Multicasting refers to transmit a single packet to a set of receivers that are members of a multicast group and it has an advantage of decreasing network traffic and load of sender. There are two classic types of trees widely used in today’s multicasting protocols. They are "source-based tree" and "shared tree" schemes. Source-based tree multicasting means that multicast delivery tree is built from each active source (sender) to its current members. Distance Vector Multicast Routing Protocol (DVMRP) and Multicast Open Shortest Path First (MOSPF) are examples of the source-based tree multicast routing protocols. On the contrary of source-based multicast routing protocols, each sender does not have their own multicast delivery tree and share multicast delivery tree within group members in shared tree approach. In this approach, a single node is designated to be the root of shared tree and the root takes charge of multicasting. Core Based Tree (CBT) multicast routing protocol is an example of the shared tree multicast routing protocols.
In CBT, there is no recovery mechanism when core has fault. If core is in failure, a new core must be selected and all nodes must rejoin to new multicast group. To reduce these overheads, we propose a new multicast routing protocol, Fault Tolerant Core Based Tree (FTCBT) that has survivability of core. Having cross and double core structure, FTCBT can easily restore multicast tree when a core has fault. The FTCBT shows a good performance on tree restoration compared with CBT and MCBT when core fault is happened.
멀티캐스트란 하나의 패킷을 여러 개의 수신자가 속해있는 멀티캐스트 그룹에 동시에 전송하는 기법으로서 송신자의 전송부담과 네트워크 전반의 트래픽을 줄일 수 있다는 장점이 있다. 멀티캐스트 라우팅 프로토콜은 크게 소스 기반 트리(source based tree) 구조를 갖는 것과 공유 트리(shared tree) 방식으로 나눌 수 있다. 소스 기반 트리 방식은 송신자마다 각각의 멀티캐스트 트리를 가지고 있는 방식으로 대표적인 것으로는 DVMRP (Distance Vector Multicast Routing Protocol) 와 MOSPF (Multicast Open Shortest Path First)가 있다. 소스 기반 트리 방식은 각각의 송신자가 멀티캐스트 트리를 생성해야 한다는 단점이 있기에 공유 트리 방식이 제안되었으며 공유 트리 방식은 하나의 멀티캐스트 그룹이 하나의 트리를 공유하며 그 그룹 내에서 각 송신자는 코어 또는 RP (Rendezvous point) 로 메시지를 보내고 코어 또는 RP에서 멀티캐스트를 담당하는 방식을 말한다. 공유 트리 방식의 대표적인 것으로 CBT (Core Based Tree) 가 있으며 이 방식은 하나의 대표노드가 멀티캐스트 그룹 내에서 송신자의 역할을 하며 그룹 멤버 중 메시지를 전송하려는 노드는 다른 그룹 멤버에게 멀티캐스트 할 필요 없이 이 코어 노드로 유니캐스트로 메시지를 전송하면 코어가 알아서 메시지를 멀티캐스트 해 주는 방식이다.
CBT 상황하에서 코어를 제외한 노드에 고장이 생겼을 경우에는 그 노드의 자식 노드들이 새로 멀티캐스트 트리에 연결됨으로써 하위 트리를 복구할 수 있으나 코어에 고장이 발생했을 경우에는 새로 코어를 선출하고 모든 노드들이 다시 멀티캐스트 트리에 새로 접속해야 하는 오버헤드가 발생하게 된다. 본 논문에서는 코어에 고장이 발생했을 시 생기게 되는 오버헤드를 줄이고자 FTCBT를 제안하게 되었다.
FTCBT는 이중 코어와 크로스 코어 구조를 갖게 되며 이러한 구조적 특징으로 인하여 한쪽 코어의 고장이 발생했을 경우에도 즉시 복구가 이루어지는 구조를 갖게 되었고 기존의 멀티캐스트 방식과 비교하여 코어의 고장 시 월등한 트리복구 성능을 보여주었다.