Visão geral do multicast

Esta página oferece uma visão geral do multicast em Google Cloud.

O multicast é um tipo de comunicação de rede que permite que uma origem (produtor de multicast) envie os mesmos dados para vários destinos (consumidores de multicast) ao mesmo tempo. Para receber tráfego, os consumidores de multicast precisam primeiro participar do grupo multicast para o qual o produtor de multicast envia tráfego. A associação ao grupo multicast é gerenciada com o Internet Group Management Protocol (IGMP).

Google Cloud oferece suporte ao multicast baseado na nuvem como um serviço gerenciado. É possível usar redes de nuvem privada virtual (VPC) para hospedar instâncias do Compute Engine que atuam como produtores e consumidores de multicast. Para uma visão geral do modelo de recursos para multicast em Google Cloud e as topologias que podem ser configuradas, consulte Modelo e topologias de recursos de multicast.

Esta documentação e a API Multicast usam os termos produtor de multicast e consumidor de multicast para se referir aos recursos envolvidos no envio e recebimento de tráfego de multicast. Os produtores de multicast também são conhecidos como editores, remetentes ou origens de multicast. Os consumidores de multicast também são conhecidos como assinantes, receptores ou ouvintes de multicast.

Especificações

O multicast Google Cloud tem as seguintes especificações:

  • IGMPv2 para gerenciar a associação ao grupo multicast: Google Cloud usa o IGMPv2 para gerenciar a associação ao grupo multicast, conforme definido na RFC 2236. Os aplicativos de multicast que estão sendo migrados para Google Cloud podem continuar usando o IGMPv2 para participar e sair de grupos de multicast. Para mais informações, consulte Como o IGMPv2 funciona.
  • Distribuição de multicast entre regiões e zonas: Google Cloud oferece suporte à distribuição de tráfego para consumidores de multicast na mesma região que o produtor de multicast. Os consumidores de multicast podem estar localizados em zonas diferentes do produtor de multicast. Opcionalmente, é possível restringir a distribuição apenas à zona, em que o produtor e os consumidores de multicast estão na mesma zona.
  • Redundância da infraestrutura de multicast por domínios: Google Cloud usa domínios de multicast como um limite de confiabilidade, em que cada domínio usa uma infraestrutura separada para distribuir o tráfego de multicast. Para mais informações, consulte Domínios de multicast.

Como o IGMPv2 funciona

A lista a seguir descreve como o IGMPv2 funciona depois que o multicast é configurado:

  • Os produtores de multicast podem enviar tráfego para um grupo de multicast sem participar dele.
  • Para consumidores de multicast, consulte o seguinte:
    • Os roteadores de multicast enviam mensagens de consulta geral do IGMP para 224.0.0.1 para determinar os grupos que os consumidores de multicast querem participar.
    • Para receber mensagens de consulta geral do IGMP, um consumidor de multicast precisa ser configurado para IGMP. Depois que o consumidor de multicast é configurado para IGMP, ele recebe continuamente mensagens de consulta geral do IGMP periódicas.
    • Para participar de um grupo de multicast, o consumidor de multicast responde com um relatório de associação do IGMP. O endereço IP de destino de um relatório de associação do IGMP é o endereço IP do grupo de multicast. Se o consumidor de multicast parar de responder, ele será removido automaticamente após três consultas perdidas.
    • Para sair de um grupo de multicast, o consumidor de multicast envia uma mensagem de saída do IGMP para 224.0.0.2.

É possível conferir registros de eventos de associação ao grupo de multicast, como quando o Google Cloud plano de controle recebeu uma solicitação de participação ou adicionou um consumidor de multicast a um grupo. Para mais informações, consulte Conferir logs de eventos de associação ao grupo de multicast.

Considerações sobre máquinas para produtores e consumidores de multicast

Esta seção descreve os fatores que você precisa considerar ao escolher um tipo de máquina do Compute Engine para instâncias de produtor e consumidor de multicast. Para aplicativos de multicast que enviam ou recebem um alto nível de tráfego, siga as orientações desta seção para ter uma performance ideal e evitar problemas como perda de pacotes causada pelo esgotamento de recursos.

Consulte as orientações a seguir:

  • Use tipos de máquina da série C4 ao criar instâncias de produtor ou consumidor de multicast.
  • É possível criar instâncias de VM ou instâncias bare metal.
  • A tabela a seguir inclui o número mínimo de vCPUs com suporte e o número máximo de pacotes por segundo (pps) com suporte com base no número de vCPUs. Para uma performance ideal, escolha um tipo de máquina e uma contagem de vCPUs de acordo com o volume esperado de tráfego de multicast.
  • As colunas fluxos de tráfego máximos correspondem ao número de grupos de multicast para os quais uma instância de produtor ou consumidor de multicast pode enviar ou receber tráfego. Para produtores de multicast, o limite é sempre 512, independentemente do tipo de máquina. Para consumidores de multicast, o limite depende da contagem de vCPUs. Para mais informações, consulte Cotas e limites de multicast.

  • Se você usar um tipo de máquina com 48 vCPUs ou mais, crie a instância com a rede camada_1 ativada.

    Tipos de máquina vCPUs pps máximo Fluxos de tráfego máximos (produtor de multicast) Fluxos de tráfego máximos (consumidor de multicast)
    Tipos de máquina 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

Além de escolher um tipo de máquina com base nas orientações desta seção, considere usar um bypass de kernel de rede, como o DPDK, conforme descrito em Ativar o processamento mais rápido de pacotes de rede com o DPDK.

Locais suportados

É possível usar o multicast nas seguintes Google Cloud regiões e zonas:

Região Zonas
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

Faturamento

A lista a seguir fornece informações sobre os encargos de faturamento que se aplicam à infraestrutura e ao tráfego de multicast. Para detalhes de preços, entre em contato com seu Google Cloud representante de vendas.

  • Reserva de recursos de infraestrutura de multicast: o faturamento da infraestrutura de multicast é cobrado dos projetos de administrador de multicast que contêm ativações de domínio de multicast. O faturamento começa quando uma ativação de domínio de multicast é criada.
  • Processamento de dados de multicast: o faturamento do processamento de dados de multicast é cobrado dos projetos em que os consumidores de multicast recebem tráfego de multicast.

Se você usar o Network Connectivity Center (NCC), os encargos de rede de dados avançada serão aplicados ao tráfego enviado de produtores de multicast para a infraestrutura de multicast. Esses encargos não se aplicam ao tráfego replicado pela infraestrutura de multicast e entregue aos consumidores de multicast.

Limitações

O multicast Google Cloud tem as seguintes limitações:

  • O multicast está disponível em um conjunto limitado de zonas, conforme descrito em Locais suportados.
  • O multicast é compatível apenas com instâncias do Compute Engine em redes VPC. O multicast não é compatível com outros tipos de endpoints ou com opções de conectividade híbrida, como o Cloud Interconnect ou o Cloud VPN, que você usa para acessar redes locais ou provedores de serviços de nuvem remotos.
  • O multicast oferece suporte apenas aos tipos de máquina descritos em Considerações sobre máquinas para produtores e consumidores de multicast. Outros tipos de máquinas não são compatíveis com o multicast.
  • O multicast oferece suporte apenas ao tráfego IPv4. O tráfego IPv6 não é compatível.
  • O multicast oferece suporte ao UDP como protocolo da camada 4.
  • Não use o espaço de endereço de multicast (224.0.0.0/4) para tráfego não multicast, porque isso pode levar a problemas, como tráfego mal encaminhado ou processado incorretamente.
  • O multicast não oferece suporte a frames jumbo. Recomendamos um tamanho máximo de unidade de transmissão máxima (MTU) de 1.500 bytes. Para mais informações sobre tamanhos de MTU da VPC, consulte Unidade de transmissão máxima.
  • O tráfego de multicast entre regiões não é compatível. Embora seja possível ativar o mesmo domínio de multicast em regiões diferentes para ativar o tráfego de multicast entre zonas em cada região, essa configuração não permite o envio de tráfego de multicast entre regiões.
  • O número total de endereços IP em um ou mais intervalos de grupos de multicast associados ao mesmo domínio não pode exceder sua cota de grupos de multicast por domínio. Além disso, recomendamos agrupar endereços IP de multicast em intervalos em vez de reservar muitos endereços individuais. Por exemplo, use um intervalo de endereços /24 em vez de reservar 256 endereços /32.

  • O suporte ao espelhamento de pacotes depende do serviço de espelhamento de pacotes:

    Para informações sobre as diferenças entre o espelhamento de pacotes de VPC e o espelhamento de pacotes de integração de segurança de rede, consulte Comparação entre o espelhamento de pacotes de VPC e o espelhamento de pacotes de integração de segurança de rede.

  • Para evitar a degradação da performance ou a perda de pacotes, recomendamos que as configurações de multicast não excedam o seguinte para um determinado domínio de multicast:

    • Uma capacidade de processamento máxima agregada de pacotes de saída por segundo (pps) de 100.000.000 pps por zona.
    • Um máximo de 500 consumidores de multicast por grupo de multicast por zona.

Cotas e limites

Os recursos de multicast estão sujeitos às cotas e limites descritos em Cotas e limites de multicast.

A seguir