Catalyst 4000 ファミリー スイッチ Cisco IOS ソフトウェア コンフィギュレーション ガイド,Cisco IOS Release 12.1(13)EW
IPマルチキャストの概要および設定
IPマルチキャストの概要および設定
発行日;2012/02/04 | ドキュメントご利用ガイド | ダウンロード ; この章pdf | フィードバック

目次

IPマルチキャストの概要および設定

IPマルチキャストの概要

IPマルチキャスト プロトコル

Internet Group Management Protocol

PIM

IGMPスヌーピング および CGMP

Catalyst 4000 ファミリー スイッチ上でのIPマルチキャスト

CEF、MFIB、およびレイヤ2フォワーディング

IPマルチキャスト テーブル

ハードウェアおよびソフトウェアによる転送

非RPFトラフィック

マルチキャスト高速廃棄

MFIB

S/M, 224/4

サポートされない機能

IPマルチキャスト ルーティングの設定

デフォルト設定

IPマルチキャスト ルーティングのイネーブル化

インターフェイス上でのPIMのイネーブル化

denseモードのイネーブル化

sparseモードのイネーブル化

sparse-denseモードのイネーブル化

RPの設定

Auto-RPの設定

新しいインターネットワークでのAuto-RPの設定

既存のsparseモード クラウドへのAuto-RPの追加

着信するRPアナウンスメント メッセージのフィルタリング

PIMバージョン2の設定

前提条件

PIMバージョン2への移行

BSR設定タイミングの判断

denseモード

sparseモード

PIMバージョン2の設定作業

PIM sparse-denseモードの設定

PIMドメイン境界の定義

候補BSRの設定

候補RPの設定

Auto-RPおよびBSRの使用

RPマッピング情報のモニタ

トラブルシューティング

高度なPIM機能の設定

PIM共有ツリーおよび送信元ツリー(最短パス ツリー)の概要

PIM最短パス ツリーの使用の遅延

RPFの概要

マルチキャスト グループへのRPの割り当て

RPに対する制御の強化

PIM Router-Queryメッセージ インターバルの変更

IPマルチキャスト スタティック ルートの設定

IPマルチキャスト ルーティングのモニタおよびメンテナンス

システムおよびネットワーク統計情報の表示

マルチキャスト ルーティング テーブルの表示

IP MFIBの表示

IP MFIB高速廃棄の表示

PIM統計情報の表示

テーブルおよびデータベースの削除

設定例

PIM denseモードの例

PIM sparseモードの例

BSRの設定例

IPマルチキャストの概要および設定

この章では、Catalyst 4000ファミリー スイッチ上でのIPマルチキャスト ルーティングについて説明します。IPマルチキャスト ルーティングの設定手順および設定例も示します。


) この章で使用しているスイッチ コマンドの構文および使用方法の詳細については、『Cisco IOS Command Reference for the Catalyst 4000 Family Switch』および次のURLにあるマニュアルを参照してください。
http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/product/software/ios121/121cgcr/index.htm


この章の主な内容は、次のとおりです。

「IPマルチキャストの概要」

「IPマルチキャスト ルーティングの設定」

「設定例」

IPマルチキャストの概要

IP通信の一分野であるIPユニキャストでは、送信元IPホストが特定の宛先IPホストにパケットを送信します。この場合、IPパケットに指定される宛先アドレスは、IPネットワーク上で一意に識別される単一ホストのアドレスです。これらのIPパケットは、ネットワーク上の送信元ホストから、一連のルータによって宛先ホストに転送されます。送信元と宛先間のパス上の各ポイントでは、ルータがユニキャスト ルーティング テーブルを使用して、パケットのIP宛先アドレスに基づき、ユニキャスト転送先を決定します。

IP通信でIPユニキャストの対極にあるIPブロードキャストでは、送信元ホストはネットワーク セグメント上のすべてのホストにパケットを送信します。IPブロードキャスト パケットの宛先アドレスでは、宛先IPアドレスのホスト部分がすべて1に設定され、ネットワーク部分がサブネットのアドレスに設定されています。一連のIPホスト(ルータを含む)は、宛先アドレスとしてIPブロードキャスト アドレスを指定されたパケットが、サブネット上のすべてのIPホスト向けであることを認識しています。特に設定しない限り、ルータはIPブロードキャスト パケットを転送しないので、一般的にIPブロードキャスト通信はローカル サブネットに限定されます。

IPマルチキャストは、IPユニキャスト通信とIPブロードキャスト通信の中間に位置します。IPマルチキャスト通信によって、ホストはIPネットワーク上の任意の場所にあるホストの グループ にIPパケットを送信します。IPマルチキャスト通信では、特定のグループに情報を送信するために、 IP マルチキャスト グループ アドレス という特殊な形式のIP宛先アドレスを使用します。IPマルチキャスト グループ アドレスは、パケットのIP宛先アドレス フィールドに指定されます。

IP情報をマルチキャストするには、レイヤ3スイッチおよびルータが、IPマルチキャスト グループの メンバー に接続するすべての出力インターフェイスに、着信IPパケットを転送する必要があります。Catalyst 4000ファミリー スイッチ上のマルチキャスト プロセスでは、Integrated Switching Engineでパケットが複製されて適切な出力インターフェイスに転送され、マルチキャスト グループの各メンバーに送信されます。

IPマルチキャストはビデオ会議とほとんど同じものと見られがちです。ネットワークに初めて導入するIPマルチキャスト アプリケーションは、多くの場合ビデオ会議ですが、ビデオは企業のビジネス モデルに付加価値をもたらす、さまざまなIPマルチキャスト アプリケーションの1つに過ぎません。生産性の向上につながるこの他のIPマルチキャスト アプリケーションとしては、マルチメディア会議、データ複製、リアルタイム データ マルチキャスト、シミュレーション アプリケーションなどがあります。

ここでは、次の内容について説明します。

「IPマルチキャスト プロトコル」

「Catalyst 4000 ファミリー スイッチ上でのIPマルチキャスト」

「サポートされない機能」

IPマルチキャスト プロトコル

Catalyst 4000ファミリー スイッチ では、主に次のプロトコルを使用してIPマルチキャスト ルーティングを実行します。

Internet Group Management Protocol(IGMP)

Protocol Independent Multicast(PIM)

IGMPスヌーピングおよびCisco Group Management Protocol(CGMP)

図 23-1 に、IPマルチキャスト環境でこれらのプロトコルが動作する箇所を示します。

図 23-1 IPマルチキャスト ルーティング プロトコル

 

Internet Group Management Protocol

IPマルチキャスト ホストはIGMPメッセージを使用して、ローカルのレイヤ3スイッチまたはルータに要求を送信し、特定のマルチキャスト グループに加入して、マルチキャスト トラフィックの受信を開始します。IGMPv2の一部の拡張機能を使用すると、IPホストはレイヤ3スイッチまたはルータに対し、IPマルチキャスト グループを脱退してマルチキャスト グループ トラフィックを受信しないよう求める要求も送信します。

レイヤ3スイッチ またはルータは、IGMPによって得た情報を使用して、マルチキャスト グループ メンバーシップのリストをインターフェイス単位で維持します。インターフェイス上で最低1つのホストが、マルチキャスト グループ トラフィックを受信するためのIGMP要求を送信している限り、そのインターフェイスのマルチキャスト グループ メンバーシップはアクティブです。

PIM

PIMが プロトコル独立 である理由は、使用されている任意のユニキャスト ルーティング プロトコルを利用してルーティング テーブルへの書き込みを行い(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol[EIGRP]、OSPF、BGP、およびスタティック ルートを含む)、IPマルチキャストをサポートするからです。PIMはさらに、完全に独立したマルチキャスト ルーティング テーブルを作成する代わりに、ユニキャスト ルーティング テーブルを使用してReverse Path Forwarding(RPF)チェック機能を実行します。PIMは、他のルーティング プロトコルが行うような、ルータ間でのマルチキャスト ルーティング アップデートの送受信は行いません。

PIM dense(密)モード

PIM dense(密)モード(PIM-DM)は、 プッシュ モデルを使用してネットワークのあらゆる部分にマルチキャスト トラフィックをフラッディングさせます。PIM-DMは、LAN TVや企業情報または財務情報ブロードキャストなど、大部分のLANでマルチキャストの受信が必要とされるネットワークでの使用を目的としています。ネットワーク上のすべてのサブネットにアクティブな受信者が存在する場合、効率的な配信メカニズムになります。

PIM-DMは、初期的にはネットワーク全体にマルチキャスト トラフィックをフラッディングさせます。トラフィックが到達したインターフェイス以外のレイヤ3スイッチ インターフェイスまたはルータ インターフェイスに対しては、RPFを使用してトラフィックを送信します。(インターフェイス上に受信者が存在しない、またはすでに別のポートからマルチキャストを受信しているという理由で)マルチキャストを必要としないダウンストリーム ルータは、Pruneメッセージで応答し、フォワーディング リストからの削除を要求します。このプロセスは3分ごとに繰り返されます。

レイヤ3スイッチおよびルータは、フラッディングおよびプルーニング メカニズムを使用して、ルーティング ステート情報を作成します。ルーティング ステートは、ダウンストリーム ルータがマルチキャスト転送テーブルを作成する目的で使用する送信元およびグループ情報です。PIM-DMでサポートされるのは、送信元ツリー([S,G]エントリ)だけです。PIM-DMを使用して、共有ディストリビューション ツリーを構築することはできません。

PIM sparse(疎)モード

PIM sparse(疎)モード(PIM-SM)は、 プル モデルを使用してマルチキャスト トラフィックを配信します。明示的にデータを要求していて、かつアクティブな受信者のいるネットワークだけに、トラフィックが転送されます。PIM-SMは、デスクトップ ビデオ会議や企業コンピューティングなど、少数の受信者がそれぞれ異なるマルチキャストを一般に同時使用するネットワークでの使用を目的としています。

PIM-SMでは、Rendezvous Point(RP;ランデブー ポイント)として指定された1つのルータに、送信者および受信者がまず登録します。送信者がRPにトラフィックを送信すると、RPは登録された受信者にそのトラフィックを転送します。

中間ルータがマルチキャスト トラフィックの送信元および宛先を検出すると(送信元から宛先への最適なパスが必ずしもRPを通過するとは限らないので)、より直接的なルートを使用するようにパスを最適化します(RPをバイパスする場合もあります)。ただし、新しい受信者が登録する場合に備えて、トラフィックは引き続きRPに送信されます。

PIM-SMは、共有ツリーを使用して、アクティブな送信元に関する情報を配布します。設定オプションに応じて、トラフィックが共有ツリーのまま残される場合も、最適化された送信元ディストリビューション ツリーに変更される場合もあります。シスコのルータでは、後者がPIM-SMにおけるデフォルトの動作です。トラフィックは共有ツリーを流れ始め、パス上にある各ルータが送信元への適切なパスを判別します。より直接的なパスがある場合には、指定ルータ(受信者に最も近いルータ)が送信元にJoinメッセージを送信し、そのパスを使用するようにトラフィックを再ルーティングします。

IGMPスヌーピング および CGMP

IGMPスヌーピングは、レイヤ2スイッチング環境でのマルチキャストに使用します。IGMPスヌーピングを使用する場合、レイヤ3スイッチ またはルータは、ホストとルータ間で転送されるIGMPパケットのレイヤ3情報を検証します。スイッチが特定のマルチキャスト グループのホストからIGMP Host Reportを受信すると、スイッチはそのホストのポート番号を対応するマルチキャスト テーブル エントリに追加します。スイッチがホストからIGMP Leave Groupメッセージを受信すると、スイッチはテーブル エントリからそのホストのポートを削除します。

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ヘッダーのみが検証される場合は、マルチキャスト データと区別できません。IGMPスヌーピングが稼働しているスイッチは、すべてのマルチキャスト データ パケットについて、関連するIGMP制御情報が含まれていないかどうかを調べます。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、データを高速で送信する場合、パフォーマンスに重大な影響が出る可能性があります。Catalyst 4000ファミリー スイッチでは、IGMPスヌーピングがフォワーディングApplication-Specific Integrated Circuit(ASIC;特定用途向けIC)で実装されているので、転送速度に影響が出ることはありません。


) Catalyst 4000ファミリー スイッチ は、IGMPスヌーピングをサポートしていないスイッチ
(Supervisor Engine IおよびIIを搭載したCatalyst 4000ファミリー スイッチなど)のCGMPサーバとして動作します。スイッチをCGMPクライアントとして設定することはできません。Catalyst 4000ファミリー スイッチ をクライアントとして設定するには、IGMPスヌーピングを使用します。


CGMPは、Catalystスイッチがシスコ製ルータのIGMP情報を活用してレイヤ2で転送先の決定を行うための、シスコの独自仕様プロトコルです。CGMPは、マルチキャスト ルータおよびレイヤ2スイッチ上で設定します。その結果、トラフィックを要求したホストのあるCatalystスイッチポートだけに、IPマルチキャスト トラフィックが配信されます。トラフィックを明示的に要求していないスイッチポートは、トラフィックを受信しません。

Catalyst 4000 ファミリー スイッチ上でのIPマルチキャスト

Catalyst 4000ファミリー スイッチ は、レイヤ2でイーサネット ブリッジング、レイヤ3でIPルーティングを行うASICベースのIntegrated Switching Engine をサポートしています。このASICはパケット転送専用に設計されているので、ACLおよびQuality of Service(QoS;サービス品質)をイネーブルにした状態で、Integrated Switching Engine ハードウェアにより非常に高いパフォーマンスを実現します。ハードウェアによるワイヤスピードでの転送は、例外パケットを処理するように設計されたCPUサブシステム ソフトウェアよりもきわめて高速となります。

Integrated Switching Engine ハードウェアは、VLAN(仮想LAN)間ルーティング用のインターフェイスおよびレイヤ2ブリッジング用のスイッチポートをサポートします。また、ホスト、スイッチ、またはルータとの接続を設定できる物理レイヤ3インターフェイスともなります。

図 23-2 に、Integrated Switching Engineハードウェアでのレイヤ2およびレイヤ3フォワーディングの概念図を示します。

図 23-2 ハードウェアでのレイヤ2およびレイヤ3フォワーディングの概念図

 

ここでは、次の内容について説明します。

「CEF、MFIB、およびレイヤ2フォワーディング」

「IPマルチキャスト テーブル」

「ハードウェアおよびソフトウェアによる転送」

「非RPFトラフィック」

「マルチキャスト高速廃棄」

「MFIB」

「S/M, 224/4」

CEF、MFIB、およびレイヤ2フォワーディング

Catalyst 4000ファミリー スイッチ に実装されたIPマルチキャストは、中央集中型Cisco Express Forwarding(CEF)の拡張機能です。CEFは、上位レイヤのユニキャスト ルーティング テーブル(BGP、OSPF、EIGRなどのユニキャスト ルーティング プロトコルによって作成される)から情報を抽出し、この情報をハードウェアForwarding Information Base(FIB;転送情報ベース)にロードします。FIBのユニキャスト ルートを使用すると、上位レイヤのルーティング テーブルでルートが変更された場合でも、ハードウェア ルーティング ステートの1つのルートを変更するだけです。ハードウェアでユニキャスト パケットを転送するために、Integrated Switching Engine はTernary Content Addressable Memory(TCAM;3つ一組のコンテンツ アドレス可能メモリ)から送信元および宛先ルートを検索し、ハードウェアFIBから隣接インデックスを取り出して、ハードウェア隣接テーブルからレイヤ2リライト情報およびネクストホップ アドレスを取得します。

Multicast Forwarding Information Base(MFIB;マルチキャスト転送情報ベース)サブシステムは、ユニキャストCEFのマルチキャスト版です。このMFIBサブシステムは、PIMおよびIGMPによって作成されるマルチキャスト ルートを抽出し、ハードウェア転送のためのプロトコル独立フォーマットにします。MFIBサブシステムは、プロトコル固有の情報を削除し、必要なフォワーディング情報だけを残します。MFIBテーブルの各エントリは、(S,G)または(*,G)ルート、入力RPF VLAN、およびレイヤ3出力インターフェイスのリストで構成されます。MFIBサブシステムは、プラットフォーム依存の管理ソフトウェアと連携して、このマルチキャスト ルーティング情報をハードウェアFIBおよびハードウェアMulticast Expansion Table(MET)にロードします。

Catalyst 4000ファミリー スイッチは、レイヤ3ルーティングとレイヤ2ブリッジングを同時に実行します。1つのVLANインターフェイスに複数のレイヤ2スイッチポートを設定できます。マルチキャスト パケットを転送すべき出力スイッチポートの集合を判別するため、Supervisor Engine IIIはレイヤ3のMFIB情報をレイヤ2のフォワーディング情報と組み合わせ、ハードウェアMETに保管してパケット複製を行います。

図 23-3に、Catalyst 4000ファミリー スイッチがどのようにユニキャスト ルーティング、マルチキャスト ルーティング、およびレイヤ2ブリッジング情報を組み合わせ、ハードウェアで転送を実行するかを示します。

図 23-3 ハードウェアでのCEF、MFIB、およびレイヤ2フォワーディング情報の組み合わせ

 

MFIBルートは、CEFユニキャスト ルートと同様にレイヤ3であるため、該当するレイヤ2情報と結合する必要があります。MFIBルートの例を示します。

(*,224.1.2.3)
RPF interface is Vlan3
Output Interfaces are:
Vlan 1
Vlan 2
 

ルート(*,224.1.2.3)がハードウェアFIBテーブルにロードされ、出力インターフェイスのリストがMETにロードされます。出力インターフェイスのリストへのポインタ、METインデックス、およびRPFインターフェイスも、(*,224.1.2.3)ルートと共にハードウェアFIBにロードされます。ハードウェアにこの情報をロードすることで、レイヤ2情報との結合を開始できるようになります。VLAN1上の出力インターフェイスについて、Integrated Switching Engine はVLAN1上でスパニングツリー フォワーディング ステートにあるすべてのスイッチポートにパケットを送信する必要があります。VLAN 2についても同じプロセスが適用されます。VLAN 2のスイッチポートの集合を判別するには、レイヤ2フォワーディング テーブルが使用されます。

ハードウェアがパケットをルーティングする際、すべての出力インターフェイスのすべてのスイッチポートにパケットを送信するだけでなく、ハードウェアは入力VLANの(パケットが到着したスイッチポートを除く)すべてのスイッチポートにも、パケットを送信します。たとえば、VLAN 3に2つのスイッチポートGig 3/1およびGig 3/2があると仮定します。Gig 3/1上のホストがマルチキャスト パケットを送信すると、Gig 3/2上のホストもそのパケットを受信しなければならない場合があります。Gig 3/2上のホストにマルチキャスト パケットを送信するには、METにロードされるポートセットに入力VLANのすべてのスイッチポートを追加する必要があります。

VLAN 1に1/1および1/2、VLAN 2に2/1および2/2、そしてVLAN 3に3/1および3/2が含まれていれば、このルート用のMETチェーンには、スイッチポート1/1、1/2、2/1、2/2、3/1、および3/2が含まれることになります。

IGMPスヌーピングがオンの場合、パケットはVLAN 2のすべての出力スイッチポートに転送されるとは限りません。IGMPスヌーピングによって、グループ メンバーまたはルータが存在すると判断されたスイッチポートだけに、パケットが転送されます。たとえば、VLAN 1でIGMPスヌーピングがイネーブルに設定されている場合、メンバーが存在するのはポート1/2だけとIGMPスヌーピングが判断すると、METチェーンには、スイッチポート1/1、1/2、2/1、2/2、3/1、および3/2 が含まれることになります。

IPマルチキャスト テーブル

図 23-4 に、Catalyst 4000ファミリー スイッチがハードウェアでIPマルチキャスト パケットを転送する目的で使用する主なデータ構造を示します。

図 23-4 IPマルチキャスト テーブルおよびプロトコル

 

Integrated Switching Engineは、個々のIPマルチキャスト ルートを識別する目的で、ハードウェアFIBテーブルを維持します。各エントリは、宛先グループのIPアドレスおよびオプションの送信元IPアドレスで構成されます。マルチキャスト トラフィックは、主に(S,G)および(*,G)の2タイプのルートを流れます。(S,G)ルートは、マルチキャスト送信元のIPアドレスと、マルチキャスト グループ宛先のIPアドレスに基づいて、送信元からグループへ流れます。(*,G)ルートのトラフィックは、PIM RPからグループGのすべての受信者へ流れます。(*,G)ルートを使用するのは、sparse(疎)モード グループだけです。Integrated Switching Engine ハードウェアには、合計128,000ルート用のスペースが準備されています。これらがユニキャスト ルート、マルチキャスト ルート、およびマルチキャスト高速廃棄エントリによって共有されます。

出力インターフェイスのリストは、METに保管されます。METには、最大32,000の出力インターフェイス リスト用のスペースがあります。METリソースは、レイヤ3マルチキャスト ルートおよびレイヤ2マルチキャスト エントリによって共有されます。ハードウェアで使用できる出力インターフェイス リストの実際の数は、設定によって異なります。マルチキャスト ルートの総数が32,000を超えると、Integrated Switching Engineによってマルチキャスト パケットをスイッチングできなくなる場合があります。そのパケットは、CPUサブシステムによってきわめて低い速度で転送されることになります。

ハードウェアおよびソフトウェアによる転送

Integrated Switching Engine は、大部分のパケットをハードウェアで非常に高い速度で転送します。CPUサブシステムは、例外パケットをソフトウェアで転送します。Integrated Switching Engine が大部分のパケットをハードウェアで転送していることは、統計レポートからわかります。

図 23-5 に、ハードウェアとソフトウェアの転送コンポーネントの概念を示します。

図 23-5 ハードウェアおよびソフトウェアの転送コンポーネント

 

Integrated Switching Engine は、通常の動作モードでは、ハードウェアでVLAN間ルーティングを実行します。CPUサブシステムは、ソフトウェアによる転送のために、Generic Routing Encapsulation(GRE;総称ルーティング カプセル化)トンネルをサポートしています。

複製は、パケットの1コピーを送信する代わりに、パケットを複製して複数のコピーを送信する転送の一種です。レイヤ3で複製が行われるのは、マルチキャスト パケットに限られます。ユニキャスト パケットが複数のレイヤ3インターフェイス用に複製されることはありません。IPマルチキャスト動作では、着信したIPマルチキャスト パケットごとに、そのパケットの多くの複製が送信されます。

IPマルチキャスト パケットを伝送するルートのタイプは、次のとおりです。

ハードウェア ルート

ソフトウェア ルート

パーシャル ルート

ハードウェア ルートは、Integrated Switching Engine ハードウェアがパケットのすべての複製を転送する場合に発生します。ソフトウェア ルートは、CPUサブシステム ソフトウェアがパケットのすべての複製を転送する場合に発生します。パーシャル ルートは、Integrated Switching Engine が一部の複製をハードウェアで転送し、CPUサブシステムが一部の複製をソフトウェアで転送する場合に発生します。

パーシャル ルート


) 以下に記載する条件が成立する場合、CPUサブシステム ソフトウェアによって複製が転送されますが、ハードウェアによる複製の転送パフォーマンスに影響はありません。


あるルートに対するパケットの複製の一部がCPUサブシステムによって転送される条件は、次のとおりです。

ip igmp join-group コマンドを使用して、マルチキャスト送信元のRPFインターフェイス上のIPマルチキャスト グループのメンバーとしてスイッチを設定している場合。

スイッチがPIM sparse(疎)モードの送信元へのファーストホップである場合。この場合、スイッチはRPにPIM Registerメッセージを送信する必要があります。

ソフトウェア ルート


) RPFインターフェイスまたは出力インターフェイスの設定について次の条件が1つでも成立すると、出力のすべての複製はソフトウェアで実行されます。


あるルートに対するパケットの複製の一部がCPUサブシステム ソフトウェアによって転送される条件は、次のとおりです。

インターフェイスがマルチキャスト ヘルパーを使用して設定されている。

インターフェイスがGREトンネルまたはDVMRPトンネルである。

インターフェイスが非Advanced Research Products Agency(ARPA)カプセル化を使用している。

次のパケットは、常にソフトウェアによって転送されます。

224.0.0.*(*は0~255)の範囲のマルチキャスト グループに送信されるパケット。この範囲は、ルーティング プロトコルが使用します。レイヤ3スイッチングでは、この範囲以外のすべてのマルチキャスト グループ アドレスがサポートされます。

IPオプション付きのパケット

非RPFトラフィック

RPFチェックに失敗したトラフィックを、非RPFトラフィックといいます。Integrated Switching Engine は、非RPFトラフィック をフィルタリング(持続的に廃棄)するか、または 速度制限して転送します。

複数のレイヤ3スイッチまたはルータが同一のLANセグメントに接続されている冗長な構成で、送信元から発信インターフェイス上の受信側へマルチキャスト トラフィックを転送するのは、1台の装置だけです。図 23-6に、一般的なネットワーク構成で非RPFトラフィックが発生した状況を示します。

図 23-6 スタブ ネットワークにおける冗長マルチキャスト ルータ構成

 

この種のトポロジーでは、PIM DR指定ルータ(PIM DR)であるルータAだけが共通のVLANにデータを転送します。ルータBは転送されたマルチキャスト トラフィックを受信しますが、このトラフィックを廃棄します。不正なインターフェイスでこのトラフィックが着信したので、RPFチェックに失敗するためです。このようにRPFチェックに失敗するトラフィックを、「非RPFトラフィック」といいます。

マルチキャスト高速廃棄

PIM-SM、PIM-DMなどのIPマルチキャスト プロトコルでは、(S,G)または(*,G)ルートごとに、対応する着信インターフェイスがあります。このインターフェイスを、RPFインターフェイスといいます。予測されるRPFインターフェイスとは異なるインターフェイスにパケットが到着することもあります。その場合、PIMによってパケットに特殊なプロトコル処理を行うために、そのパケットをCPUサブシステム ソフトウェアに転送する必要があります。PIMが実行する特殊なプロトコル処理の例としては、PIM Assert プロトコルがあります。

デフォルトでは、Integrated Switching Engine ハードウェアは、非RPFインターフェイスに着信したすべてのパケットをCPUサブシステム ソフトウェアに送信します。ただし、これらの非RPFパケットはほとんどの場合、マルチキャスト ルーティング プロトコルに必要ではないので、多くの場合、ソフトウェアによる処理は不要です。何の処置も行わなければ、ソフトウェアに送信される非RPFパケットのため、CPUに負荷がかかる恐れがあります。

MFIB高速廃棄をイネーブルまたはディセーブルにするには、 ip mfib fastdrop コマンドを使用します。

この問題を回避するため、CPUサブシステム ソフトウェアは、RPFに失敗したパケットのうち、スイッチ上で稼働しているPIMプロトコルが必要としないパケットを受信した時点で、高速廃棄エントリをハードウェアにロードします。高速廃棄エントリは、(S,G,着信インターフェイス)によって表されます。高速廃棄エントリに一致するパケットは、入力VLANでブリッジングされますが、ソフトウェアには送信されません。したがって、CPUサブシステム ソフトウェアがこれらのRPFエラーを無意味に処理し、過負荷になることはありません。

リンクのダウン、ユニキャスト ルーティング テーブルの変更などのプロトコル イベントによって、安全に高速廃棄できるパケットの集合に影響が出ることがあります。以前は高速廃棄しても問題のなかったパケットをトポロジーの変更後、PIMソフトウェアに処理させるため、CPUサブシステム ソフトウェアに転送する必要があります。CPUサブシステム ソフトウェアは、プロトコル イベントに応答して高速廃棄エントリのフラッシュを行い、IOSのPIMコードが必要なRPFエラーをすべて処理できるようにします。

一部のトポロジーでは、RPFエラーが繰り返し発生する可能性があるので、ハードウェアにおける高速廃棄エントリの使用が特に重要になります。高速廃棄エントリがなければ、処理する必要のないRPFエラー パケットによってCPUが過負荷になる可能性があります。

MFIB

MFIBサブシステムは、Catalyst 4000ファミリー スイッチ上のIntegrated Switching Engine ハードウェアのIPマルチキャスト ルーティングをサポートします。MFIBは、論理的にはCPUサブシステム ソフトウェアのIPマルチキャスト ルーティング プロトコル(PIM、IGMP、MSDP、MBGP、およびDVMRP)と、ハードウェアでIPマルチキャスト ルーティングを管理するためのプラットフォーム固有のコードとの中間に存在します。MFIBは、マルチキャスト ルーティング プロトコルによって作成されたルーティング テーブル情報を、Integrated Switching Engineハードウェアが効率的に処理して転送に使用できる、簡易なフォーマットに変換します。

マルチキャスト ルーティング テーブルの情報を表示するには、 show ip mroute コマンドを使用します。MFIBテーブルの情報を表示するには、 show ip mfib コマンドを使用します。また、ハードウェア テーブルの情報を表示するには、 show platform hardware コマンドを使用します。

MFIBテーブルには、IPマルチキャスト ルートの集合が含まれます。IPマルチキャスト ルートには、(S,G)ルート、(*,G)ルートなど、いくつかのタイプがあります。MFIBテーブルの各ルートに、オプションの1つまたは複数のフラグを対応づけることができます。ルート フラグは、ルートに一致するパケットの転送方法を指示します。たとえば、MFIBルートに付けられたInternal Copy(IC)フラグは、スイッチ上のプロセスがパケットのコピーを受信する必要があることを意味します。MFIBルートに対応づけできるフラグは、次のとおりです。

Internal Copy(IC)フラグ ― ルータ上のプロセスが、特定のルートにマッチするすべてのパケットのコピーを受信する必要がある場合に設定します。

Signalling(S)フラグ ― このルートに一致するパケットを受信したときに、プロセスに通知する必要がある場合に設定します。シグナリング インターフェイスでのパケット受信に応答して、プロトコル コードがMFIBステートを更新するなどの動作を行うことが考えられます。

Connected(C)フラグ ― このフラグをMFIBルートに設定した場合、直接接続されたホストによってルートに送信されたパケットだけをプロトコル プロセスに通知する必要があるという点を除き、Signalling(S)フラグと同じ意味を持ちます。

ルートには、1つまたは複数のインターフェイスに対応するオプションのフラグを設定することもできます。たとえば、VLAN 1に関するフラグを設定した(S,G)ルートは、VLAN 1に着信するパケットの取り扱いを指示するとともに、このルートに一致するパケットをVLAN 1に転送すべきかどうかも示します。MFIBでサポートされるインターフェイス単位のフラグは、次のとおりです。

Accepting(A) ― マルチキャスト ルーティングでRPFインターフェイスであることが明らかなインターフェイスに設定します。Accepting(A)をマークされたインターフェイスに着信したパケットは、すべてのForwarding(F)インターフェイスに転送されます。

Forwarding(F) ― 上記のように、Accepting(A)フラグと組み合わせて使用します。Forwardingインターフェイスの集合は、マルチキャスト olist (output interface list)と呼ばれるものを形成します。

Signalling(S) ― このインターフェイスにパケットが着信したとき、IOSの何らかのマルチキャスト ルーティング プロトコル プロセスに通知する必要がある場合に設定します。

Not Platform fast-switched(NP) ― Forwarding(F)フラグと組み合わせて使用します。出力インターフェイスをプラットフォームによって高速スイッチングできない場合に、ForwardingインターフェイスにはNot Platform fast-switchedというマークも付けられます。NPフラグは通常、ハードウェアでForwardingインターフェイスをルーティングできず、ソフトウェア転送が必要な場合に使用されます。たとえば、Catalyst 4000ファミリー スイッチ トンネル インターフェイスはハードウェア スイッチングされないので、これらのインターフェイスにはNPフラグが付けられます。ルートに対応づけられたNPインターフェイスがある場合、Acceptingインターフェイスに着信するパケットごとに、パケットのコピーが1つずつソフトウェア転送パスに送信され、ハードウェア スイッチングされなかったインターフェイス用にパケットがソフトウェアで複製されます。


) PIM-SMルーティングを使用している場合、MFIBルートには、PimTunnel [1.2.3.4]などのインターフェイスが含まれる場合があります。このインターフェイスは、パケットが特定の宛先アドレスに対してトンネリングされていることを表すために、MFIBサブシステムが作成する仮想インターフェイスです。PimTunnelインターフェイスは、通常のshow interface コマンドでは表示できません。


S/M, 224/4

MFIBでは、マルチキャスト対応のインターフェイスごとに(S/M, 224/4)エントリが作成されます。このエントリによって、直接接続されたネイバから送信されたすべてのパケットが、PIM-SM RPにRegisterカプセル化されるようになります。一般に、PIM-SMによって(S,G)ルートが確立されるまでの間、ごく少数のパケットだけが(S/M,224/4)ルートを使用して転送されます。

たとえば、IPアドレス10.0.0.1およびネットマスク255.0.0.0のインターフェイスで、送信元アドレスがクラスAネットワーク10に所属するIPマルチキャスト パケットにすべて一致するルートが作成されると仮定します。このルートは、慣例的なサブネット/マスク長の表記では(10/8,224/4)と記述されます。インターフェイスに複数のIPアドレスが割り当てられている場合には、これらのIPアドレスごとに1つずつルートが作成されます。

サポートされない機能

このリリースでは、次のIPマルチキャスト機能はサポートされません。

マルチキャスト グループへの伝送速度の制御

等コスト パス間でのIPマルチキャスト トラフィックの負荷分割

IPマルチキャスト ルーティングの設定

ここでは、IPマルチキャスト ルーティングの設定作業について説明します。

以下の各項では、基本的なIPマルチキャスト ルーティング設定作業(必須)について説明します。

「IPマルチキャスト ルーティングのイネーブル化」

「インターフェイス上でのPIMのイネーブル化」

以下の各項では、基本的なIPマルチキャスト ルーティング設定作業(任意)について説明します。

「Auto-RPの設定」

「PIMバージョン2の設定」

以下の各項では、高度なIPマルチキャスト ルーティング設定作業(任意)について説明します。

「高度なPIM機能の設定」

「IPマルチキャスト スタティック ルートの設定」

IPマルチキャスト ルーティングの詳細については、『 Cisco IOS IP and IP Routing Configuration Guide Release 12.1 を参照してください。

デフォルト設定

表 23-1 に、IPマルチキャストのデフォルト設定を示します。

 

表 23-1 IPマルチキャストのデフォルト設定

機能
デフォルト値

RPFの速度制限

グローバルでイネーブル

IPマルチキャスト ルーティング

グローバルでディセーブル


) IPマルチキャスト ルーティングがディセーブルになっている場合、IPマルチキャスト トラフィック データはCatalyst 4000ファミリー スイッチによって転送されません。ただし、IPマルチキャスト制御トラフィックは引き続き処理および転送されます。したがって、IPマルチキャスト ルーティングをディセーブルにしても、IPマルチキャスト ルートはルーティング テーブルに残ります。


PIM

全インターフェイスでディセーブル

IGMPスヌーピング

すべてのVLANインターフェイスでイネーブル


) 特定のインターフェイスでIGMPスヌーピングをディセーブルにすると、すべての出力ポートがIntegrated Switching Engineによって転送されます。入力VLANインターフェイスでIGMPスヌーピングをディセーブルにすると、そのインターフェイスに関連するマルチキャスト パケットは、VLAN上のすべてのフォワーディング スイッチポートに送信されます。



) Source Specific MulticastおよびIGMPv3がサポートされています。


IGMPv3およびIGMPによるSource Specific Multicastについての詳細は、次のWebサイトを参照してください。
http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/product/software/ios121/121newft/121t/121t5/dtssm5t.htm

IPマルチキャスト ルーティングのイネーブル化

IPマルチキャスト ルーティングをイネーブルにすると、Catalyst 4000ファミリー スイッチ でマルチキャスト パケットを転送できるようになります。ルータ上でIPマルチキャスト ルーティングをイネーブルにするには、グローバル コンフィギュレーション モードで次の作業を行います。

 

コマンド
説明

Switch(config)# ip multicast-routing

IPマルチキャスト ルーティングをイネーブルにします。

インターフェイス上でのPIMのイネーブル化

インターフェイス上でPIMをイネーブルにすると、そのインターフェイス上でIGMP動作もイネーブルになります。インターフェイスは、dense(密)モード、sparse(疎)モード、またはsparse-denseモードのいずれかに設定できます。これらのモードは、レイヤ3スイッチ またはルータによるマルチキャスト ルーティング テーブルの書き込み方法と、レイヤ3スイッチ またはルータが直接接続されたLANから受信したマルチキャスト パケットの転送方法を決定します。インターフェイスでIPマルチキャスト ルーティングを実行するには、PIMを上記のモードのいずれかでイネーブルにする必要があります。

マルチキャスト ルーティング テーブルの書き込みでは、denseモード インターフェイスは常にテーブルに追加されます。sparseモード インターフェイスは、ダウンストリーム ルータから定期的なJoinメッセージを受信した場合、またはインターフェイス上に直接接続されたメンバーが存在する場合に限り、テーブルに追加されます。LANから転送する場合、グループが認識しているRPがあれば、sparseモード動作が行われます。その場合、パケットはカプセル化され、そのRPに送信されます。認識しているRPがなければ、パケットはdenseモードの方式でフラッディングされます。特定の送信元からのマルチキャスト トラフィックが十分であれば、受信側のファーストホップ ルータがその送信元にJoinメッセージを送信し、送信元を基点とするディストリビューション ツリーが構築されます。

デフォルトで設定されるモードはありません。デフォルトでは、インターフェイス上でマルチキャスト ルーティングはディセーブルに設定されています。

denseモードのイネーブル化

インターフェイス上のPIMをdenseモードに設定するには、インターフェイス コンフィギュレーション モードで次の作業を行います。

 

コマンド
説明

Switch(config-if)# ip pim dense-mode

インターフェイス上でdenseモードPIMをイネーブルにします。

PIMインターフェイスをdenseモードに設定する例については、この章の最後にある「PIM denseモードの例」を参照してください。

sparseモードのイネーブル化

インターフェイス上のPIMをsparseモードに設定するには、インターフェイス コンフィギュレーション モードで次の作業を行います。

 

コマンド
説明

Switch(config-if)# ip pim sparse-mode

インターフェイス上でsparseモードPIMをイネーブルにします。

PIMインターフェイスをsparseモードに設定する例については、この章の最後にある「PIM sparseモードの例」を参照してください。

sparse-denseモードのイネーブル化

ip pim sparse-mode または ip pim dense-mode コマンドを使用すると、インターフェイス全体にsparseモードまたはdenseモードが適用されます。ただし、環境によっては、単一リージョン内の一部のグループについてはPIMをsparseモードで実行し、残りのグループについてはdenseモードで実行しなければならない場合があります。

denseモードだけ、またはsparseモードだけをイネーブルにするのではなく、sparse-denseモードをイネーブルにすることができます。この場合、グループがdenseモードであればインターフェイスはdenseモードとして扱われ、グループがsparseモードであればインターフェイスはsparseモードとして扱われます。グループをsparseグループとして扱い、インターフェイスがsparse-denseモードである場合には、RPが必要です。

sparse-denseモードを設定する場合、sparseまたはdenseの概念はスイッチ上のグループに適用され、ネットワーク管理者は同じ概念をネットワーク全体に適用する必要があります。

sparse-denseモードのもう1つの利点は、Auto-RP情報をdenseモードの方式で配布しながら、ユーザ グループのマルチキャスト グループをsparseモードの方式で使用できるという点です。したがって、リーフ ルータ上にデフォルトRPを設定する必要はありません。

インターフェイスがdenseモードで取り扱われる場合、次のいずれかの条件が満たされると、そのインターフェイスはマルチキャスト ルーティング テーブルの発信インターフェイス リストに追加されます。

インターフェイス上にメンバーまたはDVMRPネイバが存在する

PIMネイバが存在し、グループがプルーニングされていない

インターフェイスがsparseモードで取り扱われる場合、次のいずれかの条件が満たされると、そのインターフェイスはマルチキャスト ルーティング テーブルの発信インターフェイス リストに追加されます。

インターフェイス上にメンバーまたはDVMRPネイバが存在する

インターフェイス上のPIMネイバが明示的なJoinメッセージを受信している

PIMがグループと同じモードで動作できるようにするには、インターフェイス コンフィギュレーション モードで次の作業を行います。

 

コマンド
説明

Switch(config-if)# ip pim sparse-dense-mode

PIMがグループに応じて、sparseモードまたはdenseモードのいずれかで動作できるようにします。

RPの設定

PIMがsparseモードで動作するように設定する場合、1つまたは複数のルータを選択してRPにする必要があります。ルータがRPになるように設定する必要はありません。ルータ自身が学習するためです。マルチキャスト グループへの送信側はRPを使用して自身の存在をアナウンスし、マルチキャスト パケットの受信者はRPを使用して新しい送信者について学習します。Cisco IOSソフトウェアは、単一のマルチキャスト グループで1つまたは複数のRPを使用できるように設定することができます。

ファーストホップ ルータはRPアドレスを使用して、グループにパケットを送信するホストの代わりにPIM Registerメッセージを送信します。ラストホップ ルータもRPアドレスを使用して、RPにPIM JoinメッセージおよびPruneメッセージを送信し、グループ メンバーシップを通知します。RPアドレスは、すべてのルータ(RPルータも含む)に設定する必要があります。

1台のPIMルータを、1つまたは複数のグループのRPにすることができます。1つのPIMドメイン内で一度に使用できるRPアドレスは、1つだけです。アクセス リストに指定された条件によって、ルータがどのグループのRPであるかが決まります。

RPのアドレスを設定するには、グローバル コンフィギュレーション モードで次の作業を行います。

 

コマンド
説明

Switch(config)# ip pim rp-address ip-address [ access-list-number ] [ override ]

PIM RPのアドレスを設定します。

Auto-RPの設定

Auto-RPは、PIMネットワークでグループとRPのマッピングを自動的に配布する機能です。この機能には、次のような利点があります。

ネットワーク上で複数のRPを使用して、さまざまなグループ範囲を容易に管理できる

さまざまなRP間での負荷分割と、グループ参加者のロケーションに応じたRPの配置が可能になる

接続に関する問題を引き起こしやすい、手動での一貫性に欠けるRP設定を防ぐ

複数のRPを使用して、それぞれ異なるグループ範囲を管理することも、相互のホット バックアップとして動作させることもできます。Auto-RPが機能するためには、ルータが RPマッピング エージェント (RPからRPアナウンスメント メッセージを受信し、矛盾を調停する)に指定されている必要があります。RPマッピング エージェントは、他のすべてのルータに対し、グループとRPとの一貫性があるマッピングを送信します。 したがって、すべてのルータが、自分がサポートしているグループにどのRPを使用すべきかを自動的に検出します。


) PIMをsparseモードまたはsparse-denseモードに設定する一方で、Auto-RPを設定しない場合には、この章で後述する「マルチキャスト グループへのRPの割り当て」の説明に従って、RPをスタティックに設定する必要があります。



) ルータ インターフェイスをsparseモードに設定している場合でも、すべてのルータにAuto-RPグループのスタティックなRPアドレスが設定されていれば、Auto-RPを使用できます。


新しいインターネットワークでのAuto-RPの設定

新しいインターネットワークにAuto-RPを設定する場合、すべてのインターフェイスはsparse-denseモードに設定されるので、デフォルトのRPは不要です。「既存のsparseモード クラウドへのAuto-RPの追加」に記載されている手順の最初のステップ(デフォルトRPの選択)を省略して実行してください。

既存のsparseモード クラウドへのAuto-RPの追加

ここでは、既存のsparseモード クラウドにAuto-RPを初めて導入する際、既存のマルチキャスト インフラストラクチャの運用をできるだけ混乱させないようにするためのヒントを示します。

デフォルトRPの選択

sparseモード環境にはデフォルトのRPが必要ですが、sparse-denseモードの環境には必要ありません。すべてにsparse-denseモードを設定している場合、デフォルトRPの選択は不要です。

sparseモード クラウドにAuto-RPを追加するには、デフォルトRPが必要です。既存のPIM sparseモード リージョンでは、接続とアベイラビリティに問題のない、ネットワーク全体を対象としたRPが最低1つ定義されています。つまり、このネットワーク上のすべてのルータに、 ip pim rp-address コマンドがすでに設定されています。

グローバル グループ(たとえば、224.x.x.xおよびその他のグローバル グループ)のRPを使用します。RPが管理するグループ アドレス範囲を再設定する必要はありません。Auto-RPによってダイナミックに検出されたRPは、スタティックに設定されたRPよりも優先されます。通常、ローカル グループ用に第2のRPを使用します。

RPおよびRPが管理するグループ範囲のアナウンス

ローカル グループのRPとして動作する別のルータを選択します。RPマッピング エージェントがRPを兼任することもできます。そのRPに239.x.x.xの範囲全体を割り当てるか、またはその範囲の一部分(たとえば239.2.x.x)を割り当てます。

ルータをRPとして指定するには、グローバル コンフィギュレーション モードで次の作業を行います。

 

コマンド
説明

Switch(config)# ip pim send-rp-announce type number scope ttl group-list access-list-number

ルータをRPとして設定します。

今後このRPがサービスするグループの範囲を変更するには、RPのアナウンスメント設定を変更します。その変更が有効であれば、他のすべてのルータが自動的に新しいグループ/RPマッピングを採用します。

Ethernet 0のIPアドレスを管理用のグループのRPとしてアドバタイズする例を示します。

ip pim send-rp-announce ethernet0 scope 16 group-list 1
access-list 1 permit 239.0.0.0 0.255.255.255
 

RPマッピング エージェントの割り当て

RPマッピング エージェントは、他のルータに対し、どのグループ/RPマッピングを使用すべきかを指示するDiscoveryパケットを送信するルータです。矛盾(グループ/RPの範囲の重複など)が発生した場合に、この処理が必要になります。

接続に問題が起きる可能性が低いルータを選択し、そのルータにRPマッピング エージェントの役割を割り当てます。送信元ルータからのホップ数がTime to Live(TTL)以内であるすべてのルータが、Auto-RP Discoveryメッセージを受信します。そのルータをRPマッピング エージェントに指定するには、グローバル コンフィギュレーション モードで次の作業を行います。

 

コマンド
説明

Switch(config)# ip pim send-rp-discovery scope ttl

RPマッピング エージェントを割り当てます。

グループ/RPマッピングの確認

グループ/RPマッピングが到着しているかどうかを調べるには、指定ルータ上のEXECモードで次のいずれかの作業を行います。

 

コマンド
説明

Switch# show ip pim rp mapping

関連するマルチキャスト ルーティング エントリとともに保管されている、アクティブなRPを表示します。コンフィギュレーションまたはAuto-RPによって学習された情報です。

Switch# show ip pim rp [ group-name | group-address ] [ mapping ]

ルーティング テーブルに実際に保管されている情報を表示します。

不正なRPへのJoinメッセージの防止

ネットワーク全体に設定されている ip pim accept-rp コマンドに注意してください。どのルータにも ip pim accept-rp コマンドが設定されていない場合、この問題は後で解決できます。 ip pim accept-rp コマンドをすでに設定しているルータでは、新しくアドバタイズされたRPを受け入れるために、このコマンドを再び指定する必要があります。

Auto-RPによってアドバタイズされたRPをすべて受け入れ、他のRPをすべてデフォルトで拒否するには、 ip pim accept-rp auto-rp コマンドを使用します。

すべてのインターフェイスがsparseモードである場合、デフォルトにより、RPは2つのwell-knownグループ224.0.1.39および224.0.1.40をサポートするように設定されます。Auto-RPは、これら2つのwell-knownグループに依存して、RPマッピング情報の収集および配布を行います。これに該当し、かつ ip pim accept-rp auto-rp コマンドが設定されている場合、このデフォルトRPを受け入れるもう1つの ip pim accept-rp コマンド を設定する必要があります。この設定例を次に示します。

ip pim accept-rp default RP address 1
access-list 1 permit 224.0.1.39
access-list 1 permit 224.0.1.40
 

着信するRPアナウンスメント メッセージのフィルタリング

着信するRPアナウンスメント メッセージをフィルタリングするには、グローバル コンフィギュレーション モードで次の作業を行います。

 

コマンド
説明

Switch(config)# ip pim rp-announce-filter rp-list access-list-number group-list access-list-number

着信するRPアナウンスメント メッセージをフィルタリングします。

PIMバージョン2の設定

PIMバージョン2では、PIMバージョン1の次の点を改良しました。

マルチキャスト グループごとに1つのアクティブなRPが、複数のバックアップRPとともに存在します。この単一のRPが、PIMバージョン1の同じグループの複数のアクティブRPに対応します。

BootStrap Router(BSR; ブートストラップ ルータ)が、フォールトトレラントで自動的なRP検出および配布メカニズムを備えています。したがって、各ルータはグループ/RPマッピングをダイナミックに学習します。

sparseモードおよびdenseモードは、インターフェイスではなく、グループのプロパティです。sparseまたはdenseの単独モードではなく、sparse-denseモードの使用を強く推奨します。

PIMのJoinメッセージおよびPruneメッセージが、複数のアドレス ファミリーに対し、よりフレキシブルなエンコーディングを使用するようになりました。

従来のQueryパケットに代わるフレキシブルなHelloパケット フォーマットにより、現在および今後の機能オプションがエンコードされます。

RPに対するRegisterメッセージで、そのメッセージが境界ルータから送信されたのか、それとも指定ルータから送信されたのかが示されます。

PIMパケットは、IGMPパケットの内部にあるパケットではなく、独立したパケットになりました。

PIMバージョン1をAuto-RP機能と併用すると、PIMバージョン2 BSRと同じ作業を実行できます。ただし、Auto-RPはスタンドアロン プロトコルで、PIMバージョン1から独立したシスコの独自仕様です。PIMバージョン2は、Internet Engineering Task Force(IETF)の標準トラック プロトコルです。PIMバージョン2の使用を推奨します。

マルチキャスト グループの範囲ごとに、BSRまたはAuto-RPのどちらかを選択します。ネットワーク上にPIMバージョン1ルータが存在する場合は、BSRを使用しないでください。

シスコが実装したPIMバージョン2は、バージョン1とバージョン2間のインターオペラビリティおよび移行を実現しますが、若干の問題が生じる場合があります。PIMバージョン2に段階的にアップグレードしてください。PIMバージョン1とバージョン2を、1つのネットワーク上の異なるルータに設定できます。内部的には、共有メディア ネットワーク上のすべてのルータで、同じPIMバージョンが稼働している必要があります。したがって、PIMバージョン2ルータはPIMバージョン1ルータを検出すると、すべてのバージョン1ルータがシャットダウンまたはアップグレードされるまで、自身をバージョン1にダウングレードします。

PIMはBSRを使用して各グループ プレフィクスのRPセット情報を検出し、その情報をPIMドメイン内のすべてのルータにアナウンスします。これはAuto-RPと同じ機能ですが、BSRはPIMバージョン2仕様の一部分です。シスコのルータ上では、BSRメカニズムがAuto-RPと相互運用されます。

シングル ポイント障害を回避するために、1つのPIMドメインにいくつかの候補BSRを設定できます。候補BSRの中から1つのBSRが自動的に選択されます。候補BSRはブートストラップ メッセージを使用して、最もプライオリティの高いBSRを検出します。このルータはPIMドメイン内のすべてのPIMルータに対し、自分がBSRであることをアナウンスします。

その後、候補RPとして設定されたルータはBSRに対し、それぞれが担当しているグループ範囲をユニキャストします。BSRはこの情報をブートストラップ メッセージに含め、ドメイン内のすべてのPIMルータに分配します。この情報に基づいて、すべてのルータがマルチキャスト グループを特定のRPに対応づけることができるようになります。ルータがブートストラップ メッセージを受信する限り、そのルータには最新のRPマップが維持されます。

前提条件

PIMバージョン2ルータとPIMバージョン1ルータとを相互運用する場合、すでにAuto-RPが稼働している必要があります。Auto-RPマッピング エージェントでもあるPIMバージョン2 BSRが、Auto-RPによって選択されたRPを自動的にアドバタイズします。つまり、グループ内のすべてのルータを管理する単一のRPよりもAuto-RPが優先されます。ドメイン内のすべてのルータは、PIMバージョン2のハッシュ機能を使用して複数のRPを選択しなくなります。

ブートストラップ メッセージはホップ単位で送信されるので、PIMバージョン1ルータによって、ネットワーク上のすべてのルータにこれらのメッセージが到達しないようにします。したがって、ネットワークにPIMバージョン1ルータが存在し、かつシスコ製ルータだけである場合には、ブートストラップ メカニズムよりもAuto-RPの使用を推奨します。ネットワークに他のベンダー製のルータが含まれる場合には、シスコのPIMバージョン2ルータ上にAuto-RPマッピング エージェントとBSRを設定してください。さらに、BSRとシスコ以外のPIMバージョン2ルータ間のパス上に、PIMバージョン1ルータが存在しないことを確認します。

PIMバージョン2への移行

各LAN上では、シスコが実装したPIMバージョン2によって、共有LAN上のPIMメッセージはすべて同じPIMバージョンであるという規則が自動的に適用されます。この規則に対処するために、PIMバージョン2ルータは同じインターフェイス上でPIMバージョン1ルータを検出すると、すべてのバージョン1ルータがシャットダウンまたはアップグレードされるまで、自身をバージョン1にダウングレードします。

BSR設定タイミングの判断

ネットワーク上のルータがすべてシスコ製である(他のベンダー製のルータが存在しない)場合には、BSRを設定する必要はありません。PIMバージョン1とバージョン2が混在する環境では、Auto-RPを設定してください。

ただし、シスコ以外のPIMバージョン2ルータを、シスコ製のPIMバージョン1ルータと相互運用する必要がある場合には、Auto-RPとBSRの両方が必要です。シスコ製のPIMバージョン2ルータを、Auto-RPマッピング エージェントおよびBSRに設定することを推奨します。

denseモード

バージョン1とバージョン2が混在するリージョン内のdenseモード グループについては、特に必要な設定はありません。これらのグループは、自動的に相互運用されます。

sparseモード

バージョン1とバージョン2が混在するリージョン内で、sparseモード グループを設定することができます。バージョン1のAuto-RP機能がバージョン2のRP機能と相互運用されるためです。PIMバージョン2ルータはすべてバージョン1を使用できますが、RPをバージョン2にアップグレードすることを推奨します(または、最低でもCisco IOS Release 11.3ソフトウェアのPIMバージョン1にアップグレードしてください)。

さらに、PIMバージョン2への移行を容易にするため、次の処置を推奨します。

リージョン全体でAuto-RPを使用する

リージョン全体にsparse-denseモードを設定する

PIMバージョン1リージョンでまだAuto-RPを設定していない場合は、Auto-RPを設定してください。

PIMバージョン2の設定作業

PIMバージョン2を使用するには、2つの方法があります。ネットワーク上でバージョン2だけを使用する方法と、両方のPIMバージョンが混在する環境を経てバージョン2に移行する方法です。

ネットワークがすべてシスコ製のルータで構成されている場合は、Auto-RPまたはBSRのいずれを使用することもできます。

ネットワーク上にシスコ製以外のルータが存在する場合は、BSRを使用する必要があります。

PIMバージョン1およびPIMバージョン2のシスコ製ルータおよび他社製ルータが存在する場合は、Auto-RPおよびBSRの両方を使用する必要があります。

ここでは、PIMバージョン2の設定作業について説明します。

「PIMバージョンの指定」

「PIMバージョン2だけを設定する場合」

「PIMバージョン2への移行」

「RPマッピング情報のモニタ」

「トラブルシューティング」

PIMバージョンの指定

Cisco IOS Release 11.3(2)T以降を使用するシステムはいずれも、PIMバージョン2モードが起動時のデフォルトのモードになっています。PIMバージョン2を再びイネーブルにする場合、または何らかの理由でPIMバージョン1を指定する必要がある場合は、インターフェイス コンフィギュレーション モードで次の作業を行って、PIMバージョンを制御します。

 

コマンド
説明

Switch(interface)# ip pim version [ 1 | 2 ]

使用するPIMバージョンを設定します。

PIMバージョン2だけを設定する場合

PIMバージョン2だけを排他的に設定するには、ここで説明する作業を行います。PIMドメイン内にPIMバージョン1を使用するシステムが存在しないことが前提になります。

最初の作業は、推奨されるモードであるsparse-denseモードの設定です。Auto-RPを設定する場合、この他にPIMバージョン2を稼働させるために必要な作業はありません。Auto-RPの設定手順については、この章で前述した「Auto-RPの設定」を参照してください。

BSRを設定する場合は、以下に説明する作業を行ってください。

「PIM sparse-denseモードの設定」

「PIMドメイン境界の定義」

「候補BSRの設定」

「候補RPの設定」

PIM sparse-denseモードの設定

PIM sparse-denseモードを設定するには、PIMドメイン内のすべてのPIMルータ上で、グローバル コンフィギュレーション モードから次の作業を行います。

 

コマンド
説明

ステップ 1

Switch(config)# ip multicast-routing

IPマルチキャスト ルーティングをイネーブルにします。

ステップ 2

Switch(interface)# interface type number

インターフェイスを設定します。

ステップ 3

Switch(config)# ip pim sparse-dense-mode

インターフェイス上でPIMをイネーブルにします。sparse-denseモードは、PIMバージョン2仕様の暗黙的なインターフェイス モードと同じです。

PIMを稼働させるインターフェイスごとに、上記のステップ2および3を繰り返します。

PIMドメイン境界の定義

PIMドメインの境界を設定し、ブートストラップ メッセージがこの境界のどちらの方向にも通過しないようにします。したがって、PIM境界の両側で、異なるBSRが選択されます。PIMドメインの外部にある1つまたは複数のネイバとピアになっている境界ルータのインターフェイスに、次のコマンドを使用します。PIMドメインの境界を設定するには、インターフェイス コンフィギュレーション モードで次の作業を行います。

 

コマンド
説明

Switch(config)# ip pim border

PIMドメイン境界を設定します。

候補BSRの設定

1つまたは複数の候補BSRを設定する必要があります。候補BSRとしての役割を果たすルータは、接続に問題がなく、さらに、ネットワークのダイヤルアップ部分ではなく、バックボーン部分に存在している必要があります。候補BSR上のグローバル コンフィギュレーション モードで、次の作業を行います。

 

コマンド
説明

Switch(config)# ip pim bsr-candidate hash-mask-length [priority]

ルータを候補BSRとして設定します。

候補RPの設定

1つまたは複数の候補RPを設定します。BSRと同様、RPも接続に問題がなく、ネットワークのバックボーン部分に存在している必要があります。1つのRPで、IPマルチキャスト アドレス スペース全体を管理することも、その一部分だけを管理することもできます。候補RPは、候補RPアドバタイズをBSRに送信します。RPにするルータを決定する際は、次の点を考慮してください。

Auto-RPだけを使用するシスコ製のルータで構成されるネットワークでは、任意のルータをRPとして設定できます。

シスコ製のPIMバージョン2ルータと他社製のルータだけが存在するルータ ネットワークでは、任意のルータをRPとして使用できます。

シスコ製のPIMバージョン1ルータ、シスコ製のPIMバージョン2ルータ、および他社製のルータが存在するネットワークでは、シスコのPIMバージョン2ルータだけをRPとして設定できます。

候補RP上のグローバル コンフィギュレーション モードで、次の作業を行います。

 

コマンド
説明

Switch(config)# ip pim rp-candidate type number ttl group-list access-list-number

ルータを候補RPとして設定します。

PIMバージョン2の設定例については、この章の最後にある「BSRの設定例」を参照してください。

Auto-RPおよびBSRの使用

前述した「BSR設定タイミングの判断」に従って、1つまたは複数のBSRを使用する必要がある場合には、次の対処を推奨します。

候補BSRをAuto-RPのRPマッピング エージェントとして設定します。

Auto-RPによってアドバタイズされるグループ プレフィクスについては、バージョン2のBSRメカニズムでは、別のRPの集合によってサービスされるグループ プレフィクスのサブレンジをアドバタイズしないでください。バージョン1とバージョン2が混在するPIMドメインでは、バックアップRPで同じグループ プレフィクスをサービスさせるようにしてください。これにより、バージョン2のDRが、RPマッピング データベースにおける最長一致検索によって、バージョン1のDRから別のRPを選択することが避けられます。

グループ/RPマッピングの整合性を確認するには、EXECモードで次の作業を行います。

 

作業
説明

ステップ 1

Switch# show ip pim rp [[ group-name | group-address ] | mapping ]

ルータ上で使用可能なRPマッピングを表示します。

ステップ 2

Switch# show ip pim rp-hash group

PIMバージョン1システムが選択するものと同じRPがPIMバージョン2ルータ上で表示されることを確認します。

RPマッピング情報のモニタ

RPマッピング情報をモニタするには、EXECモードで次の作業を行います。

 

コマンド
説明
Switch# show ip pim bsr

現在選択されているBSRに関する情報を表示します。

Switch# show ip pim rp-hash group

指定するグループに選択されたRPを表示します。

Switch# show ip pim rp [ group-name | group-address | mapping ]

ルータがRPを学習する方法(ブートストラップ、またはAuto-RPメカニズム)を表示します。

トラブルシューティング

PIMバージョン1とバージョン2のインターオペラビリティに関する問題をデバッグするには、次の作業を行います。


ステップ 1 show ip pim rp-hash コマンドを使用してRPマッピングを確認します。すべてのシステムが同じグループについて同じRPに合意していることを確認します。

ステップ 2 DRおよびRPの異なるバージョン間のインターオペラビリティを確認します。RPが(register-stop応答を返し、レジスタからカプセル化解除されたデータ パケットを転送することによって)正常にDRと対話していることを確認します。


 

PIM共有ツリーおよび送信元ツリー(最短パス ツリー)の概要

デフォルトでは、グループの各メンバーは、RPをルートとする単一のデータ分配ツリーを通じて、送信元からグループに宛てられたデータを受信します。このタイプの分配ツリーを 共有ツリー といいます(図 23-7を参照)。送信元からのデータは、RPに配信され、その共有ツリーに加入しているグループ メンバーに分配されます。

図 23-7 共有ツリーおよび送信元ツリー(最短パス ツリー)

 

データ転送速度が許せば、共有ツリーのリーフ ルータで、送信元をルートとするデータ分配ツリーへの切り替えを開始できます。このタイプの分配ツリーを 最短パス ツリー または 送信元ツリー といいます。デフォルトでは、Cisco IOSソフトウェアは、送信元から最初のデータ パケットを受信した時点で、送信元ツリーへの変更を行います。

共有ツリーから送信元ツリーに移行するプロセスを以下に説明します。

1. 受信側がグループに加入します。リーフ ルータCがRPにJoinメッセージを送信します。

2. RPはルータCへのリンクを発信インターフェイス リストに登録します。

3. 送信元がデータを送信します。ルータAがRegisterにデータをカプセル化し、それをRPに送信します。

4. RPは共有データ ツリーでルータCにデータを転送し、送信元にJoinメッセージを送信します。この時点で、データはルータCに2回(カプセル化された状態で1回、ネイティブの状態で1回)着信する可能性があります。

5. データがネイティブの(カプセル化されていない)状態でRPに着信すると、RPはルータAにRegister-Stopメッセージを送信します。

6. デフォルトでは、ルータCは最初のデータ パケットを受信した時点で、送信元にJoinメッセージを送信します。

7. ルータCが(S,G)でデータを受信すると、ルータCは共有ツリーの最も上にある送信元にPruneメッセージを送信します。

8. RPは、(S,G)の発信インターフェイスから、ルータCへのリンクを削除します。RPは送信元へのPruneメッセージをトリガします。

送信元およびRPにJoinおよびPruneメッセージが送信されます。これらのメッセージはホップ単位で送信され、送信元またはRPにつながるパス上の各PIMルータによって処理されます。RegisterおよびRegister-Stopメッセージは、ホップ単位で送信されません。これらのメッセージは、送信元に直接接続されている指定ルータによって送信され、グループのRPによって受信されます。

グループへの送信を行う複数の送信元が、共有ツリーを使用します。

ネットワーク管理者は、次の「PIM最短パス ツリーの使用の遅延」で説明する手順に従って、ルータが共有ツリーに残るように設定できます。

PIM最短パス ツリーの使用の遅延

共有ツリーから送信元ツリーへの移行は、ラストホップ ルータ(図 23-7ではルータC)に最初のデータ パケットが着信した時点で発生します。この移行は、 ip pim spt-threshold コマンドによってタイミングが制御されているため発生します。デフォルトの設定は0 Kbpsです。

最短パス ツリーは、共有ツリーよりも大量のメモリを必要としますが、遅延時間を短縮させる効果があります。最短パス ツリーの使用を延期させることが望ましい場合があります。リーフ ルータをただちに最短パス ツリーに移行させるのではなく、移行させるためのトラフィックのスレッシュホールドを指定することができます。

PIMリーフ ルータが特定のグループの最短パス ツリーに参加するタイミングを設定できます。指定する速度(kbps)以上で送信元が送信を行う場合、ルータは送信元へのPIM Joinメッセージをトリガし、それによって送信元ツリー(最短パス ツリー)を構築します。 infinity を指定した場合、そのグループのすべての送信元が共有ツリーを使用するため、送信元ツリーへの切り替えは発生しません。

グループ リストは、最短パス ツリーのスレッシュホールドを適用すべきグループを指定する、標準アクセス リストです。0という値を指定した場合、またはグループ リストを使用しない場合には、すべてのグループにスレッシュホールドが適用されます。

マルチキャスト ルーティングを送信元ツリーから最短パス ツリーに切り替えるトラフィック レートのスレッシュホールドを設定するには、インターフェイス コンフィギュレーション モードで次の作業を行います。

 

コマンド
説明

Switch(config)# ip pim spt-threshold { kbps | infinity } [ group-list access-list-number ]

最短パス ツリーに移行するためのスレッシュホールドを指定します。

RPFの概要

RPFは、マルチキャスト データグラムの転送に使用されるアルゴリズムです。RPFは次のように動作します。

ルータが送信元へのユニキャスト パケットの送信に使用しているインターフェイス上でデータグラムを受信した場合、そのパケットはRPFインターフェイスに着信しています。

パケットがRPFインターフェイスに着信した場合、ルータはマルチキャスト ルーティング テーブル エントリの発信インターフェイス リストに存在するインターフェイスに、そのパケットを転送します。

パケットがRPFインターフェイスに着信しなかった場合、ループを防止するため、パケットはそのまま廃棄されます。

PIMは、送信元ツリーとRPをルートとする共有ツリーの両方を使用してデータグラムを転送します。それぞれ次のように異なるRPFチェックが実行されます。

PIMルータが送信元ツリー ステートにある(マルチキャスト ルーティング テーブル内に(S,G)エントリが存在する)場合、ルータはマルチキャスト パケットの送信元のIPアドレスについてRPFチェックを実行します。

PIMルータが共有ツリー ステートにある(かつ、明示的な送信元ツリー ステートにない)場合、ルータはRPのアドレス(メンバーがグループに加入する時点で判明している)についてRPFチェックを実行します。

sparseモードのPIMは、RPF検索機能を使用して、JoinおよびPruneメッセージを送信する相手先を判別します。送信元に対しては、(S,G)Join(送信元ツリー ステート)が送信されます。RPに対しては、(*,G)Join(共有ツリー ステート)が送信されます。

DVMRPおよびdenseモードのPIMは、送信元ツリーだけを使用し、前述したようにRPFを使用します。

マルチキャスト グループへのRPの割り当て

PIM sparseモードを設定した場合、マルチキャスト グループのPIM RPを設定する必要があります。RPは、各ボックスでスタティックに設定することも、ダイナミック メカニズムによって学習させることもできます。ここでは、RPをスタティックに設定する手順について説明します。グループのRPをダイナミック メカニズム(Auto-RPなど)によって学習させる場合、そのRPについては以下の作業は不要です。その場合はAuto-RPを使用してください(この章で前述した「Auto-RPの設定」を参照)。

PIMの指定ルータは、直接接続されたマルチキャスト送信元からのデータをRPに転送し、共有ツリーで配信させます。

RPへのデータ転送は、2通りの方法のいずれかで行われます。データはRegisterパケットにカプセル化されてRPに直接ユニキャストされるか、または、RP自身が送信元ツリーに参加している場合には、前項「RPFの概要」で説明したようにRPF転送アルゴリズムに従ってマルチキャスト転送されます。受信者に直接接続しているラストホップ ルータは、自身を送信元ツリーに加入させ、共有ツリーからの削除を実行します。

アクセス リストで定義される複数のグループに、単一のRPを設定できます。グループにRPが設定されていない場合、ルータはdenseモードのPIM方式を使用して、そのグループをdenseとして取り扱います。

このコマンドで設定するRPと、Auto-RPで学習されたRPが食い違っている場合、 override キーワードを設定した場合を除いて、Auto-RP情報が使用されます。

1つまたは複数のマルチキャスト グループにRPを割り当てるには、グローバル コンフィギュレーション モードで次の作業を行います。

 

コマンド
説明

Switch(config)# ip pim rp-address ip-address [ group-access-list-number ] [ override ]

マルチキャスト グループにRPを割り当てます。

RPに対する制御の強化

設定に誤りのあるリーフ ルータによって、ネットワークの他の部分へのPIMサービスに悪影響が出ないようにするために、予防措置をとることができます。この場合、Joinメッセージがアクセス リストで指定されたRPアドレスを含んでいるときに限り、ローカル ルータがそのJoinメッセージを受け入れるように設定します。この機能を設定するには、グローバル コンフィギュレーション モードで次の作業を行います。

 

コマンド
説明

Switch(config)# ip pim accept-rp { address | auto-rp } [ access-list-number ]

ローカル ルータがどのRPへのJoinメッセージを受け入れるかを制御します。

PIM Router-Queryメッセージ インターバルの変更

Router-Queryメッセージは、PIM指定ルータの選択に使用されます。指定ルータは、IGMP Host-Queryメッセージの送信を行います。デフォルトでは、マルチキャスト ルータはPIM Router-Queryメッセージを30秒ごとに送信します。この送信間隔を変更するには、インターフェイス コンフィギュレーション モードで次の作業を行います。

 

コマンド
説明

Switch(interface)# ip pim query-interval seconds

マルチキャスト ルータがPIM Router-Queryメッセージを送信する間隔を設定します。

IPマルチキャスト スタティック ルートの設定

IPマルチキャスト スタティック ルート(mroute)を使用すると、ユニキャスト パスからマルチキャスト パスを分岐させることができます。PIMを使用する場合、ルータは送信元にユニキャスト パケットを返すとき使用するものと同じインターフェイスからパケットを受信することを前提にします。この前提は、マルチキャストトポロジーとユニキャスト トポロジーが一致している場合に有効です。ただし、ユニキャスト パケットとマルチキャスト パケットがそれぞれ異なったパスをたどるようにする方が望ましい場合もあります。

ユニキャスト パスとマルチキャスト パスを別々にする理由で、最も一般的なものはトンネリングです。送信元と宛先の間のパスがマルチキャスト ルーティングをサポートしていない場合、解決策として、2台のルータ間にGREトンネルを設定します。図 23-8では、各ユニキャスト ルータ(UR)はユニキャスト パケットしかサポートせず、各マルチキャスト ルータ(MR)はマルチキャスト パケットしかサポートしません。

図 23-8 マルチキャスト パケット用トンネル

 

図 23-8では、送信元はMR 1およびMR 2を使用して宛先にマルチキャスト パケットを配信します。MR 2は、トンネル経由で送信元に到達できると判断する場合にのみ、マルチキャスト パケットを受け入れます。これに該当する場合、宛先が送信元にユニキャスト パケットを送信すると、MR 2はトンネル経由でパケットを送信します。この場合、UR 2、UR 1、およびMR 1を経由してユニキャスト パケットをネイティブで送信するよりも、遅くなります。

図 23-9では、マルチキャスト スタティック ルートを使用するのではなく、ユニキャストとマルチキャストの両方がトンネルを使用するという問題を解決するための構成を使用しています。この図では、MR 1およびMR 2はマルチキャスト ルータとしてのみ使用されます。宛先が送信元にユニキャスト パケットを送信するとき、(UR 3、UR 2、UR 1)パスを使用します。宛先がマルチキャスト パケットを送信するとき、URルータはパケットを認識せず、転送もしません。その代わり、MRルータがパケットを転送します。

図 23-9 ユニキャスト パケットおよびマルチキャスト パケット用の個別のパス

 

図 23-9 に示す構成を正常に動作させるには、MR 1およびMR 2が別のルーティング プロトコル(通常、URルータ上で稼働しているプロトコルの異なるインスタンシエーション)を実行して、送信元からのパスがダイナミックに学習されるようにする必要があります。

マルチキャスト スタティック ルートでは、スタティックなマルチキャスト送信元を設定することにより、図 23-8 に示す構成を使用できます。Cisco IOSソフトウェアは、ユニキャスト ルーティング テーブルの代わりに構成情報を使用します。したがって、ユニキャスト パケットはトンネルを使用せず、マルチキャスト パケットがトンネルを使用します。スタティックmrouteは、設定先のルータに対してローカルで、他のルータにアドバタイズされたり、再分配されることはありません。

マルチキャスト スタティック ルートを設定するには、グローバル コンフィギュレーション モードで次の作業を行います。

 

コマンド
説明

Switch(config)# ip mroute source mask [ protocol as-number ] { rpf-address | type number } [ distance ]

IPマルチキャスト スタティック ルートを設定します。

IPマルチキャスト ルーティングのモニタおよびメンテナンス

特定のキャッシュ、テーブル、またはデータベースの内容をすべて削除できます。さらに、特定の統計情報を表示することもできます。ここでは、IPマルチキャストのモニタおよびメンテナンス方法について説明します。

「システムおよびネットワーク統計情報の表示」

「マルチキャスト ルーティング テーブルの表示」

「IP MFIBの表示」

「IP MFIB高速廃棄の表示」

「PIM統計情報の表示」

「テーブルおよびデータベースの削除」

システムおよびネットワーク統計情報の表示

IPルーティング テーブルやデータベースの内容など、特定の統計情報を表示できます。表示された情報に基づいて、リソースの利用状況を調べたり、ネットワーク上で発生した問題を解決することができます。また、ノードの到達可能性に関する情報を表示し、使用する装置のパケットがネットワーク上でたどるルーティング パスを明らかにすることもできます。

各種のルーティング統計情報を表示するには、EXECモードで次の作業を行います。

 

コマンド
説明

Switch# ping [ group-name | group-address ]

マルチキャスト グループ アドレスにInternet Control Message Protocol(ICMP)エコー要求を送信します。

Switch# show ip mroute [ hostname | group_number ]

IPマルチキャスト ルーティング テーブルの内容を表示します。

Switch# show ip pim interface [ type number ] [ count ]

PIMに設定されているインターフェイスに関する情報を表示します。

Switch# show ip interface

すべてのインターフェイスについてPIM情報を表示します。

マルチキャスト ルーティング テーブルの表示

denseモードで動作しているルータに関する show ip mroute コマンドの出力例を示します。このコマンドでは、マルチキャスト グループ cbone-audio に関するIPマルチキャストFIBテーブルの内容が表示されます。

Switch# show ip mroute cbone-audio
 
IP Multicast Routing Table
Flags: D - Dense, S - Sparse, C - Connected, L - Local, P - Pruned
R - RP-bit set, F - Register flag, T - SPT-bit set
Timers: Uptime/Expires
Interface state: Interface, Next-Hop, State/Mode
 
(*, 224.0.255.1), uptime 0:57:31, expires 0:02:59, RP is 0.0.0.0, flags: DC
Incoming interface: Null, RPF neighbor 0.0.0.0, Dvmrp
Outgoing interface list:
Ethernet0, Forward/Dense, 0:57:31/0:02:52
Tunnel0, Forward/Dense, 0:56:55/0:01:28
 
(198.92.37.100/32, 224.0.255.1), uptime 20:20:00, expires 0:02:55, flags: C
Incoming interface: Tunnel0, RPF neighbor 10.20.37.33, Dvmrp
Outgoing interface list:
Ethernet0, Forward/Dense, 20:20:00/0:02:52
 

次に、sparseモードで動作しているルータに関するshow ip mroute コマンドの出力例を示します。

Switch# show ip mroute
 
IP Multicast Routing Table
Flags: D - Dense, S - Sparse, C - Connected, L - Local, P - Pruned
R - RP-bit set, F - Register flag, T - SPT-bit set
Timers: Uptime/Expires
Interface state: Interface, Next-Hop, State/Mode
 
(*, 224.0.255.3), uptime 5:29:15, RP is 198.92.37.2, flags: SC
Incoming interface: Tunnel0, RPF neighbor 10.3.35.1, Dvmrp
Outgoing interface list:
Ethernet0, Forward/Sparse, 5:29:15/0:02:57
 
(198.92.46.0/24, 224.0.255.3), uptime 5:29:15, expires 0:02:59, flags: C
Incoming interface: Tunnel0, RPF neighbor 10.3.35.1
Outgoing interface list:
Ethernet0, Forward/Sparse, 5:29:15/0:02:57
 

) ハードウェアで転送されるパケットについては、出力インターフェイス タイマーは更新されません。エントリ タイマーは、約5秒ごとに更新されます。


次に、show ip mroute コマンドにsummary キーワードを指定した場合の出力例を示します。

Switch# show ip mroute summary
 
IP Multicast Routing Table
Flags: D - Dense, S - Sparse, C - Connected, L - Local, P - Pruned
R - RP-bit set, F - Register flag, T - SPT-bit set, J - Join SPT
Timers: Uptime/Expires
Interface state: Interface, Next-Hop, State/Mode
 
(*, 224.255.255.255), 2d16h/00:02:30, RP 171.69.10.13, flags: SJPC
 
(*, 224.2.127.253), 00:58:18/00:02:00, RP 171.69.10.13, flags: SJC
 
(*, 224.1.127.255), 00:58:21/00:02:03, RP 171.69.10.13, flags: SJC
 
(*, 224.2.127.254), 2d16h/00:00:00, RP 171.69.10.13, flags: SJCL
(128.9.160.67/32, 224.2.127.254), 00:02:46/00:00:12, flags: CLJT
(129.48.244.217/32, 224.2.127.254), 00:02:15/00:00:40, flags: CLJT
(130.207.8.33/32, 224.2.127.254), 00:00:25/00:02:32, flags: CLJT
(131.243.2.62/32, 224.2.127.254), 00:00:51/00:02:03, flags: CLJT
(140.173.8.3/32, 224.2.127.254), 00:00:26/00:02:33, flags: CLJT
(171.69.60.189/32, 224.2.127.254), 00:03:47/00:00:46, flags: CLJT
 

次に、show ip mroute コマンドにactive キーワードを指定した場合の出力例を示します。

Switch# show ip mroute active
 
Active IP Multicast Sources - sending >= 4 kbps
 
Group: 224.2.127.254, (sdr.cisco.com)
Source: 146.137.28.69 (mbone.ipd.anl.gov)
Rate: 1 pps/4 kbps(1sec), 4 kbps(last 1 secs), 4 kbps(life avg)
 
Group: 224.2.201.241, ACM 97
Source: 130.129.52.160 (webcast3-e1.acm97.interop.net)
Rate: 9 pps/93 kbps(1sec), 145 kbps(last 20 secs), 85 kbps(life avg)
 
Group: 224.2.207.215, ACM 97
Source: 130.129.52.160 (webcast3-e1.acm97.interop.net)
Rate: 3 pps/31 kbps(1sec), 63 kbps(last 19 secs), 65 kbps(life avg)
 

次に、show ip mroute コマンドにcount キーワードを指定した場合の出力例を示します。

Switch# show ip mroute count
 
IP Multicast Statistics - Group count: 8, Average sources per group: 9.87
Counts: Pkt Count/Pkts per second/Avg Pkt Size/Kilobits per second
 
Group: 224.255.255.255, Source count: 0, Group pkt count: 0
RP-tree: 0/0/0/0
 
Group: 224.2.127.253, Source count: 0, Group pkt count: 0
RP-tree: 0/0/0/0
 
Group: 224.1.127.255, Source count: 0, Group pkt count: 0
RP-tree: 0/0/0/0
 
Group: 224.2.127.254, Source count: 9, Group pkt count: 14
RP-tree: 0/0/0/0
Source: 128.2.6.9/32, 2/0/796/0
Source: 128.32.131.87/32, 1/0/616/0
Source: 128.125.51.58/32, 1/0/412/0
Source: 130.207.8.33/32, 1/0/936/0
Source: 131.243.2.62/32, 1/0/750/0
Source: 140.173.8.3/32, 1/0/660/0
Source: 146.137.28.69/32, 1/0/584/0
Source: 171.69.60.189/32, 4/0/447/0
Source: 204.162.119.8/32, 2/0/834/0
 
Group: 224.0.1.40, Source count: 1, Group pkt count: 3606
RP-tree: 0/0/0/0
Source: 171.69.214.50/32, 3606/0/48/0, RPF Failed: 1203
 
Group: 224.2.201.241, Source count: 36, Group pkt count: 54152
RP-tree: 7/0/108/0
Source: 13.242.36.83/32, 99/0/123/0
Source: 36.29.1.3/32, 71/0/110/0
Source: 128.9.160.96/32, 505/1/106/0
Source: 128.32.163.170/32, 661/1/88/0
Source: 128.115.31.26/32, 192/0/118/0
Source: 128.146.111.45/32, 500/0/87/0
Source: 128.183.33.134/32, 248/0/119/0
Source: 128.195.7.62/32, 527/0/118/0
Source: 128.223.32.25/32, 554/0/105/0
Source: 128.223.32.151/32, 551/1/125/0
Source: 128.223.156.117/32, 535/1/114/0
Source: 128.223.225.21/32, 582/0/114/0
Source: 129.89.142.50/32, 78/0/127/0
Source: 129.99.50.14/32, 526/0/118/0
Source: 130.129.0.13/32, 522/0/95/0
Source: 130.129.52.160/32, 40839/16/920/161
Source: 130.129.52.161/32, 476/0/97/0
Source: 130.221.224.10/32, 456/0/113/0
Source: 132.146.32.108/32, 9/1/112/0
 

) マルチキャスト ルートのバイトおよびパケット統計情報がサポートされるのは、最初の1024個のマルチキャスト ルートに限られます。出力インターフェイスの統計情報は維持されません。


IP MFIBの表示

MFIBのすべてのルート(上位レイヤのルーティング プロトコル データベースには存在しないが、高速スイッチングをさらに高速化するために使用されるルートも含む)を表示できます。これらのルートは、denseモード転送が使用されている場合でも、MFIBに表示されます。

MFIBの各種のルーティング ルートを表示するには、EXECモードで次の作業を行います。

 

コマンド
説明

Switch# show ip mfib

パケット転送に使用されている(S,G)ルートおよび(*,G)ルートを表示します。すべてのマルチキャスト ルートについて、高速スイッチング、低速スイッチング、およびパーシャル スイッチングされたパケットの数が表示されます。

Switch# show ip mfib all

MFIBのすべてのルート(上位レイヤのルーティング プロトコル データベースには存在しないが、高速スイッチングをさらに高速化するために使用されるルートも含む)を表示します。これらのルートには、(S/M,224/4)ルートが含まれます。

Switch# show ip mfib log [n]

最近発生したn個のMFIB関連イベント ログを、新しい順に表示します。

Switch# show ip mfib counters

MFIB関連イベントのカウンタを表示します。ゼロ以外のカウンタだけが表示されます。

次に、show ip mfib コマンドの出力例を示します。

IP Multicast Forwarding Information Base
Entry Flags: C - Directly Connected, S - Signal,
IC - Internal Copy
Interface Flags: A - Accept, F - Forward, S - Signal,
NP - Not platform switched
Packets: Fast/Partial/Slow Bytes: Fast/Partial/Slow:
(171.69.10.13, 224.0.1.40), flags (IC)
Packets: 2292/2292/0, Bytes: 518803/0/518803
Vlan7 (A)
Vlan100 (F NS)
Vlan105 (F NS)
(*, 224.0.1.60), flags ()
Packets: 2292/0/0, Bytes: 518803/0/0
Vlan7 (A NS)
(*, 224.0.1.75), flags ()
Vlan7 (A NS)
(10.34.2.92, 239.192.128.80), flags ()
Packets: 24579/100/0, 2113788/15000/0 bytes
Vlan7 (F NS)
Vlan100 (A)
(*, 239.193.100.70), flags ()
Packets: 1/0/0, 1500/0/0 bytes
Vlan7 (A)
..
 

高速スイッチング パケットの数は、該当するルート上でハードウェアによってスイッチングされたパケット数を表します。

パーシャル スイッチング パケットの数は、高速スイッチング パケットが、ソフトウェア処理のため、あるいは1つまたは複数の非プラットフォーム スイッチド インターフェイス(PimTunnelインターフェイスなど)に転送されるため、CPUにコピーされた回数を表します。

低速スイッチング パケットの数は、該当するルート上で完全にソフトウェアによってスイッチングされたパケット数を表します。

IP MFIB高速廃棄の表示

高速廃棄エントリを表示するには、EXECモードで次の作業を行います。

 

コマンド
説明

Switch# show ip mfib fastdrop

現在アクティブになっているすべての高速廃棄エントリを表示し、 fastdrop がイネーブルに設定されているかどうかを示します。

次に、show ip mfib fastdrop コマンドの出力例を示します。

Switch> show ip mfib fastdrop
MFIB fastdrop is enabled.
MFIB fast-dropped flows:
(10.0.0.1, 224.1.2.3, Vlan9 ) 00:01:32
(10.1.0.2, 224.1.2.3, Vlan9 ) 00:02:30
(1.2.3.4, 225.6.7.8, Vlan3) 00:01:50
 

着信パケットが廃棄された、(S,G)フル フローおよび入力インターフェイスが表示されます。タイムスタンプは、エントリの有効時間を表します。

PIM統計情報の表示

次に、 show ip pim interface コマンドの出力例を示します。

Switch# show ip pim interface
 
Address Interface Mode Neighbor Query DR
Count Interval
198.92.37.6 Ethernet0 Dense 2 30 198.92.37.33
198.92.36.129 Ethernet1 Dense 2 30 198.92.36.131
10.1.37.2 Tunnel0 Dense 1 30 0.0.0.0
 

次に、show ip pim interface コマンドにcountを指定した場合の出力例を示します。

Switch# show ip pim interface count
 
Address Interface FS Mpackets In/Out
171.69.121.35 Ethernet0 * 548305239/13744856
171.69.121.35 Serial0.33 * 8256/67052912
198.92.12.73 Serial0.1719 * 219444/862191
 

次に、IPマルチキャストがイネーブルに設定されている状態でshow ip pim interface コマンドにcountを指定した場合の出力例を示します。この例では、高速スイッチングおよびプロセス スイッチングされるPIMインターフェイスのリストと、これらのパケット数が表示されます。IPマルチキャストがイネーブルに設定されているインターフェイスには、Hが表示されます。

Switch# show ip pim interface count
 
States: FS - Fast Switched, H - Hardware Switched
Address Interface FS Mpackets In/Out
192.1.10.2 Vlan10 * H 40886/0
192.1.11.2 Vlan11 * H 0/40554
192.1.12.2 Vlan12 * H 0/40554
192.1.23.2 Vlan23 * 0/0
192.1.24.2 Vlan24 * 0/0
 

テーブルおよびデータベースの削除

特定のキャッシュ、テーブル、またはデータベースの内容をすべて削除できます。特定のキャッシュ、テーブル、またはデータベースの内容が無効である場合、または無効であると考えられる場合に、これらの削除が必要になります。

IPマルチキャスト キャッシュ、テーブル、およびデータベースを削除するには、EXECモードで次の作業を行います。

 

コマンド
説明
Switch# clear ip mroute

IPルーティング テーブルのエントリを削除します。

Switch# clear ip mfib counters

ルート単位およびグローバルのMFIBカウンタをすべて削除します。

Switch# clear ip mfib fastdrop

高速廃棄エントリをすべて削除します。


) IPマルチキャスト ルートは、データ パケットが着信した時点で、プロトコル イベントへの応答として再生成されます。


設定例

ここでは、IPマルチキャスト ルーティングの設定例を示します。

「PIM denseモードの例」

「PIM sparseモードの例」

「BSRの設定例」

PIM denseモードの例

次に、イーサネット インターフェイス上のdenseモードPIMの設定例を示します。

ip multicast-routing
interface ethernet 0
ip pim dense-mode
 

PIM sparseモードの例

次に、sparseモードPIMの設定例を示します。RPルータは、アドレス10.8.0.20のルータです。

ip multicast-routing
ip pim rp-address 10.8.0.20 1
interface ethernet 1
ip pim sparse-mode
 

BSRの設定例

次に、候補BSR(候補RPも兼ねる)の設定例を示します。

version 11.3
!
ip multicast-routing
!
interface Ethernet0
ip address 171.69.62.35 255.255.255.240
!
interface Ethernet1
ip address 172.21.24.18 255.255.255.248
ip pim sparse-dense-mode
!
interface Ethernet2
ip address 172.21.24.12 255.255.255.248
ip pim sparse-dense-mode
!
router ospf 1
network 172.21.24.8 0.0.0.7 area 1
network 172.21.24.16 0.0.0.7 area 1
!
ip pim bsr-candidate Ethernet2 30 10
ip pim rp-candidate Ethernet2 group-list 5
access-list 5 permit 239.255.2.0 0.0.0.255