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例: IGMP スヌーピングの設定

マルチキャスト スヌーピングについて

ルーターなどのネットワーク デバイスは、主にパケット レベル(レイヤー 3)で動作します。ブリッジや LAN スイッチなどのその他のネットワーク デバイスは、主にフレーム レベル(レイヤー 2)で動作します。マルチキャスト機能は主にパケット レベルであるレイヤー 3 ですが、レイヤー 3 IP マルチキャスト グループ アドレスを、フレーム レベルでレイヤー 2 MAC マルチキャスト グループ アドレスにマップする方法があります。

ルーターはレイヤー2とレイヤー3のアアドレス情報の両方を処理できます。フレームとそのアドレスを処理して、内部のカプセル化されたパケットにアクセスする必要があるから。ルーターは、PIM、IGMP などのレイヤー 3 マルチキャスト プロトコルを実行し、マルチキャスト コンテンツを転送する場所、またはインターフェイス上のホストがグループに参加またはグループを離れる時間を決定できます。しかし、レイヤー 2 デバイスとして、ブリッジおよび LAN スイッチは、フレームが転送するパケット内のマルチキャスト情報にアクセスできるとは考えされません。

では、ブリッジなどのレイヤー 2 デバイスで、インターフェイス上のデバイスがマルチキャスト ツリーに参加する時間や離れるのを判断する方法や、接続された LAN 上のホストが特定のマルチキャスト グループのコンテンツを受信したいかどうかを判断するにはどうしたら良いでしょうか。

その解決策は、レイヤー 2 デバイスがマルチキャスト スヌーピングを実装する方法です。マルチキャスト スヌーピングは一般的な用語であり、レイヤー 3 パケット コンテンツのレイヤー 2 デバイス「スヌーピング」プロセスに適用され、フレームの処理または転送に必要なアクションを決定します。スヌーピングには、IGMP スヌーピングや PIM スヌーピングなど、より具体的な形式があります。すべての場合において、スヌーピングは通常「禁止されている」レイヤー3(パケット)情報にアクセスするレイヤー2で機能するように設定されたデバイスを伴います。スヌーピングにより、これらのデバイスでのマルチキャストが効率化されます。

IGMP スヌーピングについて

スヌーピングは、ジュニパーネットワークス MX シリーズ イーサネット サービス ルーターなどのレイヤー 2 デバイスに一般的な方法で、レイヤー 3 パケット コンテンツを「スヌーピング」する一連の手順を実装し、フレームの処理または転送に必要なアクションを決定します。Internet Group Membership Protocol(IGMP)スヌーピングや PIM(プロトコル独立マルチキャスト)スヌーピングなど、より具体的なスヌーピングの形式がマルチキャストと一緒に使用されます。

レイヤー 2 デバイス(LAN スイッチまたはブリッジ)は、マルチキャスト パケットと、マルチキャスト パケットを含むフレームを、レイヤー 3 デバイス(ルーター)がブロードキャストを処理するのと同じ方法で処理します。そのため、レイヤー 2 スイッチは、パケット(フレーム)のコピーを転送状態にあるスイッチのその他のネットワーク インターフェイスそれぞれに転送することで、マルチキャスト宛先 メディア アクセス制御(MAC)アドレスを持つ受信フレームを処理します。

しかし、このアプローチ(デバイスが可能な場所にマルチキャスト フレームを送信する)は、特に IPTV アプリケーションのネットワーク帯域幅の最も効率的な使用ではありません。IGMP スヌーピングは、スイッチ インターフェイスで受信された IGMP パケットで「スヌーピング」し、レイヤー 3 ネットワークでマルチキャスト ルーターが構築するのと同様のマルチキャスト データベースを構築することで機能します。このデータベースを使用すると、スイッチは、関連するレシーバを持つダウンストリーム インターフェースにのみマルチキャスト トラフィックを転送できます。この技術により、ネットワーク帯域幅のより効率的な使用が可能になります。

ルーター上の各ブリッジに対してIGMPスヌーピングを設定します。認定された学習のないブリッジ インスタンスには、1 つの学習ドメインがあります。認定された学習を持つブリッジ インスタンスの場合、スヌーピングはブリッジ内の各学習ドメイン内で別々に機能します。つまり、IGMP スヌーピングとマルチキャスト転送は、ブリッジ内の各ラーニング ドメインで独立して進みます。

このディスカッションでは、認定学習のないブリッジ インスタンス(デバイス上に 1 つの学習ドメインを形成するインスタンス)に焦点を当てました。そのため、言及されているインターフェイスはすべて、ブリッジまたはVPLSインスタンスの論理インターフェイスです。

IGMP スヌーピングについて議論する際には、いくつかの関連する概念が重要です。

  • ブリッジまたはVPLSインスタンス インターフェイスは、マルチキャストルーター インターフェイスまたはホスト側インターフェイスです。

  • IGMP スヌーピングは、プロキシ モードまたはプロキシ モードをサポートしています。

メモ:

IRB(統合型ルーティングおよびブリッジング)を使用すると、ルーターが IGMP クエリアの場合、任意のレイヤー 2 インターフェイスで受信された任意の休暇メッセージにより、すべてのレイヤー 2 インターフェイスでグループ固有のクエリーが実行されます(この実践の結果、対応するレポートの一部がすべてのレイヤー 2 インターフェイスで受信される場合があります)。ただし、一部のレイヤー 2 インターフェイスがルーター(レイヤー 3)インターフェイスである場合、他のレイヤー 2 インターフェイスからのレポートとリーフは、これらのインターフェイス上で転送されません。

(ルーティング プロセスによって決定された)マルチキャスト転送キャッシュ エントリで IRB インターフェイスが送信インターフェイスとして使用されている場合、出力インターフェイス リストは対応するブリッジのレイヤー 2 インターフェイスのサブセットに拡張されます。このサブセットは、スヌーピングされたマルチキャスト メンバーシップ情報に基づいており、ブリッジのスヌーピング プロセスによってインストールされたマルチキャスト転送キャッシュ エントリに従います。

スヌーピングが設定されていない場合は、IRB 出力インターフェイス リストがブリッジ内のすべてのレイヤー 2 インターフェイスに拡張されます。

このJunos OSデバイス上のVPLS設定でIGMPスヌーピングをサポート仮想スイッチ。この設定は、このページではCLI。

メモ:

IGMP スヌーピングは AE インターフェイスでサポートされています。ただし、IRB インターフェイスと組み合わせて AE インターフェイスではサポートされていません。

IGMP スヌーピング インターフェイスと転送

IGMPスヌーピングは、デバイス インターフェイスをマルチキャストルーター インターフェイスとホスト側のインターフェイスに分割します。マルチキャスト ルーター インターフェイスは、マルチキャスト ルーター方向のインターフェイスです。ブリッジ上のインターフェイスは、以下のいずれかの条件を満たしている場合、マルチキャスト ルーター インターフェイスと見なされます。

  • ブリッジ インスタンスのマルチキャスト ルーター インターフェイスとして静的に設定されています。

  • インターフェイスでIGMPクエリを受信しています。

マルチキャスト ルーター インターフェイスではないその他すべてのインターフェイスは、ホスト側インターフェイスと見なされます。

ブリッジ インターフェイスで受信したマルチキャスト トラフィックは、IGMP スヌーピングが設定されている場合、以下のルールに従って転送されます。

  • スヌーピング処理のために、すべての IGMP パケットルーティング エンジンパケットがパケットに送信されます。

  • 宛先アドレス224.0.0/24を持つ他のマルチキャスト トラフィックは、ブリッジの他のすべてのインターフェイスにフラッディングされます。

  • その他のマルチキャスト トラフィックは、すべてのマルチキャスト ルーター インターフェイスに送信されますが、そのマルチキャスト グループの受信に関心を持つホスト側のインターフェイスに対してのみです。

IGMP スヌーピングとプロキシ

プロキシを配置しない場合、IGMP スヌーピングではクエリーやレポートの生成や導入は実行されます。ステートおよびグループ(S、G)データベースを構築するには、そのインターフェイス(マルチキャスト ルーター インターフェイスを含む)すべてから受信した「スヌーピング」レポートのみを実行します。

プロキシがない場合、IGMP メッセージは次のように処理されます。

  • クエリー — マルチキャスト ルーター インターフェイスで受信した全般的な IGMP クエリー メッセージは、ブリッジ上の他のすべてのインターフェイス(マルチキャスト ルーター インターフェイスとホスト側インターフェイスの両方)に転送されます。

  • レポート — ブリッジの任意のインターフェイスで受信した IGMP レポートが、他のマルチキャスト ルーター インターフェイスに転送されます。このグループにマルチキャスト ルーティング エントリが存在する場合、受信インターフェイスはそのグループのインターフェイスとして追加されます。また、そのインターフェイス上のグループにグループ タイマーが設定されます。このタイマーが期限切れになった場合(つまり、IGMPグループのタイマー期間中にこのグループのレポートがない)、そのグループのインターフェイスとしてインターフェイスが削除されます。

  • Leave—ブリッジの任意のインターフェイスで受信した IGMP Leave メッセージは、ブリッジ上の他のマルチキャスト ルーター インターフェイスに転送されます。Leave Group メッセージにより、ホスト グループにメンバーが存在しなくなった場合に、マルチキャスト ルーターによるマルチキャスト トラフィックの転送を停止する時間が短縮されます。

プロキシ スヌーピングにより、IGMP ルーターに送信される IGMP レポートの数が減少します。

メモ:

プロキシ スヌーピングが設定されている場合、IGMP ルーターはホスト追跡を実行できない。

ホスト側インターフェイスのプロキシとして、プロキシ モードのIGMPスヌーピングは、マルチキャストルーター インターフェイス上のIGMPルーターから受信したクエリーに応答します。ホスト側のインターフェイスでは、プロキシ モードのIGMPスヌーピングがIGMPルーターとして動作し、これらのインターフェイスで一般的なグループ固有のクエリーを送信します。

メモ:

グループ固有のクエリーのみ、IGMP スヌーピングによって直接生成されます。マルチキャスト ルーター インターフェイスから受信した一般的なクエリーは、ホスト側のインターフェイスにフラッディングされます。

IGMP スヌーピングによって生成されたクエリーはすべて、送信元アドレスに 0.0.0.0 を使用して送信されます。また、使用するソース アドレスが設定されていない限り、IGMP スヌーピングによって生成されたレポートはすべて、0.0.0.0.0 のソース アドレスとして送信されます。

プロキシ モードは、マルチキャスト ルーター インターフェイス上で、ホスト側のインターフェイスと異なる方法で機能します。

マルチキャスト ルーター インターフェイスと IGMP スヌーピング プロキシー モード

マルチキャスト ルーター インターフェイスでは、IGMP クエリーに応答して、プロキシ モードの IGMP スヌーピングは、ブリッジのすべてのホスト側インターフェイスで学習されたグループに関する集約情報を含むレポートを送信します。

クエリーへの応答に加え、プロキシ モードでの IGMP スヌーピングにより、すべてのクエリー、レポート、および受信したリーフがマルチキャスト ルーター インターフェイスから他のマルチキャスト ルーター インターフェイスに転送されます。IGMP スヌーピングは、このインターフェイスで学習されたメンバーシップ情報を保持しますが、このインターフェイスで受信したメッセージを残す場合、グループ固有のクエリーを送信しません。タイマー時間内に同じグループに関するレポートがない場合、このインターフェイスで学習したグループがタイムアウトされます。

メモ:

すべてのマルチキャスト ルーター インターフェイス上のホストで、一般的なクエリーとグループ固有のクエリーを生成するのが、IGMP スヌーピング プロキシーではなく、IGMP ルーターです。

ホスト側インターフェイスと IGMP スヌーピング プロキシー モード

プロキシ モードの IGMP スヌーピングにより、ホスト側インターフェイスではレポートは送信されません。IGMP スヌーピングは、これらのインターフェイスで受信されたレポートを処理し、インターフェイス上で休暇メッセージを受信すると、グループ固有のクエリーをホスト側のインターフェイスに送信します。ホスト側のインターフェイスでは、定期的な一般クエリーは生成されません。ただし、マルチキャスト ルーター インターフェイスから受信した一般的なクエリーを転送またはフラッドします。

ホスト側インターフェイスからグループが削除され、これがそのグループの最後のホスト側インターフェイスである場合、休暇がマルチキャスト ルーター インターフェイスに送信されます。ホスト側インターフェイスでグループ レポートが受信され、これがそのグループの最初のホスト側インターフェイスである場合、レポートはすべてのマルチキャスト ルーター インターフェイスに送信されます。

IGMP スヌーピングとブリッジ ドメイン

VLAN の IGMP スヌーピングは、従来の vlan-id all ケースでのみ許可されます。他の場合は、IGMP スヌーピングの VLAN 固有設定を決定する特定のブリッジ ドメイン設定があります。

IGMP スヌーピングの設定

Internet Group Management Protocol(IGMP)スヌーピングを設定するには 、igmp-snooping ステートメントを含 にします。

このステートメントは、以下の階層レベルに含めできます。

  • [ブリッジドメイン プロトコル bridge-domain-name の編集]

  • [ルーティング インスタンス ブリッジ routing-instance-name ドメイン プロトコル bridge-domain-name の編集]

デフォルトでは、IGMP スヌーピングは有効になりません。VLAN レベルで設定されたステートメントは、その特定の VLAN にのみ適用されます。

VLAN 固有の IGMP スヌーピング パラメータの設定

ステートメントで設定されたすべての IGMP スヌーピング ステートメント(ステートメントを除く)は、VLAN レベルで同じステートメントで igmp-snooping traceoptions 認証できます。VLAN レベルで IGMP スヌーピング パラメータを設定するには、次のステートメントを含 vlan にします。

このステートメントは、以下の階層レベルに含めできます。

  • [edit bridge-domains bridge-domain-name protocols igmp-snooping]

  • [edit routing-instances routing-instance-name bridge-domains bridge-domain-name protocols igmp-snooping]

例: IGMP スヌーピングの設定

この例では、IGMP スヌーピングを設定する方法を示しています。IGMP スヌーピングにより、新しいアプリケーションからの不要なIP マルチキャスト削減できます。

要件

この例では、次のハードウェア コンポーネントを使用しています。

  • 1 MX シリーズ ルーター

  • マルチキャスト ルーターとして機能する 1 つのレイヤー 3 デバイス

開始する前に、以下を実行します。

概要とトポロジー

IGMP スヌーピングにより、スイッチング ネットワークのマルチキャスト トラフィックを制御します。IGMP スヌーピングが有効になっていない場合、レイヤー 2 デバイスは、ネットワーク上のホストがマルチキャスト トラフィックを必要としていない場合でも、すべてのポートからマルチキャスト トラフィックをブロードキャストします。IGMP スヌーピングが有効になっている場合、レイヤー 2 デバイスは、IGMP join を監視し、接続された各ホストからマルチキャスト ルーターに送信されるメッセージを残します。これにより、レイヤー 2 デバイスはマルチキャスト グループと関連メンバー ポートを追跡できます。レイヤー 2 デバイスはこの情報を使用して、インテリジェントな決定を行い、マルチキャスト トラフィックを目的の宛先ホストにのみ転送します。

この例では、次のステートメントを含まれています。

  • プロキシ—レイヤー 2 デバイスが IGMP パケットをアクティブにフィルタリングして、マルチキャスト ルーターの負荷を軽減できます。グループに参加しているアクティブ なリスナーの数に関係なく、グループに対して 1 つのエントリーがマルチキャスト ルーターに含め設定された状態で、マルチキャスト ルーターがマルチキャスト ルーターからマルチキャスト ルーターにアップストリームに向かって結合し、マルチキャスト ルーターを離れ、グループに送信されます。リスナーがグループを離れ、他のリスナーがグループ内に残る場合、マルチキャスト ルーターはこの情報を必要としていないため、リーフ メッセージがフィルタリングされます。グループのステータスは、ルーターの観点から見て変わりません。

  • 即時休暇— 1つのIGMPホストだけが接続されている場合、ステートメントにより、マルチキャスト ルーターは直ちにグループ メンバーシップをインターフェイスから削除し、マルチキャスト グループに対するグループ固有のクエリーの送信を抑制できます。 immediate-leave

    IGMPv2インターフェイスでこの機能を設定する場合、IGMPインターフェイスに1つのIGMPホストだけが接続されていることを確認します。複数の IGMPv2 ホストが同じインターフェイスを介して LAN に接続し、1 つのホストが休暇メッセージを送信すると、ルーターはインターフェイス上のすべてのホストをマルチキャスト グループから削除します。ルーターは、ルーターから次の一般的なマルチキャスト リスナー クエリーへの応答として参加要求を送信するまで、マルチキャスト グループ内に正しく残るホストとの接触を失います。

    IGMPv3(IGMPバージョン3)スヌーピングを実行しているルーターでIGMPスヌーピングが有効になっている場合、ルーターがタイプBLOCK_OLD_SOURCESでレポートを受信すると、ルーターはグループとソースのクエリーの送信を抑制しますが、Junos OSホスト追跡メカニズムに依存して、特定のソース グループ メンバーシップをインターフェイスから削除するかどうかを決定します。

  • query-interval— IGMP クエリア ルーターが一般的なホストクエリー メッセージを送信してメンバーシップ情報を要求する間隔を設定することで、サブネットで送信される IGMP メッセージの数を変更できます。

    デフォルトでは、クエリー間隔は 125 秒です。1~1024秒の範囲内で任意の値を設定できます。

  • query-last-member-interval— デバイスがグループの最後のメンバーの損失を検出するのにかかる時間を変更できます。

    最後のメンバーのクエリー間隔は、グループ固有のクエリー メッセージ間の最大時間です(休暇グループ メッセージへの応答で送信されるメッセージも含まれます)。

    デフォルトでは、最後のメンバーのクエリー間隔は1秒です。0.1~0.9秒の任意の値を設定し、1~1024秒の1秒の間隔を設定できます。

  • query-response-interval—ホスト クエリー メッセージからの応答を受け取るルーターの待機時間を設定します。

    デフォルトでは、クエリーの応答間隔は 10 秒です。1~1024秒の範囲内で任意の値を設定できます。この間隔は、 ステートメントで設定された間隔よりも短く query-interval する必要があります。

  • robust-count—微調整を行い、サブネット上で予想されるパケット ロスを発生します。グループのタイミングを取る前に待機する間隔の数ですサブネットのパケット損失が多く、IGMPレポート メッセージが失われる可能性がある場合、より多くの間隔を待つ必要があります。

    デフォルトでは、堅牢なカウントは 2 です。2~10 の間隔で任意の値を設定できます。

  • グループ制限—インターフェイスに参加できるマルチキャスト グループ(または IGMPv3の[S,G]チャネル)数の制限を設定します。この制限に達した後は、新しいレポートは無視され、関連するフローはすべて破棄され、フラッディングではありません。

    デフォルトでは、インターフェイスに参加できるグループの数に制限はありません。0から32ビット番号の範囲に制限を設定できます。

  • ホスト専用インターフェイス—IGMP スヌーピング インターフェイスを専用のホスト側インターフェイスとして設定します。ホスト側インターフェイスでは、受信したIGMPクエリーがドロップされます。

    デフォルトでは、インターフェイスは他のマルチキャスト ルーターまたはホストのいずれかと対面できます。

  • multicast-router-interface—IGMP スヌーピング インターフェイスをルーター専用のインターフェイスとして設定します。

    デフォルトでは、インターフェイスは他のマルチキャスト ルーターまたはホストのいずれかと対面できます。

  • スタティック—マルチキャスト グループを静的に使用して IGMP スヌーピング インターフェイスを設定します。

    デフォルトでは、ルーターはインターフェイス上のマルチキャスト グループについて動的に学習します。

トポロジ

図1は、IGMP スヌーピングなしのネットワークを示しています。ホスト A が送信元でありIP マルチキャストホスト B および C がマルチキャスト レシーバである場合を仮定します。ルーターは、登録IP マルチキャスト(ホスト B および C)を持つセグメントにのみトラフィックを転送します。ただし、レイヤー 2 デバイスは、すべてのインターフェイス上のすべてのホストへのトラフィックをフラッディングします。

図 1:IGMPスヌーピングが設定されていないネットワーク Networks Without IGMP Snooping Configured

図 2 は 、IGMP スヌーピングが設定されている同じネットワークを示しています。レイヤー 2 デバイスは、登録済みのレシーバにのみマルチキャスト トラフィックを転送します。

図 2:IGMPスヌーピングが設定されたネットワーク Networks with IGMP Snooping Configured

構成

手順

CLI迅速な設定

この例を迅速に設定するには、以下のコマンドをコピーして、テキスト ファイルに貼り付け、改行を削除し、ネットワーク設定に一致する必要がある詳細情報を変更し、コマンドを階層レベルで CLI にコピー アンド ペーストして、設定モードから を入力します。 [edit] commit

手順

次の例では、設定階層内のさまざまなレベルに移動する必要があります。デバイスのナビゲーションの詳細については、「 CLI ガイド 」の「 設定モードでの CLI Junos OS CLI エディター の使用 」を 参照してください

IGMP スヌーピングを設定するには、次の手順に示します。

  1. ブリッジ ドメインを設定します。

  2. IGMP スヌーピングを有効にし、プロキシとして機能するルーターを設定します。

  3. ge-0/0/1.1インターフェイスで許可されるマルチキャスト グループ数の制限を50に設定します。

  4. 他の IGMP メッセージの交換を待つことなく、そのインターフェイスから休暇メッセージを受信した場合に、インターフェイスからグループ メンバーシップを即座に削除するルーターを設定します。

  5. ポートにIGMPグループ メンバーシップを静的に設定します。

  6. (マルチキャスト トラフィックを受信するために)専用のルーター側インターフェイスとしてインターフェイスを設定します。

  7. (IGMP クエリー メッセージをドロップする場合に)専用のホスト側インターフェイスとしてインターフェイスを設定します。

  8. IGMP メッセージ間隔と堅牢性カウントを設定します。

  9. デバイスの設定が完了したら、設定をコミットします。

結果

コマンドを入力して設定を確認 show bridge-domains します。

検証

設定を検証するには、次のコマンドを実行します。

  • show igmp スヌーピング インターフェイス

  • show igmp スヌーピング メンバーシップ

  • show igmp スヌーピング統計情報

IGMP スヌーピング トレース操作の設定

追跡操作では、ルーティング プロトコルの運用に関する詳細なメッセージ(送信/受信した各種ルーティング プロトコル パケット、ルーティング アクションなど)ルーティング ポリシー記録します。特定のトレース フラグを含めて、ログに記録するトレース操作を指定できます。以下の表に、含めるフラグを示します。

フラグ

説明

すべての

すべての操作をトレースします。

クライアント通知

トレース通知。

一般

汎用フローをトレースします。

グループ

トレース グループの操作。

ホスト通知

ホストの通知をトレースします。

残す

トレース Leave グループ メッセージ(IGMPv2 のみ)。

通常

通常のイベントをトレースします。

パケット

すべての IGMP パケットをトレースします。

ポリシー

トレース ポリシーの処理。

クエリ

IGMP メンバーシップ クエリー メッセージをトレースします。

レポート

トレース メンバーシップ レポート メッセージ。

ルート

ルーティング情報をトレースします。

状態

トレース状態の移行。

タスク

トレース ルーティング プロトコルのタスク処理。

タイマー

トレース タイマー処理

グローバルまたはルーティング インスタンスで、IGMP スヌーピングのトレース操作を設定できます。次の例は、グローバル設定を示しています。

IGMP スヌーピングのトレース操作を設定するには、次の手順に示します。

  1. トレース ファイルのファイル名を設定します。
  2. (オプション)最大トレース ファイル数を設定します。
  3. (オプション)各トレース ファイルの最大サイズを設定します。
  4. (オプション)無制限のファイル アクセスを有効にする。
  5. トレース フラグを設定します。IP アドレス 192.168.0.1 の特定の論理インターフェイス上で受信したパケットに関連するポリシーで問題をトラブルシューティングしている場合を説明します。次の例では、IP アドレスに関連付けられた受信パケットのすべてのポリシー イベントをフラグ付けする方法を示しています。
  6. トレース ファイルを表示します。