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PIM ソース固有モードについて

PIM のソース固有マルチキャスト(SSM)は、PIM スパース モードと IGMP バージョン 3(IGMPv3)のサブセットを使用して、クライアントが送信元から直接マルチキャスト トラフィックを受信できるようにします。PIM SSM は、PIM スパース モード機能を使用して受信者と送信元の間に SPT を作成しますが、SPT は RP の助けを借りずに構築します。

ASM(送信元マルチキャスト)は元のマルチキャストでした

RFC 1112(元のマルチキャストRFC)は、多対多モデルと1対多モデルの両方をサポートしていました。これらは、ASMがマルチキャストグループのトラフィックに1つまたは複数のソースを許可するため、総称してASM(任意のソースマルチキャスト)として知られるようになりました。ただし、ASMネットワークは、ソースがネットワーク内のどこにあるかに関係なく、関心のあるリスナーがいるときはいつでも、特定のマルチキャストグループのすべてのソースの場所を決定できる必要があります。ASMでは、 source discovery の主要な機能はネットワーク自体の必須機能です。

スパースモードとデンスモードでのソース検出

マルチキャストソースの検出は簡単なプロセスのように見えますが、スパースモードではそうではありません。デンスモードでは、すべてのルーターがそのマルチキャストグループのコンテンツの送信元アドレスを学習するように、ネットワーク全体のすべてのルーターにトラフィックをフラッディングするだけです。ただし、フラッディングにはスケーラビリティとネットワーク リソースの使用上の問題があり、スパース モードでは実行可能なオプションではありません。

PIM スパース モードは(他のスパース モード プロトコルと同様)、フラッディングすることなく必要なソース検出機能を実現しますが、複雑さがかなり犠牲になります。RP ルーターを追加してすべてのマルチキャスト ソースを認識し、RP に対して複雑な共有配布ツリーを構築する必要があります。

PIM SSM は PIM スパース モードのサブセットです

PIM SSM は、1 対多モデルのみがサポートされているため、PIM スパース モードよりもシンプルです。初期の商用マルチキャストインターネットアプリケーションは、単一のソースからのみ subscribers (つまり、ジョインメッセージを発行する受信者)に利用できる可能性があります(SSMの特殊なケースではバックアップソースの必要性をカバーします)。そのため、PIM SSM は PIM スパース モードのサブセットを形成します。PIM SSM では、対象のレシーバ ホストに最も近いルーターにマルチキャスト トラフィックの送信元のユニキャスト IP アドレスが通知されるため、PIM SSM は送信元をルートとする SPT(最短パス ツリー)を即座に構築します。つまり、PIM SSM は、PIM スパース モードの場合と同様に、共有配布ツリーを介して RP 接続段階をバイパスし、ソースベースの配布ツリーに直接移動します。

PIM SSMを使用する理由

ビデオ会議サービスなど、多くのソースが行き来する環境では、ASMが適しています。しかし、多対多モデルを無視し、1対多のソース固有マルチキャスト(SSM)モデルに注意を向けることで、インターネット経由のテレビチャンネル配信など、商業的に有望なマルチキャストアプリケーションを、ネットワークに完全なASM機能が必要な場合よりもはるかに迅速かつ効率的にインターネットに持ち込むことができます。

SSM で構成されたネットワークには、従来の構成の PIM スパース モード ネットワークに比べて明確な利点があります。共有ツリーや RP マッピング(RP 不要)、MSDP による RP 間ソース検出は必要ありません。

PIM SSM は、1 対多モデルのみがサポートされているため、PIM スパース モードよりもシンプルです。初期の商用マルチキャストインターネットアプリケーションは、単一のソースからのみ subscribers (つまり、ジョインメッセージを発行する受信者)に利用できる可能性があります(SSMの特殊なケースではバックアップソースの必要性をカバーします)。そのため、PIM SSM は PIM スパース モードのサブセットを形成します。PIM SSM では、対象のレシーバ ホストに最も近いルーターにマルチキャスト トラフィックの送信元のユニキャスト IP アドレスが通知されるため、PIM SSM は送信元をルートとする SPT(最短パス ツリー)を即座に構築します。つまり、PIM SSM は、PIM スパース モードの場合と同様に、共有配布ツリーを介して RP 接続段階をバイパスし、ソースベースの配布ツリーに直接移動します。

PIM の用語

PIM SSM では、PIM スパース モードの多くの概念に新しい用語が導入されています。PIM SSM は技術的には 224/4 マルチキャスト アドレス範囲全体で使用できますが、PIM SSM の動作は 232/8 の範囲(232.0.0/24 は予約済み)でのみ保証されます。新しいSSM用語は、インターネットビデオアプリケーションに適しており、 表1に要約されています。

表 1: ASM と SSM の用語

用語

エニーソースマルチキャスト

送信元固有のマルチキャスト

アドレス識別子

G

S,G

アドレス指定

チャンネル

受信機の操作

参加、退出

購読、購読解除

グループ アドレス範囲

224/4(232/8を除く)

224/4(232/8のみ保証)

PIM SSM では、受信側の動作は subscribesubscriber として記述されますが、両方のプロトコルで同じ PIM スパース モードの参加および退出メッセージが使用されます。用語の変更により、受信側メッセージが同一であっても、ASM と SSM が区別されます。

PIM SSM の仕組み

PIM のソース固有マルチキャスト(SSM)は、PIM スパース モードと IGMP バージョン 3(IGMPv3)のサブセットを使用して、クライアントが送信元から直接マルチキャスト トラフィックを受信できるようにします。PIM SSM は、PIM スパース モード機能を使用して受信者と送信元の間に SPT を作成しますが、SPT は RP の助けを借りずに構築します。

デフォルトでは、SSM グループのマルチキャストアドレスは、232.0.0.0 から 232.255.255.255 までの IP アドレス範囲に制限されています。ただし、[ルーティングオプションマルチキャストの編集]階層レベルでssm-groupsステートメントを含めることで、SSM操作を別のクラスD範囲に拡張できます。232.0.0.0 から 232.255.255.255 までのデフォルトの SSM アドレス範囲は、ssm-groups ステートメントでは使用できません。このステートメントは、デフォルトの SSM グループアドレスに他のマルチキャストアドレスを追加するためのものです。このステートメントは、デフォルトの SSM グループアドレス範囲を上書きしません。

PIM SSM が設定されたネットワークでは、ホストが SSM チャネルに(IGMPv3 を使用して)サブスクライブし、グループ G とソース S への参加を通知します( 図 1 を参照)。直接接続された PIM スパース モード ルーター(受信者の DR)は、送信元の RPF ネイバーに(S,G)ジョイン メッセージを送信します。 図 1 では、このプロセスでは、通常の PIM スパース モード操作の場合のように、受信側から RP が連絡されないことに注意してください。

図1:受信機がグループGとソースSに参加したいという希望を発表 Receiver Announces Desire to Join Group G and Source S

(S,G) ジョイン メッセージは、ソース ツリーを開始し、ソースに到達するまでホップごとに構築します。 図 2 では、送信元ツリーがネットワークを介して、送信元に接続された最終ホップのルーターであるルーター 3 まで構築されています。

図 2: ルーター 3(最終ホップ ルーター)が送信元ツリー Router 3 (Last-Hop Router) Joins the Source Treeに結合

ソースツリーを使用して、マルチキャストトラフィックがサブスクライブしているホストに配信されます( 図3を参照)。

図3: (S,G)ソースと受信(S,G) State Is Built Between the Source and the Receiverの間に状態が構築される

PIM SSM の使用

Junos OSは、デフォルトまたは設定されたソース固有マルチキャスト(SSM)グループの範囲内にあるグループアドレスのASM(any-sourceマルチキャスト)ジョインメッセージ(*,G)を受け入れるように設定できます。これにより、任意のソースとソース固有のマルチキャスト グループの混在を同時にサポートできます。

SSMの導入は簡単です。すべてのルーター インターフェイスで PIM スパース モードを設定し、受信者の LAN での IGMPv3 の指定など、必要な SSM コマンドを発行する必要があります。送信元とグループ メンバーの両方のインターフェイスで PIM スパース モードが明示的に設定されていない場合、マルチキャスト パケットは転送されません。IGMPv3 でサポートされているソース リストは、PIM SSM で使用されます。送信元がアクティブになり、マルチキャストパケットの送信を開始すると、SSM グループの関心のある受信者がマルチキャストパケットを受信します。

追加のSSMグループを設定するには、[ルーティングオプションマルチキャストを編集]階層レベルでssm-groupsステートメントを含めます。