C9800ワイヤレスLANコントローラのマルチキャストのトラブルシューティング

はじめに

このドキュメントでは、Cisco C9800ワイヤレスLANコントローラでのマルチキャストワークフロー、設定、およびトラブルシューティングについて説明します。 

前提条件

要件

• 次の項目に関する知識があることが推奨されます。
• マルチキャストの概念
• 9800ワイヤレスLANコントローラ(WLC)の設定

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いています。

• Catalyst 9800ワイヤレスコントローラシリーズ(Catalyst 9800-40)、Cisco IOS® XE Cuppertino 17.12.5
• Catalyst 3560シリーズスイッチ、Cisco IOS® 15.2.4E10
• アクセスポイントC9115AX、アクセスポイントCW9164I

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ました。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。本稼働中のネットワークでは、各コマンドによって起こる可能性がある影響を十分確認してください。

背景説明

マルチキャストは、単一の送信元からグループベースの宛先アドレスにパケットを送信するプロトコルです。パケットの受信に関心を示したホストだけがパケットを受信します。

Internet Group Management Protocolの概要

Internet Group Management Protocol(IGMP)は、個々のホストを特定のLAN上のマルチキャストグループのメンバとして動的に登録するために使用されます。 

IGMPスヌーピングは、スイッチがホストとルータ間のIGMPネットワークトラフィックをリッスンして、特定のマルチキャストストリームの受信に関係するクライアントMACアドレスのテーブルを構築および維持するプロセスです。IGMPパケットをスヌーピングすることにより、スイッチはマルチキャストトラフィックを効率的に管理し、不要なフラッディングを防止できます。IGMPスヌーピングを使用しない場合、マルチキャストトラフィックはブロードキャストトラフィックと同様に扱われ、セグメント上のすべてのデバイスに到達します。 

IGMPメッセージタイプ：

• メンバシップ クエリ: 
  IGMPスヌーピングが有効なルータまたはスイッチによって送信され、特定のマルチキャストグループに関連するレシーバが存在するかどうかを判断します。クエリは、一般、グループ固有、またはグループとソース固有（IGMPv3では後者を使用）です
• メンバーシップレポート：
  マルチキャストグループへの参加またはメンバシップクエリへの応答に関心があることを示すためにホストから送信されます。このメッセージタイプは、IGMP加入とも呼ばれます
• グループ脱退メッセージ：
  特定のグループのマルチキャストトラフィックを受信する必要がなくなった場合にホストから送信されます。 

IGMPバージョン：

• IGMPv1：基本的なクエリ応答モデルを使用して、マルチキャストルータとマルチレイヤスイッチが、サブネット上のアクティブメンバを持つマルチキャストグループを判別できるようにします。ホストは、RFC 1112の指定に従ってグループに参加または脱退できます。
• IGMPv2：脱退プロセスの導入（脱退の遅延の低減）、グループ固有のクエリ、および明示的な最大クエリ応答時間により、機能が強化されます。また、ルータはマルチキャストプロトコルから独立してIGMPクエリアを選択することもできます。詳細については、RFC 2236を参照してください。
• IGMPv3:Source-Specific-Multicast(SSM)のサポートを追加し、ホストがグループのマルチキャストトラフィックの送信元を指定できるようにします。IGMPv3は、メンバシップレポートにマルチキャストアドレス224.0.0.22を使用し、ソース情報を伝達するための詳細な「グループレコード」を含んでいます。詳細については、RFC 3376を参照してください。

WLCのマルチキャストモード

• ユニキャストモード：コントローラに関連付けられたすべてのアクセスポイントに、すべてのマルチキャストパケットがユニキャストされます。このモードは非効率で、デバイスとネットワークに大量の余分なトラフィックを生成しますが、マルチキャストルーティングをサポートしないネットワークでは必須です(APがデバイスのワイヤレス管理インターフェイス(WMI)とは異なるサブネットにある場合に必要)。

ユニキャスト上のマルチキャスト

• マルチキャストモード：コントローラはマルチキャストパケットをCAPWAPマルチキャストグループに送信します。この方法は、コントローラプロセッサのオーバーヘッドを削減し、パケット複製の作業をネットワークに移します。これは、ユニキャスト方式よりもはるかに効率的です。

マルチキャストオーバーマルチキャスト

マルチキャストトラフィックを受信するために、アクセスポイント(AP)は、設定されたマルチキャストCAPWAPグループアドレスにIGMP参加メンバーシップレポートを送信します。これにより、APはマルチキャストグループに参加し、関連付けられたマルチキャストトラフィックの受信を開始できます。

AP IGMP加入

WLCによるマルチキャストトラフィック処理

単一のCAPWAPマルチキャストグループアドレスを使用して、WLAN全体にマルチキャストトラフィックを配信します。 これを管理するために、コントローラは、一意のマルチキャストグループID(MGID)を使用してインターフェイスをWLANにマッピングするレイヤ2テーブルを維持し、マルチキャストトラフィックの送信先を識別します。 MGIDは、CAPWAPヘッダーの16ビット予約フィールドに配置される14ビット値で、残りの2ビットはゼロに設定されます。

WLAN上のすべてのクライアントが同じマルチキャストトラフィックを必要とするわけではありません。IGMPスヌーピングでは、対象クライアントを特定するために、アクセスポイントがホストからのIGMPメンバーシップレポートをリッスンできます。これに基づいて、コントローラはレイヤ3マルチキャストグループテーブルを構築します。 各エントリには、MGID、CAPWAPマルチキャストグループアドレス、およびVLAN IDが含まれます。また、グループに参加した特定のクライアントと、クライアントが関連付けられているAPも表示されます。

マルチキャストモードが有効で、コントローラが有線LANからマルチキャストパケットを受信すると、コントローラはCAPWAPを使用してパケットをカプセル化し、パケットをCAPWAPマルチキャストグループアドレスに転送します。コントローラは、マルチキャストパケットの送信に常に管理VLANを使用します。マルチキャストグループ内のアクセスポイント(AP)はパケットを受信し、クライアントがマルチキャストトラフィックを受信するVLANにマッピングされたすべてのBSSIDにパケットを転送します。

プラットフォームごとのマルチキャストサポート

表 1.プラットフォームごとのマルチキャストサポート

設定

ネットワーク図

ネットワーク図

コンフィギュレーション

WLC GUIからマルチキャストを設定するには、Configuration > Services > Multicastの順に選択します。 Global Wireless Multicast Modeをイネーブルにし、AP CAPWAP MulticastをMulticastとして選択し、CAPWAPマルチキャストグループアドレスを入力して、Applyをクリックします。 239.0.0.0/8サブネットのアドレスを使用し、ネットワーク内で一意であることを確認します。

マルチキャストGUIの設定

WLCのCLI

WLC#conf t

WLC(config)#wirelessマルチキャスト239.1.1.10

注:APとWLCが同じVLANにある場合は、すべての中間スイッチでIGMPスヌーピングを有効にしてください。

APとWLCが異なるVLANにある導入の場合、IPマルチキャストルーティングをグローバルに有効にし、関連するルータインターフェイスにPIM(Protocol Independent Multicast)を設定し、スイッチでIGMPを有効にします。

注意:IGMPスヌーピングがイネーブルになっているスイッチでIGMPv3を使用する場合は注意が必要です。IGMPv3メッセージは、IGMPバージョン1(IGMPv1)およびバージョン2(IGMPv2)で使用されるメッセージとは異なります。 スイッチがIGMPv3メッセージを認識しない場合、ホストはIGMPv3が使用されるときにトラフィックを受信しません。

IGMPv3デバイスは、いずれの場合でもマルチキャストトラフィックを受信しません。IGMPスヌーピングがディセーブルの場合。インターフェイスでIGMPv2が設定されている場合。すべての中間または他のレイヤ3ネットワークデバイスでIGMPv3を有効にすることを推奨します。主に、コントローラおよびAPサブネットを含むマルチキャストデバイスで使用される各サブネット上。

確認

コマンドを使用して、WLCのマルチキャスト設定を確認します。

WLC#show wireless multicast

マルチキャスト：有効

AP Capwapマルチキャスト：マルチキャスト

AP Capwap IPv4マルチキャストグループアドレス：239.1.1.10

AP Capwap IPv6マルチキャストグループアドレス：:

ワイヤレスブロードキャスト：無効

ワイヤレスマルチキャストnon-ip-mcast：無効

ワイヤレスマルチキャストリンクローカル：無効

このコマンドを使用して、マルチキャストトラフィックのAPとWLCの接続を確認します。

WLC#show ap multicast mom

AP名MOM-IPタイプMOM-STATUS

-----------------------------------------------------------------

AP2 IPv4アップ       

AP7 IPv4アップ  

注：特定のCisco IOSアクセスポイントモデルでは、MOM-STATUSが「UNKNOWN」と表示されます。これは、これらのAPがコントローラにMoMペイロードを送信しないために発生します。該当するモデルには、Cisco Aironet 1702iアクセスポイント、Cisco Aironet 3702i/3702eアクセスポイント、Cisco IW3702アクセスポイントなどがあります。詳細については、CSCwd12261を参照してください。

このコマンドは、MGIDおよび関連するVLAN（レイヤ2テーブル）を表示するために使用します。

WLC#sh ip igmp snooping wireless mgid

L2-MGIDの総数= 1

MCAST MGIDの総数= 2

 システムでワイヤレスマルチキャストが有効になっている：

 Vlan bcast nonip-mcast mcast mDNS-br mgid mcast-link-local Stdbyフラグ

 1 Disabled Disabled Enabled Enabled Disabled Disabled 0:1:1:0

 100 Disabled Disabled Enabled Enabled Disabled Disabled 0:1:1:0

 1002 Disabled Disabled Enabled Enabled Disabled Disabled 0:1:1:0

 1003 Disabled Disabled Enabled Enabled Disabled Disabled 0:1:1:0

 1004 Disabled Disabled Enabled Enabled Disabled Disabled 0:1:1:0

 1005 Disabled Disabled Enabled Enabled Disabled Disabled 0:1:1:0

1415 Disabled Disabled Enabled Enabled Enabled Disabled 0:1:1:1

インデックスMGID (S、G、V)

--------------------------------------------------------

386 4160 (0.0.0.0、239.255.255.250、1415)

636 4161 (0.0.0.0、239.255.100.4、1415)

WLC#sh ip igmp snooping groups vlan 1415

Vlanグループタイプバージョンポートリスト

-----------------------------------------------------------------------

1415 239.255.100.4 igmp v2 Ca2

1415 239.255.255.250 igmp v2 Ca2

このコマンドを実行して、クライアントメンバーシップ情報（レイヤ3テーブル）を確認します。

WLC#sh wireless multicast source 0.0.0.0 group 239.255.100.4 vlan 1415

 グループ：239.255.100.4

 Vlan:1415

 MGID:4161

  クライアントリスト

 -------------

クライアントMACクライアントのIPステータス         

---------------------------------------------------------------

242f.d0da.a7da 10.107.79.23 MC_のみ       

WLC#sh ip igmp snooping igmpv2-tracking

クライアントからSGVへのマッピング

----------------------

クライアント：10.107.79.23ポート：Ca2

        グループ：239.255.255.250 Vlan:1415送信元：0.0.0.0ブロックリスト：いいえ

        グループ：239.255.100.4 Vlan:1415送信元：0.0.0.0ブロックリスト：いいえ

クライアント：10.107.79.33ポート：Ca2

        グループ：239.255.255.250 Vlan:1415送信元：0.0.0.0ブロックリスト：いいえ

SGVとクライアントのマッピング

----------------------

グループ：239.255.100.4送信元：0.0.0 Vlan:1415

        クライアント：10.107.79.23ポート：Ca2ブロックリスト：いいえ

グループ：239.255.255.250送信元：0.0.0 Vlan:1415

        クライアント：10.107.79.33ポート：Ca2ブロックリスト：いいえ

        クライアント：10.107.79.23ポート：Ca2ブロックリスト：いいえ

APのマルチキャスト設定を確認するには、コマンドを使用します。

AP2#sh capwap mcast mgid clients

MGIDごとのクライアント：

mgidタイプのクライアントスロットvap

4160 mc_only 24:2F:D0:DA:97:51 1 0

4160 mc_only 24:2F:D0:DA:A7:DA 0 0

4161 mc_only 24:2F:D0:DA:A7:DA 0 0

9606 mc2uc 24:2F:D0:DA:97:51 1 0

9606 mc2uc 24:2F:D0:DA:A7:DA 0 0

クライアントごとのMGID:

           クライアントipポートmgid

24:2F:D0:DA:97:51 10.107.79.33 apr1v0 4160

24:2F:D0:DA:A7:DA 10.107.79.23 apr0v0 4160

                                                                 4161

AP2#sh capwap mcast mgid all

mgid wlan_bit_map_all mc2uc_cli mc_only_cl type rx_pak_cnt tx_pak_slot0 tx_pak_slot1 tx_pak_slot2 tx_pak_slot3 tx_pak_rlan

1415 0000000000000001 0 0 36367 12189 1199758 634 0 0

4097 1111111111111111 0 0 0 0 0 0

4160 0000000000000001 0 1 1 36 36 36 0 0 0

4161 0000000000000001 0 1 1 10091 10091 0 0 0 0

9606 0000000000000000 1 0 3 160 154 2 0 0 0

トラブルシュート

WLCからEmbedded Packet Capture(EPC)を収集して、トラフィックフローを把握します。EPCを収集する手順については、リンクを参照してください。 Catalyst 9800ワイヤレスLANコントローラのトラブルシューティング

これは、注釈付きのWiresharkキャプチャで観察された送信元、宛先、およびその他の関連IPアドレスのリストです。これらは、図に示されている主要なパケットフローに対応しており、各パケットを開始および受信したホストを特定するのに役立ちます。

WLC WMI:10.107.79.77

AP IP:10.107.79.130

WLCで設定されたCAPWAPマルチキャストグループのIPアドレス – 239.1.1.10

マルチキャスト送信元エンドポイントIP - 10.107.79.33 
マルチキャストトラフィックIP - 239.255.100.4

クライアントIP（宛先）:10.107.79.23

ステップ1:APはWLCにIGMP Joinを送信します

AP IGMP加入

APは、IGMPを使用して、コントローラのCAPWAPマルチキャストグループ(239.1.1.10)に参加します。 

WLCへのAP IGMPの加入

ステップ2：クライアントがマルチキャストストリームのIGMP Joinを送信する

マルチキャストストリームに対するクライアントIGMP加入

ワイヤレスクライアントは、特定のマルチキャストグループへの関心を示すためにIGMP参加要求を送信します。

関連付けられたアクセスポイント(AP)は、クライアントIGMP接続要求をCAPWAPトンネル内にカプセル化し、ユニキャストトラフィックとしてワイヤレスLANコントローラ(WLC)に送信します。

例：

クライアントは、マルチキャストグループアドレス239.255.100.4のIGMPメンバシップレポートを送信します。

クライアントが対象のマルチキャストトラフィックのIGMPメンバシップレポートを送信 – エンドポイントから収集されたキャプチャ

AP(IP:10.107.79.130)はこの要求をCAPWAPトンネルにカプセル化し、WLC(IP:10.107.79.77)に送信します。

クライアントIGMPメンバーシップレポートがCAPWAPトンネル内のWLCに到達：WLCから収集されたキャプチャ

クライアントIGMP加入 – OTAキャプチャ

ステップ3:WLCが接続要求を処理する

ステップ3および4

WLCはIGMP加入を受信し、マルチキャストグループアドレスを記録し、IGMP加入または関連するマルチキャスト要求アップストリームを接続スイッチまたはルータに送信します。

注：このシナリオでは、ワイヤレスクライアントはマルチキャストソースとしても機能しています。

ステップ4:WLCへのマルチキャストトラフィック配信

アップストリームスイッチまたはルータは、要求されたグループのマルチキャストトラフィックをWLCに転送します。

例：

ワイヤレスクライアントであるマルチキャスト送信元(10.107.79.33)は、マルチキャストトラフィックをグループアドレス239.255.100.4に送信します。送信元がワイヤレスであるため、マルチキャストトラフィックはCAPWAPトンネルでカプセル化され、WLCに配信されます。

送信元デバイスからのマルチキャストトラフィック

CAPWAPトンネル内の送信元から受信したマルチキャストトラフィック：WLCで収集されたキャプチャ

送信元からのマルチキャストトラフィック – OTA

ステップ5:APへのCAPWAPマルチキャスト転送

ステップ5および6

WLCはマルチキャストパケットをカプセル化し、設定済みのマルチキャストCAPWAPグループアドレスを使用して、関連するすべてのAPにパケットを送信します。

例：

WLCは、マルチキャストトラフィックをCAPWAPマルチキャストグループアドレス239.1.1.10に転送します。IGMP（ステップ1）によってこのグループに参加したAPは、マルチキャストストリームを受信します。

WLCがトラフィックをCAPWAPマルチキャストグループアドレスに転送する

ステップ6:APによるクライアントへのマルチキャストトラフィックの転送

各APはマルチキャストパケットのカプセル化を解除し、マルチキャストグループに参加しているワイヤレスクライアントにのみパケットを転送します。

APはIGMPスヌーピングを使用して対象クライアントを識別し、マルチキャストトラフィックがそれらのクライアントにのみ配信されるようにします。

クライアントがマルチキャストトラフィックを受信：対象エンドポイント10.107.79.23から収集されたキャプチャ

クライアントがマルチキャストトラフィックを受信 – OTAキャプチャ

FlexConnectローカルスイッチングモード

クライアントは、関連付けられたAPにIGMP参加要求を送信します。APはIGMP加入を処理し、WLCに送信せずにマルチキャストトラフィックをローカルでスイッチします。マルチキャストトラフィックは有線ネットワークからAPに直接流れ、APはそのトラフィックを対象のワイヤレスクライアントに転送します。

注:IPマルチキャストルーティングをグローバルに有効にし、関連するルータインターフェイスでPIMを設定し、マルチキャストソースとAPの間のスイッチでIGMPを有効にします。このモードでは、WLCはマルチキャストデータトラフィックを処理しません。

関連情報

• ワイヤレスマルチキャスト設定ガイド