .
↑ "شركة سيسكو سيستمز تعلن عن خدمة Hoot and Holler عبر بروتوكول الإنترنت" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 سبتمبر 2025 .
↑ الحاصلون على جائزة الإنترنت (ملف PDF) ، معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE)، مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 16 سبتمبر 2012 ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أغسطس 2010.
1 2 مارنيكس جوسن؛ . بيتر ليفوغ؛ أرنوت سوينن (30 سبتمبر 2006). "The CastGateproject: "تمكين البث المتعدد عبر الإنترنت لتوزيع المحتوى"( ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 26 مايو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 مايو 2013 .عرض تقديمي في مؤتمر نوردونيت
1 2 "CastGate: تمكين البث المتعدد عبر الإنترنت" . مؤرشف من الأصل في 28 سبتمبر 2007. تم الاطلاع عليه في 25 مايو 2013 .
↑ "اتحاد الرجبي"، أخبار ، المملكة المتحدة : بي بي سي، 29 سبتمبر 2005 .
↑ خدمات البث المتعدد ، المملكة المتحدة: بي بي سي.
↑ "الراديو"، البث المتعدد ، المملكة المتحدة: قسم البحث والتطوير في بي بي سي ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 أبريل 2012
↑ IPTV ، ألمانيا : ARD، مؤرشف من الأصل بتاريخ 18-03-2015 ، تم استرجاعه بتاريخ 17-05-2015 .

روابط خارجية

البث المتعدد عبر بروتوكول TCP/IP (دليل الاستخدام)، مشروع توثيق لينكس، مارس 1998. يصف البث المتعدد في نواة لينكس، على الرغم من أن بعض الأقسام (خاصة برامج البث المتعدد) قديمة ولا تغطي البرامج الحديثة.
بروتوكول النقل المتعدد الموثوق (rmt) (مجموعة العمل)، IETF، مؤرشف من الأصل بتاريخ 2007-12-03.
عضوية مجموعة البث المتعدد والبث المتزامن (magma) (مجموعة العمل)، IETF، مؤرشفة من الأصل بتاريخ 14-12-2007.
بروتوكول البث المتعدد المستقل (PIM) (مجموعة العمل)، IETF، مؤرشف من الأصل بتاريخ 2007-12-02.
البث المتعدد الخاص بالمصدر (ssm) (مجموعة العمل)، IETF، مؤرشف من الأصل بتاريخ 27-01-2007.
أمان البث المتعدد (msec) (مجموعة العمل)، IETF، مؤرشف من الأصل بتاريخ 16-12-2007.
البث المتعدد ، المقابستفاصيل عنوان IP.
البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت والإيثرنت (شرح)، CX: جدار الحماية.
البث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت (فيديو)، سيسكو.
"نظرة عامة على أساليب البث المتعدد الموثوقة"، ورشة عمل ACM SIGCOMM للبث المتعدد ، جامعة ماساتشوستس، 27 أغسطس 1996.
فلويد، إطار عمل موثوق للبث المتعدد لجلسات خفيفة الوزن وتأطير على مستوى التطبيق ، ICIRالورقة التي تُعرّف البث المتعدد الموثوق والقابل للتوسع.
تحليل أساليب البث المتعدد ، ويكي دوت ، تاريخ الاطلاع : 3 مايو 2019.
نورمحمدبور، محمد؛ راغافيندرا، كوليجي س.؛ راو، سريرام؛ كاندولا، سريكانث (2017)، DCCast: عمليات نقل فعالة من نقطة إلى نقاط متعددة عبر مراكز البيانات ، جمعية USENIX، arXiv : 1707.02096 ، Bibcode : 2017arXiv170702096N ، تاريخ الاسترجاع : 2019-05-03.
نظرة عامة على بنية توجيه البث المتعدد للإنترنت . IETF . يناير 2008. doi : 10.17487/RFC5110 . RFC 5110 .

[1] RFC 988

[RFC_5771-2] RFC 5771

[3] RFC 1112

[4] "ما هو عنوان IP الخاص بي، عنوانك IPv4 IPv6 بالأرقام العشرية على myip" . عنوان IP الخاص بي هو . مؤرشف من الأصل بتاريخ 10-03-2019 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15-05-2019 .

[5] تايلور، إيان ج. (2009). من شبكات الند للند والشبكات الشبكية إلى الخدمات على الويب: المجتمعات الموزعة المتطورة . هاريسون، أندرو ب.، تايلور، إيان ج.، 1968- (الطبعة الثانية ). لندن: سبرينغر. ISBN 9781848001220. OCLC 314174970 .

[rfc1112-6] إس. ديرينغ (أغسطس 1989). ملحقات المضيف للبث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت . مجموعة عمل الشبكة. القسم 6.4. doi : 10.17487/RFC1112 . RFC 1112 . يلغي هذا المعيار RFC 988 و RFC 1054 ؛ وتم تحديثه بواسطة RFC 2236

[rfc2464-7] م. كروفورد (ديسمبر 1998). نقل حزم IPv6 عبر شبكات الإيثرنت . مجموعة عمل الشبكة. doi : 10.17487/RFC2464 . RFC 2464 .يلغي RFC 1972 ؛ تم تحديثه بواسطة RFC 6085 و RFC 6084 .

[8] "بث متعدد 802.11" . الشبكات اللاسلكية . تم الاسترجاع في 8 أكتوبر 2008 .

[9] تشوي، وو يونغ (23 نوفمبر 2009). "بروتوكول MAC موثوق للبث المتعدد قائم على الاتصال لشبكات IEEE 802.11 اللاسلكية المحلية" . مجلة EURASIP للاتصالات اللاسلكية والشبكات . 2009 968408. doi : 10.1155/2009/968408 .

[10] "حلول تصميم البث المتعدد" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18-09-2025 .

[11] "شركة سيسكو سيستمز تعلن عن خدمة Hoot and Holler عبر بروتوكول الإنترنت" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 سبتمبر 2025 .

[12] الحاصلون على جائزة الإنترنت (ملف PDF) ، معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE)، مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 16 سبتمبر 2012 ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أغسطس 2010.

[slides-13] 1 2 مارنيكس جوسن؛ . بيتر ليفوغ؛ أرنوت سوينن (30 سبتمبر 2006). "The CastGateproject: "تمكين البث المتعدد عبر الإنترنت لتوزيع المحتوى"( ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 26 مايو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 مايو 2013 .عرض تقديمي في مؤتمر نوردونيت

[castegate-14] 1 2 "CastGate: تمكين البث المتعدد عبر الإنترنت" . مؤرشف من الأصل في 28 سبتمبر 2007. تم الاطلاع عليه في 25 مايو 2013 .

[15] "اتحاد الرجبي"، أخبار ، المملكة المتحدة : بي بي سي، 29 سبتمبر 2005 .

[16] خدمات البث المتعدد ، المملكة المتحدة: بي بي سي.

[bbcrd_mc_radio-17] "الراديو"، البث المتعدد ، المملكة المتحدة: قسم البحث والتطوير في بي بي سي ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 أبريل 2012

[18] IPTV ، ألمانيا : ARD، مؤرشف من الأصل بتاريخ 18-03-2015 ، تم استرجاعه بتاريخ 17-05-2015 .

[

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[

[

[ 18 ]