MBONE – Ein Überblick

Jedem Internetnutzer ist die Abkürzung TCP / IP geläufig und viele kennen die Vorgänge, die hinter diesen Abkürzungen stecken. TCP/IP steht für den sicheren Transport der gesendeten Daten und dafür, dass diese Daten auch ihr Ziel erreichen.

TCP (Transmission Control Protocol) ist für die Datensicherheit, Datenflusssteuerung und die Absicherung von Datenverlusten durch Setzen entsprechender Maßnahmen zuständig. An der Zieladresse angekommene Datenpakete werden wieder zu einer Einheit zusammengesetzt, um sie über einen sogenannten Port einer entsprechenden Anwendung zu übergeben. Das Internet Protocol (IP) als Partner des TCP hat die Aufgabe, die einzelnen Datenpakete einer Sendung mit einer Adresse zu versehen und diese in einem paketorientierten Netzwerk zu vermitteln. Um diese Aufgabe erfolgreich ausführen zu können, sind alle Stationen und Endgeräte mit einer eigenen Adresse im Netzwerk versehen; der sogenannten IP-Adresse.

Diese Vorgänge funktionieren vorwiegend fehlerfrei und schnell, wenn es sich um herkömmliche Daten handelt, die von einem Absender an einen oder mehrere Empfänger übermittelt werden sollen. Probleme in der Übertragung entstehen jedoch dann, wenn eine Übermittlung einer sehr großen Datenmenge in Form von Multimediadaten an viele Empfänger gleichzeitig erfolgen soll. Da TCP / IP zu den Unicast-Protokollen zählt, ist es nur in der Lage, ein Paket zu einem bestimmten Zeitpunkt zu einem bestimmten Rechner zu versenden.

Multicast als Ursprung des MBONE

Multicasting kann mit Broadcasting gleichgestellt werden. Nur dass es sich in diesem Fall um die Internet-Version dieser Technik handelt. Mit Multicast-Protokollen besteht die Möglichkeit, von einem Rechner, also einer Station, große Datenmengen an eine große Anzahl von Empfängern gleichzeitig zu versenden. Dadurch entfällt die zeitliche Verzögerung für die einzelnen Empfänger, wie sie beim Versenden über Unicast-Protokolle auftreten würde.

Noch heute sind jedoch nur wenige Router multicastingfähig. Sie besitzen nur die Fähigkeit, Datenpakete von Unicast-Protokollen zu transportieren. 1992 war diese Problematik noch wesentlich größer und die Möglichkeit ausreichender und vor allem aussagekräftiger Testläufe im Bereich Multicast war so gut wie unmöglich. Dies brachte Mitglieder der IETF (Internet Engineering Task Force) auf die Idee, die Übermittlung durch Multicast durch eine Software zu ermöglichen, die die vorhandene Hardware-Ressource in Form der Unicast-Router nutzt. Für den Einsatz dieser Software wurde ein virtuelles Netzwerk geschaffen, das das Internet physikalisch nutzt. Dies war die Geburtsstunde des Multicast Backbone, auch MBONE genannt.

So arbeitet Multicast Backbone

MBONE ist ein virtuelles Netzwerk. Es nutzt, wie das Internet, die physischen Medien Kabel, Router und weiteres Equipment. Eine spezielle Software bietet die Möglichkeit, Multicast-Datenpakete als Unicast-Datenpakete zu packen. Bei dieser Vorgehensweise spricht man auch von “Tunneling”. Erst das Tunneling ermöglicht die Nutzung aller dem Datentransport zur Verfügung stehenden Router, wobei die Datenpakete von multicastingfähigen Routern trotz ihres Unicast-Überwurfs als Multicast-Datenpakete erkannt werden. So können die Datenpakete auf schnellem Weg von einem Router zum anderen ohne Verzögerungen transportiert werden.

Am Ziel angekommen werden die Datenpakete durch eine spezielle Software als Multicast-Pakete erkannt und entsprechend behandelt. Der Nachteil dieser Vorgehensweise ist, dass alle Empfänger die spezielle Software benötigen, um die empfangenen Daten zu erkennen.

Die nicht sehr zahlreichen multicastingfähigen Router bilden im Rahmen des Mbones innerhalb des Internets ein sogenanntes Teilnetzwerk, das aus einem eher losen Verbund an Internetrechnern besteht und als Overlay-Netz dient. Mittels Tunneling und Nutzung herkömmlicher Unicast-Router werden die Daten von einem multicastingfähigen Router zum nächsten übertragen.

Einsatzbereiche des Multicast Backbone

Der Einsatzbereich des MBone liegt vor allem im Bereich von multimedialen Anwendungen wie Echtzeitanwendungen zu denen Video- und Audiokonferenzen oder Voice over IP zählen. Weitere wichtige Anwendungsbereiche sind das Internetfernsehen, Video-on-Demand sowie Onlinespiele und Datenbankanwendungen.

Für Distance Education Vorlesungen wird das MBone bereits von Universitäten in Europa und den USA genutzt.

Zutritt zum MBone

Auch wenn die Zukunft dafür spricht, dass interaktive Seminare und Vorlesungen für jedermann möglich sein werden, ist dieses Ziel zwar keine Vision mehr, aber auch noch nicht erreicht. Der Zutritt zu einer Gruppe, die eine gemeinsame Anwendung nutzt, erfolgt aktuell über eine Anmeldung mit der zugeteilten Multicast-Adresse. Ein bekanntes Beispiel dafür sind Videokonferenzen.