IP マルチキャスト:IGMP コンフィギュレーション ガイド、Cisco IOS XE Release 3S
スイッチド イーサネット ネットワークでの IP マルチキャストの抑制
スイッチド イーサネット ネットワークでの IP マルチキャストの抑制
発行日;2013/06/14   |   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    |   フィードバック

目次

スイッチド イーサネット ネットワークでの IP マルチキャストの抑制

このモジュールでは、スイッチド イーサネット ネットワークで Cisco Group Management Protocol(CGMP)を使用して、レイヤ 2 スイッチ ポートに対するマルチキャスト トラフィックを制御するための、および Router-Port Group Management Protocol(RGMP)を使用して、デバイスのみのネットワーク セグメントで IP マルチキャスト トラフィックを抑制するための、デバイスの設定方法について説明します。

レイヤ 2 スイッチのデフォルト動作では、スイッチ上の宛先 LAN に属する各ポートに、すべてのマルチキャスト トラフィックが転送されます。 この動作では、スイッチの効率が低下します。その目的は、データを受信する必要があるポートへのトラフィックを制限することです。 この動作では、不要なマルチキャスト トラフィックを減らす抑制メカニズムが必要です。これによって、スイッチのパフォーマンスが改善されます。

機能情報の確認

ご使用のソフトウェア リリースでは、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、使用するプラットフォームおよびソフトウェア リリースの Bug Search Tool およびリリース 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の詳細を検索し、各機能がサポートされているリリースのリストを確認する場合は、このモジュールの最後にある機能情報の表を参照してください。

プラットフォームのサポートおよびシスコ ソフトウェア イメージのサポートに関する情報を検索するには、Cisco Feature Navigator を使用します。 Cisco Feature Navigator にアクセスするには、www.cisco.com/​go/​cfn に移動します。 Cisco.com のアカウントは必要ありません。

スイッチド イーサネット ネットワークで IP マルチキャストを抑制するための前提条件

このモジュールの作業を実行する前に、「IP Multicast Technology Overview」モジュールで説明している概念をよく理解しておく必要があります。

スイッチド イーサネット ネットワークでの IP マルチキャストについての情報

IP マルチキャスト トラフィックとレイヤ 2 スイッチ

レイヤ 2 スイッチのデフォルト動作では、スイッチ上の宛先 LAN に属する各ポートに、すべてのマルチキャスト トラフィックが転送されます。 この動作では、スイッチの効率が低下します。その目的は、データを受信する必要があるポートへのトラフィックを制限することです。 この動作では、不要なマルチキャスト トラフィックを減らす抑制メカニズムが必要です。これによって、スイッチのパフォーマンスが改善されます。

Cisco Group Management Protocol(CGMP)、Router Group Management Protocol(RGMP)、および IGMP スヌーピングは、レイヤ 2 スイッチング環境で IP マルチキャストを効果的に抑制します。
  • CGMP および IGMP スヌーピングは、エンド ユーザまたはレシーバ クライアントが含まれているサブネットで使用されます。
  • RGMP は、コラプスト バックボーンなどのルータのみに含まれているルーティング対象セグメントで使用されます。
  • RGMP と CGMP は相互運用できません。 ただし、インターネット グループ管理プロトコル(IGMP)は、CGMP および RGMP スヌーピングと相互運用できます。

IP マルチキャスト用の Catalyst スイッチの CGMP

CGMP は、IGMP によって実行される作業と同様の作業を実行するために、Catalyst スイッチに接続されたデバイスで使用される、シスコが開発したプロトコルです。 IP マルチキャスト データ パケットと IGMP レポート メッセージ(いずれも MAC レベルで同じグループ アドレスにアドレス指定されます)を区別しない Catalyst スイッチの場合、CGMP が必要になります。 スイッチは IGMP パケットを区別できますが、スイッチ上でソフトウェアを使用する必要があり、これがパフォーマンスに大きな影響を与えます。

マルチキャスト デバイスとレイヤ 2 スイッチで CGMP を設定する必要があります。 結果的に CGMP では、該当するレシーバに接続されている Catalyst スイッチのポートにだけ IP マルチキャスト トラフィックが提供されます。 トラフィックを明示的に要求していない他のすべてのポートは、これらのポートがマルチキャスト ルータに接続されていない限り、トラフィックを受信しません。 マルチキャスト ルータ ポートは、すべての IP マルチキャスト データ パケットを受信する必要があります。

マルチキャスト グループに加入するとき、ホストは CGMP を使用して、送信要求されなくてもターゲット グループへの IGMP メンバーシップ レポート メッセージをマルチキャストします。 通常の IGMP 処理では、IGMP レポートが、スイッチを介してルータに渡されます。 ルータ(このインターフェイス上で CGMP がイネーブルにされている必要がある)では、IGMP レポートを受信し、通常どおりに処理されますが、CGMP Join メッセージも作成され、スイッチに送信されます。 Join メッセージには、エンド ステーションの MAC アドレスと加入したグループの MAC アドレスが含まれます。

スイッチは、CGMP Join メッセージを受信し、そのマルチキャスト グループ用の連想メモリ(CAM)テーブルにポートを追加します。 以後、このマルチキャスト グループに対するすべての後続のトラフィックは、そのホストのポートに転送されます。

レイヤ 2 スイッチは、いくつかの宛先 MAC アドレスを 1 つの物理ポートに割り当てることができるよう、設計されています。 この設計により、スイッチを階層構造で接続できるようになります。また、多数のマルチキャスト宛先アドレスを単一ポートに転送できます。

デバイス ポートは、マルチキャスト グループのエントリにも追加されます。 IGMP コントロール メッセージもマルチキャスト トラフィックとして送信されるため、マルチキャスト デバイスは、各グループに対するすべてのマルチキャスト トラフィックをリッスンします。 その他のマルチキャスト トラフィックは、CGMP で作成された新しいエントリを含む CAM テーブルを使用して転送されます。

IGMP スヌーピング

IGMP スヌーピングは、レイヤ 2 LAN スイッチで実行される IP マルチキャスト抑制メカニズムです。 IGMP スヌーピングでは、ホストとルータとの間で送信される IGMP パケットで、一部のレイヤ 3 情報(IGMP Join/Leave メッセージ)を調査、すなわち「スヌープ」します。 スイッチでは、特定のマルチキャスト グループに対するホストから IGMP ホスト レポートを受信するときに、関連付けられているマルチキャスト テーブル エントリにホストのポート番号が追加されます。 スイッチがホストから IGMP グループ脱退メッセージを受信すると、スイッチはホストのテーブル エントリを削除します。

IGMP 制御メッセージはマルチキャスト パケットとして送信されるので、レイヤ 2 ではマルチキャスト データと区別できません。 IGMP スヌーピングを実行しているスイッチでは、各マルチキャスト データ パケットを検査し、永続的な IGMP コントロール情報が含まれているかどうかを特定できます。 低速の CPU を搭載したローエンドのスイッチに IGMP スヌーピングを実装すると、データが高速で送信される場合に、パフォーマンスに重大な影響を与える可能性があります。 解決策として、ハードウェアで IGMP チェックを実行できる特別な ASIC(特定用途向け集積回路)を備えたハイエンドのスイッチに IGMP スヌーピングを実装します。 CGMP は特別なハードウェアを使用しない、ローエンドのスイッチのための新しいオプションです。

Router-Port Group Management Protocol(RGMP)

CGMP および IGMP スヌーピングは、アクティブなレシーバがあるルーティング対象ネットワーク セグメントで動作するように設計されている、IP マルチキャスト抑制メカニズムです。 両方とも、ホストとルータとの間で送信される IGMP コントロール メッセージに依存して、該当する受信先に接続されているスイッチ ポートが特定されます。

スイッチド イーサネット バックボーン ネットワーク セグメントは、通常、そのセグメント上にホストなしでスイッチに接続されているいくつかのルータで構成されています。 ルータでは IGMP ホスト レポートが生成されないため、CGMP および IGMP スヌーピングによって、マルチキャスト トラフィックを抑制することができず、VLAN 上の各ポートにフラッディングされます。 ルータでは、代わりに、Protocol Independent Multicast(PIM)メッセージが生成され、レイヤ 3 レベルで、マルチキャスト トラフィック フローに加入またはマルチキャスト トラフィック フローがプルーニングされます。

Router-Port Group Management Protocol(RGMP)は、ルータのみのネットワーク セグメントに対する、IP マルチキャスト抑制メカニズムです。 RGMP は、ルータ上およびレイヤ 2 スイッチ上でイネーブルにする必要があります。 マルチキャスト ルータは、特定のグループに RGMP Join メッセージを送信することによって、データ フローを受信したいことを示します。 次に、CGMP Join メッセージの処理方法と同様に、スイッチによって、そのマルチキャスト グループに対する転送テーブルに、適切なポートが追加されます。 IP マルチキャスト データ フローは、関連するルータ ポートにのみ転送されます。 ルータがそのデータ フローを必要としなくなった場合、RGMP Leave メッセージを送信し、スイッチは転送エントリを削除します。

RGMP 対応されていないルータがある場合は、すべてのマルチキャスト データを受信し続けます。

スイッチド イーサネット ネットワークでマルチキャストを抑制する例

IP マルチキャスト用のスイッチの設定

マルチキャスト ネットワークにスイッチングがある場合、IP マルチキャストの設定方法の詳細について、使用しているスイッチのマニュアルを参照してください。

IGMP スヌーピングの設定

ルータでの設定は必要ありません。 IGMP スヌーピングをイネーブルにする方法について、使用しているスイッチのマニュアルを参照し、指示に従ってください。

CGMP のイネーブル化

CGMP は、IGMP によって実行される作業と同様の作業を実行するために、Catalyst スイッチに接続されたデバイス上で使用されるプロトコルです。 CGMP が必要となるのは、Catalyst スイッチで IP マルチキャスト データ パケットと IGMP レポート メッセージを区別できないためです。これらはともに MAC レベルで、同じグループ アドレスにアドレス指定されます。


(注)  


  • CGMP は 802 または ATM メディア、または ATM 経由の LAN エミュレーション(LANE)でのみイネーブルにする必要があります。
  • CGMP は、Catalyst スイッチに接続されているデバイス上でのみ、イネーブルにする必要があります。

手順の概要

    1.    enable

    2.    configure terminal

    3.    interface type number

    4.    ip cgmp [proxy | router-only]

    5.    end

    6.    clear ip cgmp [interface-type interface-number]


手順の詳細
     コマンドまたはアクション目的
    ステップ 1 enable


    例:
    Device> enable
     

    特権 EXEC モードをイネーブルにします。

    • パスワードを入力します(要求された場合)。
     
    ステップ 2 configure terminal


    例:
    Device# configure terminal
     

    グローバル コンフィギュレーション モードを開始します。

     
    ステップ 3 interface type number


    例:
    Device(config)# interface ethernet 1
     

    IGMPv3 をイネーブルにできるホストに接続されているインターフェイスを選択します。

     
    ステップ 4 ip cgmp [proxy | router-only]


    例:
    Device(config-if)# ip cgmp proxy
     

    Cisco Catalyst 5000 ファミリ スイッチに接続されているデバイスのインターフェイス上で CGMP をイネーブルにします。

    • proxy キーワードは、CGMP プロキシ機能をイネーブルにします。 イネーブルにすると、CGMP 対応でないデバイスがプロキシ ルータによってアドバタイズされます。 プロキシ ルータでは、非 CGMP 対応デバイスの MAC アドレスおよびグループ アドレス 0000.0000.0000 が使用されている CGMP Join メッセージを送信することによって、他の非 CGMP 対応デバイスの存在がアドバタイズされます。
     
    ステップ 5 end


    例:
    Device(config-if)# end
     

    現在のコンフィギュレーション セッションを終了して、EXEC モードに戻ります。

     
    ステップ 6 clear ip cgmp [interface-type interface-number]


    例:
    Device# clear ip cgmp
     

    (任意)Catalyst スイッチのキャッシュからすべてのグループ エントリをクリアします。

     

    レイヤ 2 スイッチド イーサネット ネットワークでの IP マルチキャストの設定

    RGMP を使用してレイヤ 2 スイッチド イーサネット ネットワークで IP マルチキャストを設定するには、この作業を実行します。

    手順の概要

      1.    enable

      2.    configure terminal

      3.    interface type number

      4.    ip rgmp

      5.    end

      6.    debug ip rgmp

      7.    show ip igmp interface


    手順の詳細
       コマンドまたはアクション目的
      ステップ 1 enable


      例:
      Device> enable
       

      特権 EXEC モードをイネーブルにします。

      • パスワードを入力します(要求された場合)。
       
      ステップ 2 configure terminal


      例:
      Device# configure terminal
       

      グローバル コンフィギュレーション モードを開始します。

       
      ステップ 3 interface type number


      例:
      Device(config)# interface ethernet 1
       

      ホストに接続されているインターフェイスを選択します。

       
      ステップ 4 ip rgmp


      例:
      Device(config-if)# ip rgmp
       

      イーサネット インターフェイス、ファスト イーサネット インターフェイス、およびギガビット イーサネット インターフェイスで、RGMP をイネーブルにします。

       
      ステップ 5 end


      例:
      Device(config-if)# end
       

      現在のコンフィギュレーション セッションを終了して、EXEC モードに戻ります。

       
      ステップ 6 debug ip rgmp


      例:
      Device# debug ip rgmp
       

      (任意)RGMP 対応デバイスによって送信されたデバッグ メッセージを記録します。

       
      ステップ 7 show ip igmp interface


      例:
      Device# show ip igmp interface
       

      (任意)インターフェイスに関するマルチキャスト関連情報を表示します。

       

      スイッチド イーサネット ネットワークで IP マルチキャストを抑制する設定例

      例:CGMP の設定

      次の例は、マルチキャスト ソースとマルチキャスト レシーバが同じ VLAN にある基本的なネットワーク環境向けです。 目的とする動作は、スイッチ上でのマルチキャストの転送を、そのマルチキャスト ストリームを要求しているポート宛てに限定することです。

      4908G-L3 ルータは、VLAN 50 のポート 3/1 で Catalyst 4003 に接続されます。 次の設定は、GigabitEthernet1 インターフェイスに適用されます。 ルータがインターフェイスでマルチキャスト トラフィックをルーティングしないため、ip multicast-routing コマンドが設定されないことに注意してください。

      interface GigabitEthernet1
       ip address 192.168.50.11 255.255.255.0
       ip pim dense-mode
       ip cgmp

      RGMP の設定例

      次に、ルータ上で RGMP を設定する方法の例を示します。

      ip multicast-routing
      ip pim sparse-mode
      interface ethernet 0
       ip rgmp

      その他の関連資料

      ここでは、スイッチド イーサネット ネットワークでの IP マルチキャストの抑制に関連する参考資料を示します。

      関連資料

      関連項目

      マニュアル タイトル

      Cisco IOS コマンド

      『Cisco IOS Master Commands List, All Releases』

      Cisco IOS IP SLA コマンド

      『Cisco IOS IP Multicast Command Reference』

      IGMP スヌーピング

      IP Multicast: IGMP Configuration Guide』の「IGMP Snooping」モジュール

      RGMP

      IP Multicast: IGMP Configuration Guide』の「Configuring Router-Port Group Management Protocol」モジュール

      MIB

      MIB

      MIB のリンク

      なし

      選択したプラットフォーム、Cisco IOS リリース、およびフィーチャ セットに関する MIB を探してダウンロードするには、次の URL にある Cisco MIB Locator を使用します。

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

      シスコのテクニカル サポート

      説明

      リンク

      TAC のホームページでは、製品、テクノロジー、ソリューション、技術的なヒント、およびツールへのリンクなどの、3 万ページに及ぶ技術情報が検索可能です。 Cisco.com に登録済みのユーザは、このページから詳細情報にアクセスできます。

      http:/​/​www.cisco.com/​public/​support/​tac/​home.shtml

      スイッチド イーサネット ネットワークで IP マルチキャストを抑制する機能に関する情報

      次の表に、このモジュールで説明した機能に関するリリース情報を示します。 この表は、ソフトウェア リリース トレインで各機能のサポートが導入されたときのソフトウェア リリースだけを示しています。 その機能は、特に断りがない限り、それ以降の一連のソフトウェア リリースでもサポートされます。

      プラットフォームのサポートおよびシスコ ソフトウェア イメージのサポートに関する情報を検索するには、Cisco Feature Navigator を使用します。 Cisco Feature Navigator にアクセスするには、www.cisco.com/​go/​cfn に移動します。 Cisco.com のアカウントは必要ありません。

      表 1 スイッチド イーサネット ネットワークで IP マルチキャストを抑制する機能に関する情報

      機能名

      リリース

      機能の設定情報

      Cisco IOS

      --

      Cisco IOS ソフトウェアの機能サポートに関する情報については、Cisco Feature Navigator を使用してください。