IP : IP マルチキャスト

CGMP とスパニング ツリー トポロジの変更に関するマルチキャスト エントリの再構築

2016 年 10 月 28 日 - 機械翻訳について
その他のバージョン: PDFpdf | ライター翻訳版 (2004 年 2 月 11 日) | 英語版 (2015 年 10 月 20 日) | フィードバック


目次


概要

この資料は Ciscoグループマネージメントプロトコル (CGMP)が Cisco Catalyst スイッチおよび Cisco IOS でどのように動作するか説明しますか。 スパニング ツリー トポロジの変更の後の CGMP のためのマルチキャストエントリの再製に関するルータは発生しました。

前提条件

要件

次の項目に関する知識があることを推奨しています。

  • スイッチ、ルータ、およびマルチキャスティングの基本動作

  • スパニング ツリー、CGMP、および Internet Group Management Protocol(IGMP; インターネット グループ管理プロトコル)の基本動作

使用するコンポーネント

このドキュメントの情報は、次のソフトウェアとハードウェアのバージョンに基づくものです。

  • Catalyst 3550 バージョン 12.1(9)EA1c

  • Catalyst 2900/3500XL バージョン 12.0(5)WC3b

  • Catalyst 4000 Supervisor Engine III バージョン 12.1(11b)EW

  • Catalyst 4000 Supervisor Engine I/II バージョン 7.2(2)

  • Catalyst 6500 Supervisor エンジン Cisco IOS ソフトウェア リリース 12.1(11b)EX

  • Catalyst 6500 Catalyst OS (CatOS)バージョン 7.2(2)

  • Catalyst 5500 CatOS バージョン 4.5(13a)

このドキュメントの情報は、特定のラボ環境にあるデバイスに基づいて作成されたものです。 このドキュメントで使用するすべてのデバイスは、クリアな(デフォルト)設定で作業を開始しています。 ネットワークが稼働中の場合は、コマンドが及ぼす潜在的な影響を十分に理解しておく必要があります。

表記法

ドキュメント表記の詳細は、『シスコ テクニカル ティップスの表記法』を参照してください。

CGMP およびトポロジーの変更

このセクションはスパニング ツリー トポロジの変更がすべてのポートのフラッディングからマルチキャストトラフィックを抑制するために CGMP が使用される VLAN で検出するとき発生する何が問題が起こることができるどんなステップバイステップで説明し。 この例が示すと同時に、この資料で説明されているネットワークは 1 つのルータ、1 スイッチおよび 4 PC で構成されています:

/image/gif/paws/24100/154-a.gif

  • ポート 1 —レシーバ PC 1

  • ポート 2 —レシーバ PC 2

  • ポート 3 - レシーバ PC 3

  • ポート 4 - 非レシーバ PC 4

  • ポート 5 - 他のスイッチ(このスイッチにはレシーバやルータは備わっていません。)

  • ポート 48 - IGMP と CGMP を実行している Cisco IOS ルータ

この資料の為に、レシーバ PC が IGMP を使用し、スイッチが CGMP を実行することが仮定されます。 Cisco IOS ルータは異なるインターフェイスのビデオ サーバからマルチキャスト ストリームを受け取る IGMP および CGMP を実行します。 このインターフェイスは IPマルチキャスト グループ 239.100.100.100 に送信 します。

安定状態

すべてのデバイスが起動したらおよびあればレシーバ PC は MAC アドレス 01-00-5e-64-64-64 によって表される対応 レイヤ 2 グループに CGMP によってグループ 239.100.100.100 のための IGMP 加入 メッセージを、すべて追加されます送信 しました。

このリストは Cisco IOS ルータを通って来るスイッチ レシーブの、太字で強調表示されているどのポート マルチキャスト ストリームか示します。

  • ポート 1 —レシーバ PC 1

  • ポート 2 —レシーバ PC 2

  • ポート 3 - レシーバ PC 3

  • ポート 4 - 非レシーバ PC 4

  • ポート 5 - 他のスイッチ(このスイッチにはレシーバやルータは備わっていません。)

  • ポート 48 — Cisco IOS ルータ IGMP および CGMP を実行する

Cisco IOS ルータはまたマルチキャスト グループに追加されますが、それはソースであるので、自身のパケットを受信しません。

従って各クエリ範囲で、Cisco IOS ルータは(マルチキャスト グループ 224.0.0.1 に送信される、他のすべてのコンポーネントにフラッディング送信し) IGMP 概要クエリー。 これが起こるとき、すべてのレシーバは 239.100.100.100 グループのための IGMP レポートを構築し始めます。 レシーバは 01-00-5E-64-64-64 のレイヤ2 MAC アドレスの IPマルチキャスト グループ 239.100.100.100 に戻ってこの報告します、送信 します。 これがグループ アドレスに送信 されるので、すべてのレシーバは他のレシーバ、また最初のレシーバによって送信されるレポートによって送信されるレポートを受け取ります。 このため、他のレシーバ PC は、このグループに対するレポートをキャンセルします。 つまり、このグループには、最初に応答した PC のソース MAC アドレスを使用して CGMP 加入メッセージが 1 つしか送信されないことになります。 この状態は長期間継続し、すべてのレシーバ PC がビデオ ブロードキャストを受信します。

トポロジー変更中およびトポロジー変更後

この時点で、他のスイッチはネットワークのトポロジーの変更を引き起こします。 トポロジーの変更を受け取った上の CGMP 仕様によって、スイッチは CGMP によって学習したすべてのマルチキャストエントリを削除します。 ルータからのマルチキャスト トラフィックは、スイッチ上のすべてのポートにフラッディングされます。

このリストは Cisco IOS ルータを通って来るスイッチ レシーブの、太字で強調表示されているどのポート マルチキャスト ストリームか示します:

  • ポート 1 —レシーバ PC 1

  • ポート 2 —レシーバ PC 2

  • ポート 3 - レシーバ PC 3

  • ポート 4 - 非レシーバ PC 4

  • ポート 5 - 他のスイッチ(このスイッチにはレシーバやルータは備わっていません。)

  • ポート 48 — Cisco IOS ルータ IGMP および CGMP を実行する

トラフィックがすべてのポートにあふれると同時に、レシーバ PC は違いを注意しないし、それらはビデオ放送を受信し続けます。 ただし、トラフィックがすべてのポートにあふれるので、それを要求しなかったけれどもレシーバではない、および他のスイッチはまた今マルチキャスト ストリームを受け取ります PC 4。 この状態は、Cisco IOS ルータが周期的な IGMP 一般クエリーを再び送信するまで続きます。 Cisco IOS ルータでは、このデフォルト値が 60 秒に設定されています(IP IGMP クエリー インターバルを使用して設定)。

トポロジ変更通知の後の2つのIGMP概要クエリー

Cisco IOS ルータが最初 IGMP 概要クエリーを送信するとき、すべてのレシーバ PC は 239.100.100.100 グループのための IGMP レポートを構築し始めます。 その内の 1 台(この文書では PC 3)が、最初に IGMP レポートを送り返します。 スイッチ上ではマルチキャスト エントリがまだ構築されていないので、このレポートはすべての PC で受信され、他のレシーバ PC は自分の IGMP レポートをキャンセルします。 Cisco IOS ルータはそのレポートを受信し、レシーバ PC 3 の送信元アドレスを付加して、以降の CGMP 加入メッセージを送信します。

スイッチはグループ 01-00-5e-64-64-64 に対してマルチキャスト エントリを再度作成し、ポート 3 をそのエントリに追加します。これはポート 3 が CGMP 加入パケットの送信元アドレスであることを示します。 ポート 5 はマルチキャスト ルータ ポートであるため、ポート 5 はマルチキャスト グループにも追加されます。 したがって、レシーバ PC 3 だけがビデオ ストリームを受信し、PC1 と PC 2 のビデオ ストリームは静止したままです。

このリストはスイッチ レシーブの、太字で強調表示されているどのポート Cisco IOS ルータを通って来るマルチキャスト ストリームか示します:

  • ポート 1 —レシーバ PC 1

  • ポート 2 —レシーバ PC 2

  • ポート 3 - レシーバ PC 3

  • ポート 4 - 非レシーバ PC 4

  • ポート 5 - 他のスイッチ(このスイッチにはレシーバやルータは備わっていません。)

  • ポート 48 - IGMP と CGMP を実行している Cisco IOS ルータ

IGMP クエリー間隔の終わりに、Cisco IOS ルータは別の IGMP 概要クエリーを送信します。 クエリーが受信されると、すべてのレシーバ PC で 239.100.100.100 グループのレポートが作成されます。 しかし今回他の PC からのレポートはレシーバ PC 3 および Cisco IOS ルータによってだけ受け取られます。 (ルータのポートは、すべてのマルチキャスト グループに自動的に追加されます)。

レシーバ PC 1 と PC 2 は他のレシーバからのレポートを受信しないため、PC1 と PC 2 は両方とも自分のレポートを送信します。 次に Cisco IOS ルータは、それぞれの PC の 送信元 MAC アドレスを付加した CGMP 加入メッセージを送信するため、2 台の PC は両者とも追加され、Cisco IOS ルータ経由のマルチキャスト ストリームの受信を再開します。

このリストはスイッチ レシーブの、太字で強調表示されているどのポート Cisco IOS ルータを通って来るマルチキャスト ストリームか示します:

  • ポート 1 —レシーバ PC 1

  • ポート 2 —レシーバ PC 2

  • ポート 3 - レシーバ PC 3

  • ポート 4 - 非レシーバ PC 4

  • ポート 5 - 他のスイッチ(このスイッチにはレシーバやルータは備わっていません。)

  • ポート 48 - IGMP と CGMP を実行している Cisco IOS ルータ

設定はオリジナル安定状態に戻ってあり、すべては再度きちんとはたらきます。 実際の動作の詳細を次に示します。

  1. トポロジーの変更は発生します。

    ヒント: portfast がホストポートで有効に ならないとき、毎回ホストはリブートされます、またはポートに出入して接続されて/切られて、リンク ステータスの変更は VLAN の Topology Change Notification を引き起こします。 CGMP のデバッグがトポロジーの変更の時に有効に なる場合、このデバッグ メッセージは表示する:

    CGMP SHIM: got short age timer
  2. あふれることはすべてのポートに開始します。

  3. 最初の IGMP 一般クエリーが送信される。

  4. 停止にあふれること。

  5. すべてのレシーバがマルチキャスト ストリームを受け取りません。

  6. 2 番目の IGMP 一般クエリーが送信される。

  7. すべてのレシーバは再度追加され、マルチキャスト ストリームを受け取ります。

CGMP 機能拡張

その後 PC のためのマルチキャスト ストリームの一分(デフォルト IGMP クエリー間隔)損失を持っていることは受諾可能常にではないです、CGMP を実行するスイッチ両方およびルータのために行われるいくつかの機能拡張がずっとあります。

スイッチとルータ間の通信

従ってルータがあるので発生したりレイヤ3 デバイスはスパニングツリーおよびトポロジーの変更について一般に知らないし、このトポロジーの変更のルータを警告 する ネットワークのスイッチ用の必要がある。 IGMP グローバル リーブ メッセージはこれを処理するために定義されます。

この IGMP グローバル Leave メッセージは、グループ 0.0.0.0 を終了するよう要求するためにスイッチが送信できる IGMP リーブです。

トポロジーの変更が終わる時スパニングツリードメインのルートスイッチだけがこの IGMP グローバル リーブ メッセージを送信 する役割があります、ルータが IGMP グローバル リーブ メッセージと過剰にならないようにするため。

ルータの動作

ルータは Cisco IOSソフトウェアを実行するインターフェイスのこの IGMP グローバル リーブ メッセージを受け取るとき、スパニング ツリー トポロジの変更がそのインターフェイスに発生した認識し、マルチキャストレシーバーのためのマルチキャストトラフィックの損失を試み、制限するこれらの処置をとりますことを:

  1. IGMP グローバル Leave メッセージを受信した後の CGMP 一括加入メッセージの送信。 ルータは自分の MAC アドレスを付加した CGMP 加入メッセージを、そのインターフェイスに対する IGMP キャッシュに保存しているすべてのマルチキャスト グループのユーザ送信元アドレスとして送信します。 これらの CGMP自己加入メッセージの送信によって、CGMP スイッチはそれのルータポートだけで自動的に各グループのためのエントリを作成します。

    このリストはこの資料で使用されるネットワークを後 CGMP バッチ加入示しました。 太字で示されているように、Cisco IOS ルータだけがマルチキャスト グループに追加されています。

    この資料の前例で、受け取るポートが太字でマルチキャスト ルータからのトラフィック示されている間、この例はマルチキャスト グループにスイッチで追加されるすべてのポートを示したものです。

    • ポート 1 —レシーバ PC 1

    • ポート 2 —レシーバ PC 2

    • ポート 3 - レシーバ PC 3

    • ポート 4 - 非レシーバ PC 4

    • ポート 5 - 他のスイッチ(このスイッチにはレシーバやルータは備わっていません。)

    • ポート 48 - IGMP と CGMP を実行している Cisco IOS ルータ

  2. IGMP 一般クエリの送信。 すべてのレシーバはこの IGMP 概要クエリーを受信し、加入した各グループのためのレポートを構築します。 CGMP スイッチでは、ルータのみをレシーバとしてグループごとにマルチキャスト エントリがすでに構築されているので、レポートはすべてルータのみに送信されます。 すべてのレシーバを対応するグループに追加するため、ルータは後続の CGMP 加入メッセージを送信します。

    結局レシーバは IGMP レポートを送信し、ルータはマルチキャスト グループに戻って対応する CGMP 加入 メッセージを、すべてのレシーバ追加する必要があります送信しました。

  3. 10 秒(すべてのレシーバが追加されることを確かめるためにデフォルト IGMP max-response-time)後に、別の IGMP 概要クエリーは送信されます。 すべてのレシーバがマルチキャスト グループ再加入を確認するために、このステップが数回繰り返されます。

    マルチキャスト グループに追加する必要があるすべてのポートはこの例の太字に示すように、ありました:

    • ポート 1 —レシーバ PC 1

    • ポート 2 —レシーバ PC 2

    • ポート 3 - レシーバ PC 3

    • ポート 4 - 非レシーバ PC 4

    • ポート 5 - 他のスイッチ(このスイッチにはレシーバやルータは備わっていません。)

    • ポート 48 - IGMP と CGMP を実行している Cisco IOS ルータ

Catalyst Switchの動作

Catalyst スイッチは、種類によってその動作に多少の違いがあります。 各スイッチはこの資料の CGMP および トポロジー の 変更 セクションに記述されているように CGMP 可能であるします。 ただし、CGMP に加えた改良はすべてのプラットフォームで実装されているわけではありません。 次の表で、Catalyst スイッチのリストと、Catalyst スイッチの CGMP に対する反応を記述します。

  CGMP は切り替えます CGMP ルータ Spanning Tree Protocol(STP; スパニング ツリー プロトコル)ルート時にグローバル Leave を送信する
Cisco IOSソフトウェアを実行する Catalyst 6500 N Y Y
CatOS を実行する Catalyst 6500 N N N
Catalyst 5500、Catalyst 2926/2926G Y N Y
Catalyst 4000 Supervisor Engine I/II、Catalyst 2948G/2980G、Catalyst 4912G Y N Y
Catalyst 4000/4500 Supervisor Engine III/IV N Y Y
Catalyst 2900XL/3500XL Y N Y
Catalyst 2940 N N N
Catalyst 2950 N N N
Catalyst 2970 N N N
Catalyst 3550 N Y Y
Catalyst 3750 N Y Y

スーパーバイザ エンジン III/IV を搭載した Catalyst 4000/4500 では、トポロジ変更と CGMP に関する動作が設定可能です。 それがスパニングツリールートのとき Catalyst 4000 を IGMP グローバル リーブ メッセージを送信 するか、または送信 しないために設定するためにこのコマンドを発行して下さい:

  • ip igmp snooping tcn query solicit

それをディセーブルにするためにコマンドのこの「いいえ」形式を発行しないで下さい:

  • no ip igmp snooping tcn query solicit


関連情報


Document ID: 24100