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例: 双方向 PIM の設定

双方向 PIM について

Bidirectional PIM(PIM-Bidir)は、RFC 5015、BIDIR-PIM(Bidirectional Protocol Independent Multicast)の IETF で、各プロトコルによって指定されています。PIM スパース モード(PIM-SM)、PIM デンス モード(PIM-DM)、PIM Source-Specific Multicast(SSM)など、その他の PIM モードに代わる選択肢となります。双方向 PIM では、マルチキャスト グループは双方向共有ツリーを通してネットワーク上で伝送されます。このタイプのツリーは、維持しなければならない PIM ルーティング状態情報の量を最小化します。これは、多数の分散した送信者とレシーバがネットワークにおいて特に重要です。たとえば、双方向 PIM の重要なアプリケーションの 1 つは、分散インベントリ ポーリングです。多対多のアプリケーションでは、1 か所からのマルチキャスト クエリーが多くのステーションからマルチキャスト応答を生成します。各マルチキャスト グループでは、このようなアプリケーションが PIM-SM、PIM-DM、または SSM の各ステーションに対して多数の(S、G)ルートを生成します。バースト ソースを使用するアプリケーションでは問題がさらに悪化し、その結果、マルチキャスト テーブルが頻繁に変更されるため、ルーターのパフォーマンスの問題が発生します。

図 1 は 、PIM-SM ネットワーク内の 3 つのステーション間で 1 グループのトラフィックを配信するために生成されるトラフィック フローを示しています。

図 1:PIMスパースモード ツリーの例 Example PIM Sparse-Mode Tree

双方向 PIM は、グループ固有の(*,G)状態のみを構築することで、この問題を解決します。そのため、すべてのソースでトラフィックを配信するには、各グループに対して 1 つの(*,G)ルートだけが必要です。

図 2 は 、双方向 PIM ネットワーク内の 3 つのステーション間で 1 つのグループおよび 1 つのグループのトラフィックを配信するために生成されるトラフィック フローを示しています。

図 2:双方向PIM ツリーの例 Example Bidirectional PIM Tree

双方向 PIM は、ランデブー ポイント(RP)アドレスにルート設定された双方向共有ツリーを構築します。双方向トラフィックは、PIM-SM のように最短のパス ツリー(SSP)に切り替えるのではなく、パス長の代わりにルーティングの状態サイズに最適化されます。双方向 PIM ルートは、常にワイルドカード ソース(*,G)ルートです。このプロトコルでは、(S、G)ルートとデータトリガー イベントを不要にします。双方向(*,G)グループ ツリーは、送信者からRPに向かうアップストリーム、およびRPからダウンストリームでレシーバの両方でトラフィックを伝送します。その結果、他の PIM モードで見られる厳格なリバース パス フォワーディング(RPF)ベースのルールは、双方向 PIM には適用されません。代わりに、双方向 PIM ルートは、すべてのソースと RP からトラフィックを転送します。このように、双方向 PIM ルーターは、多くの受信インターフェースでトラフィックを受信する機能を持つ必要があります。

指定転送者の選択

転送ループを回避するには、各リンクまたはサブネット上の1つのルーター(ポイント to-point リンクを含む)が指定フォワーダー(DF)になります。DF の役割は、ダウンストリーム トラフィックをレシーバに向かうリンクに転送し、アップストリーム トラフィックをリンクから RP アドレスに転送する必要があります。双方向 PIM は、DF 選択と呼ばれるプロセスに依存して、各インターフェイスと各 RP アドレスに対して DF ルーターを選択します。サブネット内の各双方向 PIM ルーターは、内部ゲートウェイ プロトコル(IGP)ユニキャスト ルートを RP アドレスにアドバタイズします。RP アドレスへのユニキャスト ルートがIGP最適なルーターが、DF の選択を行います。各ルーターは、DF IGP、受賞者、バックオフ、およびパス メッセージでルート メトリックを通知します。

Junos OS RFC 5015 に記載されている DF 選択手順を実装します。ただし、Junos OS は受信した DF メッセージを受信する前に RP ユニキャストの到達可能性をチェックします。到達不能ランデブー ポイントに対する DF メッセージは無視されます。

双方向 PIM モード

この実装ではJunos OS PIMには双方向スパースと双方向スパース密度の2つのモードがあります。双方向スパースモードと双方向スパース密度モードの違いは、スパース モードとスパース密度モードの違いデンス モード。スパース デンス モードにより、インターフェイスはスパースまたはデータ ベースでグループ単位でデンス モード。「高密度」として指定されたグループは、RPにマッピングされていません。ネットワークに双方向グループ、スデンス モード高密度のグループが混在している場合は、双方向スパース設定を使用します。この場合の一般的なシナリオの 1 つは、デンスモード フラッディングを使用して、スパース モードまたは双方向モードにブートストラップ自体を使用する auto-RP の使用です。一般に、ネットワーク設計でフラッドが必要なフローに対して密度の高いグループを使用する可能性があります。

各グループと RP 間のマッピングは、RP ステートメントと group-ranges ステートメントによって制御 ssm-groups されます。

PIM モードの選択は、PIM モードへのグループのマッピング方法を以下のように制御する密接に結びつきます。

  • bidirectional-sparse—すべてのマルチキャスト グループが双方向、スパース、または SSM モードで動作している場合に使用します。

  • bidirectional-sparse-dense:ステートメントに指定されているマルチキャスト グループを除き、マルチキャスト グループが双方向、スパース、または SSM モード dense-groups で動作している場合に使用します。

双方向ランデブー ポイント

グループ範囲とRP間のマッピングは、ネットワーク全体で静的に設定するか、RPアドレスに接続されたルーターでのみ設定して動的にアドバタイズできます。PIM-SM のランデブー ポイントとは異なり、PIM Register メッセージのカプセル化を脱し、その他の特定のプロトコル アクションを実行する必要があります。双方向 PIM ランデブー ポイントは、特定の機能を実装しません。RP アドレスは、ネットワーク内のランデブーを行うシンプルな場所です。実際、RP アドレスは、双方向 PIM 対応ルーターに接続され、ネットワークにアドバタイズされるサブネットでカバーされている限り、ループバック インターフェイス アドレス、または任意のルーター上に設定されたアドレスである必要があります。

このため、双方向 PIM では、静的とローカルの RP アドレス間に意味のある区別はありません。そのため、双方向 PIM ランデブー ポイントは、 または の下ではなく、 階層レベル [edit protocols pim rp bidirectional]static 設定されます local

階層レベルの設定と同様の階層レベルの設定は機能します。ただし、これらの設定は PIM-SM RP の状態ではなく、双方向 PIM RP 状態を作成 [edit protocol pim rp bidirectional] [edit protocols pim rp local] します。

単一のローカルRPのみを設定できる場合は、同一、異なる、または重複するグループ範囲を持つ複数の双方向ランデブーポイントを設定できます。また、グループ範囲または RP アドレスを双方向として設定し、スパース モードで静的またはローカルとして設定することもできます。

グループ範囲を持たせずに双方向PIM RPが設定されている場合、IPv4のデフォルトグループ範囲は224/4です。IPv6の場合、デフォルトはff00::/8です。SSM グループの範囲をカバーするために双方向 PIM RP グループ範囲を設定できますが、この場合、SSM または DM グループの範囲が、これらのグループの双方向 PIM RP 設定よりも優先されます。つまり、SSM が常に優先されるため、SSM または DM グループの範囲と同じ以上の固有の双方向グループ範囲を持つというわけではありません。

PIM Bootstrap と Auto-RP のサポート

指定されたRPアドレスのグループ範囲が、PIMによって双方向PIMグループからRPへのマッピングとしてフラグが立てされ、設定されている場合は、PIMブートストラップまたは auto-RPを使用してアドバタイズされます。PIMブートストラップを使用した双方向PIM-flaggedグループとRPのマッピングの動的アドバタイズメントは、 と ステートメントを使用して通常 bootstrap として auto-rp 制御されます。

階層レベルで設定された双方向 PIM RP アドレスは、次の前提条件が満たされている場合 [edit protocols pim rp bidirectional address] 、auto-RP または PIM ブートストラップによってアドバタイズされます。

  • ルーティング インスタンスは、auto-RP または PIM ブートストラップを使用して、受験者のランデブー ポイントをアドバタイズするように設定する必要があります。また、それぞれ Auto-RP マッピング エージェントまたはブートストラップ ルーターを選択する必要があります。

  • RPアドレスは、ルーティング インスタンス内のインターフェイス上でローカルに設定するか、またはRPアドレスがルーティング インスタンス内のインターフェイスに接続されたサブネットに属している必要があります。

IGMP および MLD のサポート

IGMP(インターネット グループ管理プロトコル)バージョン 1、バージョン 2、バージョン 3 は、双方向 PIM でサポートされています。MLD(Multicast Listener Discovery)バージョン1およびバージョン2は、双方向PIMでサポートされています。ただし、どの場合でも、双方向PIMメンバーシップでは、すべてのソースマルチキャスト(ASM)状態だけがサポートされています。

以下のルールは、双方向 PIM に適用されます。

  • IGMP および MLD(*,G)メンバーシップ レポートでは、PIM DF をトリガーして、双方向 PIM(*,G)参加メッセージを発信します。

  • IGMP および MLD(S,G)メンバーシップ レポートでは、PIM DF をトリガーして双方向 PIM(*,G)参加メッセージを発信しません。

双方向 PIM とグレースフル リスタート

双方向 PIM は、複数のインターフェイス上で双方向ルートのパケットを受信します。つまり、すべての PIM ネイバーが、各リンク上の指定された転送者(DF)のアイデンティティと同期されていない場合、トポロジによってはマルチキャスト ルーティング ループが発生する場合があります。1 つのルーターが、特にユニキャスト ルーティングの変更後に、DF 選択に積極的に参加せずに転送を行う場合、マルチキャスト ルーティング ループが発生する可能性があります。

PIM のグレースフル リスタートが有効で、双方向 PIM が有効になっている場合、デフォルトのグレースフル リスタート動作は、双方向ルートでパケットの転送を継続します。グレースフル再起動したルーターが、ランデブー ポイントを設定するために一部のインターフェイスの DF として機能している場合、再起動するルーターは、これらの各 RP インターフェイスでメトリック 0 を持つ DF 受賞者メッセージを送信します。これにより、グレースフルリスタート期間中に発生する可能性のあるユニキャストトポロジーの変更により、ネイバールーターがDFになる可能性を保証します。0 のメトリックを持つ DF 受賞者メッセージを送信すると、グレースフル リスタートが完了するまで、別の PIM ネイバーが DF ロールを想定する必要がなされません。グレースフルリスタートが完了すると、グレースフルに再起動したルーターが、実際の融合型ユニキャストメトリックを含む別のDF受賞者メッセージを送信します。

階層レベルのステートメントによって、デフォルトの動作が上書きされ、シンプルなルーティング プロトコル プロセス no-bidirectional-mode [edit protocols pim graceful-restart] (rpd)の再起動とグレースフル ルーティング エンジン スイッチオーバーの両方の場合に、グレースフル リスタート リカバリ中の双方向 PIM ルートの転送が無効になります。この設定ステートメントは、双方向 PIM ルートのデフォルトのグレースフル リスタート動作に代わる非常に保守的な選択肢です。双方向ルートでのパケットの転送を停止する理由は、転送を継続すると、まれな二重障害が発生する状況で短い時間のマルチキャスト ループが発生する可能性があるからです。

Junos OS PIMの強化

RFC 5015 で指定されている機能に加え、双方向 PIM のJunos OS機能も含まれています。

  • PIM join ステートを持つソースのみブランチ

  • IPv4およびIPv6ドメインおよびマルチキャストアドレスの両方をサポート

  • 双方向 PIM ルートのノンストップ ルーティング(NSR)

  • 論理システムでの双方向 PIM のサポート

  • 非転送インスタンスとノンフォワーディング 仮想ルーターサポート

以下の注意点は、インターフェイス上の双方向 PIM 設定にPTX5000。

  • PTX5000は、双方向 PIM ランデブー ポイントとソース ノードの両方として設定できます。

  • すべてのPTX5000オプションを使用して、 または 階層レベルで ステートメントを設定できますが、 オプション auto-rp [edit protocols pim rp] [edit routing-instances routing-instance-name protocols pim rp] mapping は設定 announce できません。

双方向 PIM の制限

双方向 PIM Junos OS実装されている場合、次の機能はサポートされていません。

リリース 12.2 から、Junos OSノンストップ アクティブ ルーティング PIM サポートを draft-rosen MVPN に拡張します。

PTX5000 ルーターは、インストップ アクティブ ルーティングや ISSU(インサービス ソフトウェア アップグレード)をJunos OS 13.3 でサポートしています。

draft-rosen MVPN に対するノンストップ アクティブ ルーティング PIM のサポートにより、ノンストップのアクティブ ルーティング対応デバイスで、デフォルトやデータ MDT の状態など、ドラフト-ローゼン MPVN 関連の情報をスイッチオーバー全体で保持できます。

  • 双方向 PIM の SNMP

  • グレールーティング エンジンスイッチオーバーは、双方向 PIM を有効にした状態で設定可能ですが、双方向ルートは、スイッチオーバー中にパケットを転送しません。

  • マルチキャスト VPN(Draft Rosen と NextGen)

双方向 PIM プロトコルは、次の機能をサポートしていない。

  • 組み込み RP

  • Anycast RP

例: 双方向 PIM の設定

この例では、RFC 5015、BIDIR-PIM(Bidirectional Protocol Independent Multicast)に指定された、双方向 PIM を設定する方法を示しています。

要件

この例では、次のハードウェアとソフトウェアのコンポーネントを使用しています。

  • 8 ジュニパーネットワークス プラットフォームに対応M120、M320、MX シリーズ、T Seriesできます。双方向 PIM をサポートする場合、M Series プラットフォームには I チップの FPC が必要です。M7i、M10i、M40e、その他の古い M Series ルーターは双方向 PIM をサポートしていない。

  • Junos OS 12.1 以降は、8 台のルーターすべてで稼働しています。

概要

PIM スパース モードと比較して、双方向 PIM は PIM ルーターの状態情報を少なくする必要があります。必要な状態情報が少ないので、双方向 PIM は適切に拡張できます。分散したソースとレシーバが多数配置されている場合に役立ちます。

この例では、2 つのランデブー ポイントが静的に設定されています。1 つの RP は、指定されていない RP として構成されています。サブルート RP とは、サブネット上の有効なアドレスですが、PIM ルーター インターフェイスに割り当てられていない RP アドレスです。ネットワーク内の双方向 PIM ルーターからサブネットに到達可能である必要があります。この例のもう 1 つの(非スロールではない)RP では、RP アドレスが PIM ルーター インターフェイスに割り当てられます。これは、ルーター上のループバック インターフェイスまたは任意の物理インターフェイスに割り当てることができます。この例では、物理インターフェイスに割り当てられます。

OSPFでは、内部ゲートウェイ プロトコル(IGP)として使用されています。この指標OSPF、指定された転送者(DF)選択プロセスを決定します。双方向 PIM では、DF は RP にルートされているループフリーの最短パス ツリーを確立します。すべてのネットワーク セグメントとポイントポイント間のリンクでは、すべての PIM ルーターが DF 選択に参加します。手順では、双方向グループの各RPについて、1つのルーターをDFとして選択します。このルーターは、そのネットワークアップストリームで受信したマルチキャスト パケットをRPに転送します。DF 選択では、PIM アサート プロセスで使用されているのと同じタイブレーク ルールを使用します。

この例では、デフォルトのDF選択パラメータを使用しています。必要に応じて、[ edit protocols pim interface( interface-name | すべての)双方向]階層レベルで、DF 選択に関連する以下のパラメータを設定できます。

  • 堅牢性は、選択で失敗するために失われる DF 選択メッセージの最小数です。

  • このキャンペーン期間は、DF オファーメッセージと当選者メッセージの繰り返しの間で待機する間隔です。

  • バックオフ期間は、より優れたDFオファーを受け取り、DFの責任を転送するために合格メッセージを送信するまで、対応するDFが待機する期間です。

この例では、インターフェイスで双方向スパースデンス モードを使用します。PIM モードの選択は、PIM モードへのグループのマッピング方法を以下のように制御する密接に結びつきます。

  • 双方向スパース—すべてのマルチキャスト グループが双方向、スパース、または SSM モードで動作している場合に使用します。

  • 双方向スパース密度高密度 グループ ステートメントで指定されているグループを除き、マルチキャスト グループが双方向、スパース、または SSM モードで動作している場合に使用します。

トポロジーの図

図 3 は 、この例で使用されているトポロジを示しています。

図 3:静的に設定されたランデブー ポイント Bidirectional PIM with Statically Configured Rendezvous Points を使用した双方向 PIM

構成

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

ルーター R1

ルーター R2

ルーター R3

ルーター R4

ルーター R5

ルーター R6

ルーター R7

ルーター R8

ルーター R1

手順

ルーター R1 を設定するには、次の手順にアクセスします。

  1. ルーター インターフェイスを設定します。

  2. インターフェイスOSPFを設定します。

  3. グループと RP 間のマッピングを設定します。

    IP アドレス 10.10.1.3 で表される RP は、デフォルト RP です。10.10.1.3アドレスは、トポロジ内のすべてのルーター上のインターフェイスに割り当てではありません。ただし 到達可能なアドレスですルーターR1とR2の間のサブネット内です

    アドレス10.10.13.2で表されるRPは、ルーターR6上の ge-2/0/0 インターフェイスに割り当てられます。

  4. インターフェイスで双方向 PIM を有効にします。

  5. (オプション)DF 選択プロセスのトレース操作を設定します。

結果

設定モードから、 show interfaces と show protocols コマンド を入力して 設定を確認 します。出力結果に意図した設定結果が表示されない場合は、この例の手順を繰り返して設定を修正します。

ルーターの設定が完了したら、設定モード から commit を入力します。

各ルーターに適切なインターフェイス名とジュニパーネットワークス使用して、双方向 PIM ネットワーク内のすべてのスイッチ ルーターに対して手順を繰り返します。

検証

設定が正常に機能されていることを確認します。

ランデブー ポイントの検証

目的

グループからRPへのマッピング情報を検証します。

アクション

メッセージの検証

目的

送信された DF 選択メッセージの数を確認し、双方向 join/prune エラー統計情報をチェックします。

アクション

PIM Join State の確認

目的

アップストリーム のインターフェイス、ネイバー、状態の情報を確認します。

アクション
意味

出力は、各アクティブな双方向RPグループ範囲の(*、G範囲)エントリーを示しています。これらのエントリーは、個々の(*,G)ルートがRP派生状態(アップストリーム情報と受け入れインターフェイス)を継承する階層を提供します。これらのエントリーは、ツリーのコントロール プレーン実装する(*、G-range)転送ルートの基本ベースにもなります。

指定転送者の表示

目的

RP アドレス情報を表示し、選択した DF を確認します。

アクション

PIM インターフェイスの表示

目的

PIM インターフェイスに、双方向スパース密度(SDB)モードが割り当てられていないか検証します。

アクション

PIM ネイバーの確認

目的

Bオプションが表示され、ルーターが双方向PIMに対応しているのをルーター 検出確認します。

アクション

ランデブー ポイントへのルートの確認

目的

ランデブー ポイントへのインターフェイス ルートを確認します。

アクション

マルチキャスト ルートの検証

目的

各グループのマルチキャスト トラフィック ルートを検証します。

双方向 PIM の場合 、show multicast route extensive コマンドは、 (*、 G/ )転送ルートと、双方向 PIM トラフィックを受け入れるインターフェイスの prefix リストを表示します。

アクション
意味

受信および送信インターフェイス リストの生成方法については、RFC 5015 の転送ルールを参照してください。

マルチキャストネクストホップの表示

目的

受信インターフェイス リストに正しい受け入れインターフェイスが表示されていることを確認します。

アクション
意味

送信および受信ネクスト ホップのネクストホップ IP は 、show multicast route extensive コマンドで直接参照されます。

リリース履歴テーブル
リリース
説明
13.3
PTX5000 ルーターは、インストップ アクティブ ルーティングや ISSU(インサービス ソフトウェア アップグレード)をJunos OS 13.3 でサポートしています。
12.2
リリース 12.2 から、Junos OSノンストップ アクティブ ルーティング PIM サポートを draft-rosen MVPN に拡張します。