Cisco IOS IP マルチキャスト コンフィギュレー ション ガイド
マルチキャスト転送情報ベース(MFIB)の概 要
マルチキャスト転送情報ベース(MFIB)の概要
発行日;2012/02/01 | 英語版ドキュメント(2011/04/17 版) | ドキュメントご利用ガイド | ダウンロード ; この章pdf , ドキュメント全体pdf (PDF - 8MB) | フィードバック

目次

マルチキャスト転送情報ベース(MFIB)の概要

機能情報の入手方法

この章の構成

マルチキャスト転送情報ベースに関する情報

MFIB アーキテクチャの利点

マルチキャスト テーブルのタイプ

マルチキャスト エントリのタイプ

MFIB のコンポーネント

MFIB

分散 MFIB

MRIB

コントロール プレーン(PIM、IGMP、および mroute テーブル)

MFIB によるマルチキャスト パケット フォワーディング

MFIB および MRIB のエントリ フラグとインターフェイス フラグ

(*, G/Mask) エントリの導入

PIM トンネル インターフェイスの導入

MFIB 統計情報のサポート

関連情報

その他の参考資料

関連資料

規格

MIB

RFC

シスコのテクニカル サポート

マルチキャスト転送情報ベースに関する機能情報

マルチキャスト転送情報ベース(MFIB)の概要

Multicast Forwarding Information Base(MFIB; マルチキャスト転送情報ベース)アーキテクチャは、マルチキャスト コントロール プレーン(Protocol Independent Multicast(PIM; プロトコル独立マルチキャスト)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))とマルチキャスト フォワーディング プレーン(MFIB)の間におけるモジュール性と分離を提供します。このアーキテクチャは、Cisco IOS IPv6 マルチキャスト導入環境および Cisco IOS XR マルチキャスト導入環境において使用します。IPv4 MFIB インフラストラクチャの採用により、Cisco IOS IPv4 マルチキャスト導入環境が強化され、MFIB フォワーディング モデルが、使用される唯一のフォワーディング エンジンになります。

機能情報の入手方法

ご使用のソフトウェア リリースで、このモジュールで説明されるすべての機能がサポートされているとは限りません。最新の機能情報および警告については、ご使用のプラットフォームおよびソフトウェア リリースのリリースノートを参照してください。このモジュールに記載されている機能に関する情報を検索したり、各機能がサポートされているリリースに関するリストを参照したりするには、「マルチキャスト転送情報ベースに関する機能情報」を参照してください。

Cisco Feature Navigator を使用すると、プラットフォーム、Cisco IOS ソフトウェア イメージ、および Cisco Catalyst OS ソフトウェア イメージの各サポート情報を検索できます。Cisco Feature Navigator には、 http://www.cisco.com/go/cfn からアクセスします。Cisco.com のアカウントは必要ありません。

マルチキャスト転送情報ベースに関する情報

MFIB をサポートするマルチキャストネットワークを導入する前に、次の概念について十分に理解しておく必要があります。

「MFIB アーキテクチャの利点」

「マルチキャスト テーブルのタイプ」

「マルチキャスト エントリのタイプ」

「MFIB のコンポーネント」

「MFIB によるマルチキャスト パケット フォワーディング」

「MFIB および MRIB のエントリ フラグとインターフェイス フラグ」

「(*, G/Mask) エントリの導入」

「PIM トンネル インターフェイスの導入」

「MFIB 統計情報のサポート」

MFIB アーキテクチャの利点

コントロールプレーンとフォワーディング プレーンを分離することにより、マルチキャストの運用を簡素化する。

マルチキャスト High Availability(HA; ハイアベイラビリティ)などの新しいサービスを使用可能にすることにより、ミッション クリティカルなマルチキャスト アプリケーションを保護する。

マルチキャスト ファースト スイッチングなどのデマンド キャッシング方式に伴う、ルート キャッシュのメンテナンスの必要性が排除される。

マルチキャスト テーブルのタイプ

一般的なマルチキャスト ルーティングおよびマルチキャスト フォワーディングにおいては、次のテーブルが使用されます。

IGMP:ルータ上のローカルの IGMP メンバシップが含まれます。

Multicast Route(Mroute; マルチキャスト ルート):ルータ(PIM モード、着信インターフェイス、発信インターフェイスなど)上の (*, G) マルチキャスト ステートおよび (S, G) マルチキャスト ステートが含まれます。

Multicast Source Discovery Protocol(MSDP):すべての Source-Active(SA)メッセージが含まれます。

Multicast Routing Information Base(MRIB; マルチキャスト ルーティング情報ベース):(*, G)、(S, G)、および (*, G/m) の各 MRIB エントリが含まれます。

MFIB:(*, G)、(S, G)、および (*, G/m) の各 MFIB エントリが含まれます。

マルチキャスト テーブルは、次のコンテキストに基づいてさらに定義できます。

グローバル:VRF 以外のコンテキスト

VRF:レイヤ 3 VPN の コンテキスト

IPv4:IPv4 アドレス ファミリのコンテキスト

IPv6:IPv6 アドレス ファミリのコンテキスト

マルチキャスト エントリのタイプ

(*, G):PIM Sparse Mode(PIM-SM; PIM 希薄モード)および Bidirectional PIM(Bidir-PIM; 双方向 PIM)において使用される、共有ツリーのエントリ

(S, G):PIM-SM および PIM Source Specific Multicast(PIM-SSM)において使用される、ソース ツリーのエントリ

(*, G/mask):Bidir-PIM および MFIB において使用される、共有ツリーのエントリ


) (*, G/mask) エントリの詳細については、「(*, G/Mask) エントリの導入」の項を参照してください。


MFIB のコンポーネント

ここでは、MFIB を構成するコンポーネントについて説明します。

MFIB

Distributed MFIB(dMFIB; 分散 MFIB)

MRIB

マルチキャスト コントロール プレーン

図 1 に、MFIB アーキテクチャを構成するコンポーネントを示します。

図 1 IPv4 MFIB のアーキテクチャ

 


) IP マルチキャスト ネットワーク内のマルチキャスト ルータ上で show ip mrib client コマンドを入力すると、MRIB に対する 1 つのクライアントとして、PIM(mroute テーブル)と IGMP が表示されます。詳細については、『Cisco IOS IP Multicast Command Reference』を参照してください。


図 2 に、IPv4 MFIB の分散アーキテクチャを示します。

図 2 IPv4 MFIB の分散アーキテクチャ

 

MFIB

MFIB は、マルチキャスト ルーティング プロトコルに依存しないフォワーディング エンジンです。つまり、MFIB は、PIM や他のマルチキャスト ルーティング プロトコルに依存していません。MFIB には、次のような役割があります。

マルチキャスト パケットを転送する。

MRIB への登録により、コントロール プレーンによって設定されたエントリ フラグおよびインターフェイス フラグを学習する。

コントロール プレーンに送信する必要があるデータ駆動型のイベントを処理する。

受信、廃棄、および転送されたマルチキャスト パケットのカウント、レート、およびバイトを保持する。

分散 MFIB

分散プラットフォーム上のマルチキャスト パケットをスイッチングするには、分散 MFIB(dMFIB)を使用します。また、dMFIB には、各ラインカード間でのレプリケーションに関するプラットフォーム固有の情報が含まれている場合もあります。フォワーディング ロジックのコアを導入する基本的な MFIB ルートは、すべてのフォワーディング環境において共通しています。

dMFIB では、次の機能が導入されます。

MFIB のコピーをラインカードに配布する。

ラインカードで生成されたデータ駆動型のプロトコル イベントを PIM にリレーする。

MFIB プラットフォームに Application Program Interface(API; アプリケーション プログラム インターフェイス)を提供することにより、MFIB の変更を、ハードウェア アクセラレーション エンジンをプログラミングする役割を持つプラットフォーム固有のコードに反映する。この API には、ソフトウェア内でパケットをスイッチングするための入口(パケットにより、データ駆動型のイベントをトリガーする場合に必要)、およびトラフィック統計情報をソフトウェアにアップグレードするための入口も含まれます。

Route Processor(RP; ルート プロセッサ)上に常駐するクライアントによるトラフィック統計情報の読み取りを可能にするフックを提供する (dMFIB では、統計情報が RP に定期的にアップロードされません)。

dMFIB と MRIB サブシステム(MRIB プロキシ)を組み合わせることにより、ルータにおいて、各ラインカードの MFIB データベースの「カスタマイズされた」コピーを保持し、RP からの MFIB 関連プラットフォーム固有の情報をラインカードに転送することもできます。

MRIB

MRIB は、MRIB クライアント間の通信チャネルです。MRIB クライアントの例には、PIM、IGMP、マルチキャスト ルーティング(mroute)テーブル、および MFIB があります。

MRIB の通信は、エントリ フラグおよびインターフェイス フラグの設定と消去に基づいています。MRIB エントリには、ソース、グループ、およびグループ マスクに基づく鍵があり、MRIB エントリは、 show ip mrib route コマンドの出力において、(*, G)、(S, G)、および (*, G/m) のマルチキャスト エントリとして表示されます。さらに、すべての MRIB エントリは、そのエントリに関連付けられたインターフェイスのリストを保持しており、各インターフェイスには、そのインターフェイスのフォワーディング ステートを示すフラグが設定されます。

MRIB では、エントリ フラグまたはインターフェイス フラグは解釈されません。これらのフラグは、MRIB クライアントに対してのみ意味があります。


) MRIB は異なるコンテキストにおいて、それぞれ異なるテーブルを使用します。IPv4 のマルチキャスト エントリと IPv6 のマルチキャスト エントリを区別するため、MRIB テーブルはアドレス ファミリごとに分かれています。また、VRF またはグローバルのコンテキストの範囲内で、各テーブルをさらに分割できます。


コントロール プレーン(PIM、IGMP、および mroute テーブル)

マルチキャスト コントロール プレーンには、Multicast Distribution Tree(MDT; マルチキャスト配信ツリー)を構築し、維持するという役割があります。マルチキャスト コントロール プレーンは、MFIB アーキテクチャの MRIB クライアントである PIM、IGMP、および mroute テーブルで構成されています。mroute テーブルに対する(PIM または IGMP から学習した)すべての変更、追加、および削除は、MRIB 全体に伝達された後に MFIB に配信され、これにより、マルチキャスト フォワーディングが行われます。コントロール プレーンの更新を必要とするパケット受信関連のすべてのイベントは、MRIB と MFIB の間で処理されます。このようなイベントには、活性チェック、Shortest Path Tree(SPT; 最短パス ツリー)スイッチオーバー、および PIM アサートが含まれます。

MFIB によるマルチキャスト パケット フォワーディング

MFIB によって使用される中核のフォワーディング エンジンは、割り込みレベル(ファースト スイッチング)とプロセスレベル(プロセス スイッチング)の両方によって共有されます(図 3 を参照)。フォワーディング エントリがある状態で MFIB で受信されたマルチキャスト パケットは、MFIB によってファースト スイッチングされ、フォワーディング エントリがない状態で受信された、新しいフォワーディング エントリの作成を必要とするマルチキャスト パケットは、MFIB によってプロセス スイッチングされます。

図 3 マルチキャスト フォワーディング エンジン

 

MFIB および MRIB のエントリ フラグとインターフェイス フラグ

表 1 に、IPv4 マルチキャストにおいて使用する MFIB および MRIB の重要なエントリ フラグとインターフェイス フラグを示します。

 

表 1 MFIB および MRIB の重要なフラグ

エントリ フラグ
テーブル
説明

C

MFIB/MRIB

Connected(接続):MFIB が、直接接続されたソースからのトラフィックを受信した場合に、MFIB がマルチキャスト コントロール プレーンに通知することを示します。このフラグは、PIM 希薄モード(PIM-SM)または PIM Dense Mode(PIM-DM; PIM 稠密モード)で動作しているマルチキャスト グループにおいて使用されます。PIM-SM の場合、このフラグは PIM の登録をトリガーします。PIM-DM の場合、このフラグは稠密モード フラッディングをトリガーします。

(注) Source Specific Multicast(PIM-SSM)環境および双方向 PIM(Bidir-PIM)環境による MFIB エントリには、C フラグは設定されません。

DDE

MFIB/MRIB

Data Driven Even(データ駆動型のイベント):受信中のトラフィックによりエントリが作成された場合に、フォワーディング プレーンによって設定されます。このフラグは、HA 運用においてのみ使用されます。RP スイッチオーバーが生じると、このフラグが設定されたエントリは MFIB によってリプレイされ、PIM に送信されます。

ET

MFIB/MRIB

Data Rate Exceeds a Threshold(データ レートが、しきい値を超過):Multicast VPN(MVPN; マルチキャスト VPN)環境( mdt data コマンドを使用して設定)のエントリが、データのマルチキャスト配信ツリー(MDT)のしきい値を超えた場合に、フォワーディング プレーによって設定されます。このフラグは、データの MDT からデフォルトの MDT(または、その逆)へのスイッチオーバーを開始するために、PIM によって使用されます。

IA

MFIB/MRIB

Inherit A Flag(A フラグを継承):IA フラグが設定された (*, G) エントリは、その (*, G/mask) 親エントリを使用することにより、受け入れチェックが実行されることを示します。つまり、受け入れチェックを使用することにより、(*, G/m) 親エントリの A フラグが設定されたインターフェイスが継承されます。

(注) IA フラグは、Bidir-PIM エントリにおいて使用します。

K

MFIB/MRIB

Keepalive(キープアライブ):エントリが処理済みであり、MFIB にエントリを保存する必要があることを示すために、PIM によって設定されます。

S

MFIB/MRIB

Signal(通知):NS フラグが設定されていない、このエントリの任意のインターフェイス上でトラフィックが受信された場合に、MFIB がマルチキャスト コントロール プレーンへの通知を行うことを示します。

インターフェイス フラグ

テーブル

説明

A

MFIB/MRIB

Accept(受け入れ):このインターフェイス上で、マルチキャスト データの受け入れが可能であることを示します。たとえば、PIM-SM および PIM-SSM の場合、mroute テーブルに設定された Reverse Path Forwarding(RPF)インターフェイス上で A フラグが表示されます。

コマンドを使用して、インターフェイス上の MFIB フォワーディングをディセーブルにすると、MFIB の A フラグは消去されます。

F

MFIB/MRIB

Forward(転送):このインターフェイス上で、マルチキャスト データの転送が可能であることを示します。たとえば、mroute テーブルの発信インターフェイス リストに含まれるインターフェイスには、このフラグが設定されます。

コマンドを使用して、インターフェイス上の MFIB フォワーディングをディセーブルにすると、MFIB の F フラグは消去されます。

IC

MFIB/MRIB

Internal Copy(内部コピー):パケットのコピーがコントロール プレーンによって処理されることを示します。

IC フラグの適用対象は、次のとおりです。

スタティック IGMP join: ip igmp join-group インターフェイス コマンドが設定されていることを示します。

Auto-RP グループ(224.0.1.39 および 224.0.1.40):そのルータが Auto-RP に参加していることを示します。

Linkscope マルチキャスト グループ(224.0.0.0/24):そのルータが、Linkscope マルチキャスト グループをリッスンしていることを示します。これには、PIM ハロー、PIM 参加、PIM プルーニング、IGMPv2 /v3 レポート、および IGP ハロー パケット(Enhanced Interior Gateway Protocol(EIGRP)、Open Shortest Path First(OSPF)、および Routing Information Protocol Version 2(RIPv2))が含まれます。

NP

MFIB

Not Platform Switched(プラットフォーム スイッチングなし):このインターフェイスは、ハードウェアによってスイッチングされていないことを示します。NP フラグは MFIB 固有のフラグです。

インターフェイス フラグ

テーブル

説明

NS

MFIB/MRIB

Negate Signal(通知無効):S フラグが設定されていない場合に、指定したインターフェイス上でトラフィックが受信されたときに、MFIB がマルチキャスト コントロール プレーンに通知することを示します。

NS フラグは、次の場合に使用します。

PIM-SM における SPT スイッチオーバー:RP に対する (*, G) 受け入れインターフェイス上で NS フラグを設定することにより、SPT スイッチオーバーをトリガーします。

アサート:(*, G) 転送インターフェイスおよび (S, G) 転送インターフェイス上で NS フラグを設定することにより、PIM アサートをトリガーします。

PIM-SM におけるアクティブなソースの活性チェック:ソースに対する (S, G) 受け入れインターフェイス上で NS フラグを設定することにより、アクティブなソースのチェックを行います。

PIM-SM ドメイン内での PIM-DM ドメインの登録をイネーブルにするプロキシの登録: ip pim dense-mode proxy-register コマンドが設定されている (S, G) 受け入れインターフェイス上で NS フラグを設定します。

(注) PIM-SSM の場合、受け入れインターフェイスのエントリには NS フラグは設定されません。また、PIM-SSM では、SPT スイッチオーバーまたは活性チェックは実行されません。

コマンドがグローバルに設定されている場合は、SPT スイッチオーバーがディセーブルになるため、そのエントリの受け入れインターフェイス上で NS フラグは設定されません。

RA

MFIB

MRIB Accept(MRIB 受け入れ):RA フラグは MFIB 固有のフラグです。MRIB がインターフェイス上で A フラグを設定している場合、MFIB は、このフラグを設定します。

RF

MFIB

MRIB Forward(MRIB 転送):RF フラグは MFIB 固有のフラグです。MRIB がインターフェイス上で F フラグを設定している場合、MFIB は、このフラグを設定します。

(*, G/Mask) エントリの導入

MFIB アーキテクチャでは、(*, G/mask) エントリを導入することにより、ルータのローカルのグループ-RP マッピング キャッシュ(スタティック、Auto-RP、Bootstrap Router(BSR; ブートストラップ ルータ))に存在するグループ範囲を説明します。

MFIB では、次の項目を行うために (*, G/mask) エントリを使用します。

MFIB テーブル内に (S, G) エントリがまだ存在していない場合に、(S, G) エントリを作成する(PIM-SM の場合)。

ソース専用ブランチに沿って、(*, G) エントリを作成する(Bidir-PIM の場合)。

共有ツリーのブランチに沿って、マルチキャストを転送する(Bidir-PIM の場合)。


) (*, G/mask) エントリは、グループ-RP マッピング キャッシュがタイムアウトするか、または消去されるまで残っています。


PIM トンネル インターフェイスの導入

MFIB アーキテクチャには、PIM トンネル インターフェイスが導入されています。PIM トンネル インターフェイスは、MFIB による PIM-SM 登録プロセスにおいて使用されます。MFIB では、2 つのタイプの PIM トンネル インターフェイスを使用します。

PIM カプセル化トンネル(PIM Encap トンネル)

PIM カプセル化解除トンネル(PIM Decap トンネル)

PIM Encap トンネル インターフェイスは、(Auto-RP、BSR、またはスタティック RP の設定を介して)グループ-RP マッピングを学習するたびに、動的に作成されます。PIM Encap トンネル インターフェイスは、直接接続されたソースを持つファースト ホップ Designated Router(DR; 代表ルータ)によって送信されたマルチキャスト パケットをカプセル化するために使用されます。

PIM Encap トンネルと同様に、PIM Decap トンネル インターフェイスは動的に作成されます。ただし、PIM Decap トンネル インターフェイスは、グループ-RP マッピングを学習するたびに RP上で作成されます。PIM Decap トンネル インターフェイスは、PIM 登録をカプセル化解除するために RP によって使用されます。


) PIM トンネルは、実行コンフィギュレーションには表示されません。PIM トンネル インターフェイスの情報を表示するには、show ip pim tunnel コマンドを使用します。


PIM トンネル インターフェイスが作成されると、次の syslog メッセージが表示されます。

* %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Tunnel<interface_number>, changed state to up

MFIB 統計情報のサポート

MFIB フォワーディング モデルでは、MFIB により、マルチキャスト ステートのパケット数、バイト数、およびパケット レートが保持されます。MFIB はトラフィックを転送する際に、これらの統計情報を計算します。コントロール プレーンによる統計情報の定期的なポーリングは実行されず、MFIB においても、コントロール プレーンへの統計情報の定期的な更新は実行されません。MFIB は、これらの統計情報に対する API を備えており、これにより、 show ip mroute count コマンドおよび MIB 統計情報オブジェクトの Command-Line Interface(CLI; コマンドライン インターフェイス)からの要求がある際に、コントロール プレーンはマルチキャスト カウンタを照会できます。

関連情報

Verifying IPv4 Multicast Forwarding Using the MFIB 』モジュールに進みます。

その他の参考資料

ここでは、MFIB に関連する参考資料について説明します。

関連資料

関連項目
参照先

MFIB を使用したマルチキャストの確認作業および例

Verifying IPv4 Multicast Forwarding Using the MFIB 』モジュール

IP マルチキャスト コマンド:コマンド構文の詳細、コマンド モード、コマンド履歴、デフォルト設定、使用に関する注意事項、および例

『Cisco IOS IP Multicast Command Reference』

規格

規格
タイトル

新しい規格または変更された規格はサポートされていません。また、既存の規格に対するサポートに変更はありません。

--

MIB

MIB
MIB リンク

新しい MIB または変更された MIB はサポートされていません。また、既存の MIB に対するサポートに変更はありません。

選択したプラットフォーム、Cisco IOS リリース、および機能セットの MIB を検索してダウンロードする場合は、次の URL にある Cisco MIB Locator を使用します。

http://www.cisco.com/go/mibs

RFC

RFC
タイトル

新しい RFC または変更された RFC はサポートされていません。また、既存の RFC に対するサポートに変更はありません。

--

シスコのテクニカル サポート

説明
リンク

右の URL にアクセスして、シスコのテクニカル サポートを最大限に活用してください。

以下を含むさまざまな作業にこの Web サイトが役立ちます。

テクニカル サポートを受ける

ソフトウェアをダウンロードする

セキュリティの脆弱性を報告する、またはシスコ製品のセキュリティ問題に対する支援を受ける

ツールおよびリソースへアクセスする

Product Alert の受信登録

Field Notice の受信登録

Bug Toolkit を使用した既知の問題の検索

Networking Professionals(NetPro)コミュニティで、技術関連のディスカッションに参加する

トレーニング リソースへアクセスする

TAC Case Collection ツールを使用して、ハードウェアや設定、パフォーマンスに関する一般的な問題をインタラクティブに特定および解決する

この Web サイト上のツールにアクセスする際は、Cisco.com のログイン ID およびパスワードが必要です。

http://www.cisco.com/techsupport

マルチキャスト転送情報ベースに関する機能情報

表 2 に、この機能のリリース履歴を示します。

ご使用の Cisco IOS ソフトウェア リリースによっては、コマンドの中に一部使用できないものがあります。特定のコマンドに関するリリース情報については、コマンド リファレンス マニュアルを参照してください。

Cisco Feature Navigator を使用すると、プラットフォームおよびソフトウェア イメージのサポート情報を検索できます。Cisco Feature Navigator により、どの Cisco IOS および Catalyst OS ソフトウェア イメージが特定のソフトウェア リリース、機能セット、またはプラットフォームをサポートするか調べることができます。Cisco Feature Navigator には、 http://www.cisco.com/go/cfn からアクセスします。Cisco.com のアカウントは必要ありません。


表 2 に、特定の Cisco IOS ソフトウェア リリース群で特定の機能をサポートする Cisco IOS ソフトウェア リリースだけを示します。特に明記されていない限り、Cisco IOS ソフトウェア リリース群の後続のリリースでもこの機能をサポートします。


 

表 2 マルチキャスト転送情報ベースに関する機能情報の概要

機能名
リリース
機能情報

MFIB による IPv4 マルチキャストのサポート

15.0(1)M

MFIB アーキテクチャは、マルチキャスト コントロール プレーン(PIM および IGMP)とマルチキャスト フォワーディング プレーン(MFIB)の間におけるモジュール性と分離を提供します。このアーキテクチャは、Cisco IOS IPv6 マルチキャスト導入環境および Cisco IOS XR マルチキャスト導入環境において使用します。IPv4 MFIB インフラストラクチャの採用により、Cisco IOS IPv4 マルチキャスト導入環境が強化され、MFIB フォワーディング モデルが、使用される唯一のフォワーディング エンジンになります。

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