Multicast

Após o fim do trabalho com o Napster, eu e o Fabrício passamos a estudar o Multicast e suas aplicações. No protocolo IP há três maneiras de se enviar um pacote:

Unicast: O pacote tem um endereço de destino determinado, e é enviado apenas para esse endereço.
Broadcast: O pacote é enviado para toda a subrede de destino. Por exemplo, um pacote broadcast com destino 143.108.30.0, máscara 255.255.255.0, é enviado para os hosts 143.108.30.0, 143.108.30.1, ..., 143.108.30.254, 143.108.30.255.
Multicast: O pacote é enviado apenas para um grupo específico de hosts. Os pacotes multicast tem uma faixa de IPs que podem ser utilizados, de 224.0.0.0 a 239.255.255.255. Quem quer receber esse pacote, se junta a um grupo (representado por um desses IPs acima), e passa a receber todos os pacotes para esse grupo.

Estudamos como os pacotes multicast são roteados, e os principais protocolos de roteamento, PIM e DVMRP. Não entrarei em detalhes sobre o funcionamento deles, o que pode ser visto aqui. Ambos os protocolos utilizam túneis IP para o transporte entre roteadores não multicast, isto é, quando o pacote chega em um roteador multicast ele descobre qual o próximo roteador multicast onde o pacote deve chegar, coloca um cabeçalho IP "ao redor" do pacote, com endereço destino sendo o IP do próximo roteador multicast, e o envia como se fosse um pacote IP normal. Quando o pacote chega no roteador multicast seguinte o processo se repete, até chegar ao destino.

Conhecido o funcionamento dos protocolos, começamos a pesquisar aplicações que utilizam o multicast. Sua principal aplicação é videoconferência, e era exatamente o uso que queríamos fazer do multicast. Os principais aplicativos são:

SDR - Session Directory: É o aplicativo que cuida das sessões multicast. Quando uma sessão é criada, um endereço IP da faixa multicast é alocado para ela. A partir daí, ela aparece na tela do sdr, e todos os usuários que tem conectividade com quem criou a sessão passam a ver essa sessão. Caso o usuário queira participar da sessão, ele pode entrar nela e passará a receber os pacotes dessa sessão, podendo também enviar pacotes. A criação de uma sessão é um processo bastante simples, bastando seguir as telas.
Vic - Videoconferencing Tool: Aplicativo destinado à transmissão e recepção de vídeo. É aberto quando um usuário entra em um sessão e passa a mostrar todos os vídeos que estão sendo transmitidos naquele momento. Se o usuário tiver um câmera e também quiser transmitir, o vic captura a imagem e transmite.
RAT - Robust Audio Tool: Trata da transmissão e recepção de ádio. Todos os usuários conectados aparecem na tela, e cada um pode escolher se ouve, fala, ambos ou nenhum.

Existem outros aplicativos que podem ser utilizados em conjunto com o sdr, como o wb - Whiteboard Tool, um quadro branco onde pode-se fazer desenhos, mas que não foi testado por nós.

O passo seguinte foi a criação de uma página web com instruções de como instalar e configurar esses aplicativos nas diversas plataformas onde realizamos testes: Windows, Linux, FreeBSD e Solaris. Em todas elas o processo é bastante simples.

Também fizemos uma página informando como instalar e configurar o mrouted, o roteador multicast. Ele é um programa que roda em Unix, e utiliza o protocolo DVMRP. Uma vez que ele esteja rodando em uma máquina, todas as outras da mesma rede têm acesso ao multicast.
O mrouted é configurado criando-se os túneis com outros roteadores, permitindo a conexão de várias redes distintas.
Nos testes feitos, tentamos configurá-lo em Linux e em FreeBSD. No FreeBSD não houve nenhum problema, visto que o mrouted foi feito primeiramente para essa plataforma. Com o Linux, tivemos diversos problemas de compilação, porque o roteamento precisa ser ativado no kernel, não sendo padrão. Conseguimos compilar, mas mesmo assim ele não rodava.
Alguns meses depois, tentamos novamente, utilizando agora o kernel 2.4 do linux. Continuamos tendo alguns problemas para compilar, mas acabou funcionando, e agora temos uma máquina com linux rodando o mrouted (mas o nosso roteador principal roda FreeBSD).