Nexus 5000 および 1000V シリーズ スイッチを使用した UCS L2 マルチキャストの設定例

概要

このドキュメントでは、Cisco Unified Computing System（UCS）、Cisco Nexus 1000V シリーズ スイッチ（N1kV）、および Cisco Nexus 5000 シリーズ スイッチ（N5k）の設定に仮想マシン（VM）のレイヤ 2（L2）マルチキャストを設定およびトラブルシューティングする方法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。

• マルチキャストの基本
• Cisco UCS
• N1kV
• N5k

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。

• Cisco Nexus 5020 シリーズ スイッチ バージョン 5.0(3)N2(2a)
• Cisco UCS バージョン 2.1(1d)
• シスコ仮想インターフェイス カード（VIC）を搭載した Cisco UCS B200 M3 ブレード サーバ 1240
• vSphere 5.1（ESXi および vCenter）
• Cisco N1kV バージョン 4.2(1)SV2(1.1a)

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、初期（デフォルト）設定の状態から起動しています。対象のネットワークが実稼働中である場合には、すべてのコマンドやパケット キャプチャ設定による潜在的な影響について確実に理解しておく必要があります。

背景説明

マルチキャストは、ネットワークからの複数のホストがマルチキャストアドレスにサブスクライブするレイヤ3(L3)機能を使用するように設計されました。新しい傾向は、同じVLAN上のホスト間でマルチキャストアプリケーションに参加するVM間のトラフィックのフローです。このようなマルチキャスト トラフィックは同じ L2 ドメイン内に残り、ルータは必要ではありません。

クエリーを発生させる VLAN 内にマルチキャスト ルータが存在しない場合、Internet Group Management Protocol（IGMP）スヌーピング クエリアを設定して、メンバーシップ クエリーを送信させる必要があります。IGMP スヌーピングは、UCS N1kV および N5k ではデフォルトで有効です。UCS または N5k のいずれかで、L2 マルチキャストの範囲応じて IGMP スヌーピング クエリアを有効にできます。UCS 外にマルチキャスト受信側がある場合は、N5k でスヌーピング クエリアを設定します。

IGMP スヌーピング クエリアがイネーブルな場合は、定期的に IGMP クエリーが送信されるため、IP マルチキャスト トラフィックを要求するホストから IGMP レポート メッセージが発信されます。IGMP スヌーピングはこれらの IGMP レポートをリッスンして、適切な転送を確立します。

IGMP スヌーピング ソフトウェアは、VLAN 内の IGMP プロトコル メッセージを調べて、このトラフィックの受信に関連のあるホストまたはその他のデバイスに接続されているインターフェイスを検出します。IGMP スヌーピングは、インターフェイス情報を使用して、マルチアクセス LAN 環境での帯域幅消費を減らすことができ、これによって VLAN 全体のフラッディングを防ぎます。IGMP スヌーピング機能は、どのポートがマルチキャスト対応ルータに接続されているかを追跡して、IGMP メンバーシップ レポートの転送管理を支援します。トポロジの変更通知には、IGMP スヌーピング ソフトウェアが応答します。

設定

ここでは、VM の L2 マルチキャストを設定します。

ネットワークのセットアップ

この例のネットワーク設定に関する重要な注意点を次に示します。

• UCS は仮想ポート チャネル（vPC）を介して N5k に接続されます。
  
  
• 両方のホストにインストールされているオペレーティングシステム(OS)はVMware ESXi 5.1です。各ホストにはMicrosoft Windows 2012 Guest-OSを搭載したVMがあります。
  
  
• マルチキャストの送信元は、ホストの IP アドレス 172.16.16.222（UCS ブレード 1/5）の MCAST VM（IP アドレス 172.16.16.226）で、トラフィックをマルチキャスト IP アドレス 239.14.14.14 に送信します。
  
  
• マルチキャストレシーバは、ホストIPアドレス172.16.16.220（UCSブレード1/6）上のAD-1 VM(IPアドレス172.16.16.224)であり、 ホストIPアドレス172.16.16.222（UCSブレード1/5）のVM(IPアドレス172.16.16.228)をテストします。
  
  
• IGMP スヌーピング クエリアは IP アドレス 172.16.16.2 の N5k、および IP アドレス 172.16.16.233 の UCS で設定されます。

同じ VLAN（16）で 2 つのクエリアを設定する必要はありません。 UCSの外部にマルチキャストレシーバがある場合は、N5kでスヌーピングクエリアを設定します。マルチキャストトラフィックがUCSドメイン内にある場合は、Cisco Unified Computing System Manager(UCSM)でスヌーピングクエリアを作成します。

注：N5k IGMP クエリアは、クエリアの選択プロセスを説明する RFC 4605 に従って選択されます。

N5k IGMP クエリア設定

N5k の IGMP クエリアの設定例を次に示します。

vlan 16

  ip igmp snooping querier 172.16.16.2

!

int vlan 16

  ip address 172.16.16.2/24

  no shut

クエリアの IP アドレスはスイッチド仮想インターフェイス用である必要はなく、VLAN 16 と同じサブネット内の別の IP アドレスを使用できます。

注：特定のバージョンで IGMP クエリアを設定する方法の詳細については、『Cisco Nexus 5000 シリーズ NX-OS ソフトウェア コンフィギュレーション ガイド』の「IGMP スヌーピングの設定」の項を参照してください。

UCS IGMP クエリア設定

UCS の IGMP クエリアを設定するには、次の手順を実行します。

1. 次に示すように、UCSM の [LAN] タブで新しいマルチキャスト ポリシーを作成します。
   
   
   
   
2. マルチキャストのポリシー N1k-MCAST を VLAN 16 に適用します。
   
   
   
   
3. N1kV の場合は、IGMP スヌーピングが VLAN 16 で有効になっていることを確認します（デフォルトで有効です）。 ベーシック L2 マルチキャストをサポートするには、N1kV で設定を行わないでください。
   
   

注：マルチキャストを説明するために、VideoLAN Client（VLC）メディア プレイヤーが使用されます。マルチキャスト ストリーミングに VLC プレイヤーを使用する方法の詳細については、「VLC メディア プレイヤーを使用してマルチキャスト ビデオをストリームする方法」を参照してください。

確認

この項では、設定が正常に機能していることを確認します。

N1kV の検証

マルチキャストの受信者の TEST VM および AD-1 VM がマルチキャスト ストリーム 239.14.14.14 に参加し、そこから MCAST VM がトラフィックを送信していることを確認します。次の画像は、マルチキャストの受信者 TEST VM がストリームを受信していることを示しています。

N1kV スヌーピングの出力は、マルチキャストの受信者のグループ アドレスと Veth を示し、（想定していた）マルチキャスト トラフィックの送信元の VM の Veth を示しているのではありません。

この N1kV の出力は、マルチキャストのアクティブ ポートおよび IGMP クエリアを示しています。

ホスト レベルで、マルチキャスト トラフィックが参加する VM によって受信されたことを確認できます。次の出力は、仮想スーパーバイザ モジュール（VSM）のモジュール 3 にある VM AD-1 を示しています。

この出力は、VSM のモジュール 4 にある VM TEST を示しています。

UCS の検証

この UCS の出力は、マルチキャストおよびグループ アドレスのアクティブ ポートを示しています。

VLAN 16 のこの UCS スヌーピングの出力は、クエリアが UCSM と N5k で構成され、（想定どおり）現在 N5k 上のクエリアのみがアクティブであることを示しています。

N5k の検証

N5k で、マルチキャスト グループ アドレス 239.14.14.14 を確認し、アクティブなポート チャネルが UCS ファブリック インターコネクト（FI）に接続されていることを確認します。

トラブルシュート

このセクションでは、設定のトラブルシューティングに役立つ情報を提供します。

L2 ドメインのマルチキャストに関する基本的な警告を次に示します。

• IGMP スヌーピングがスイッチで有効になっていないと、マルチキャスト トラフィックは L2 ドメイン内のブロードキャストです。
  
  
• IGMP スヌーピングが有効になっていると、クエリアはマルチキャストの送信側と受信者が含まれている VLAN のアップリンク スイッチで動作する必要があります。
  
  
• VLAN で IGMP クエリアがない場合、N1kV および UCS は、マルチキャストを転送しません。これは Cisco Technical Assistance Center（TAC）のケースで見られる一般的な設定ミスです。
  
  
• デフォルトでは、IGMP スヌーピングは N1kV と UCS の両方で有効になります。
  
  
• UCS バージョン 2.1 以降では、IGMP スヌーピングは VLAN ごとに有効または無効にすることができ、IGMP クエリアは UCS のレベルで設定できます。