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例: ソース固有のマルチキャストの設定

PIM ソース固有モードについて

PIM Source-Specific Multicast(SSM)は、PIM スパース モードのサブセットと IGMPv3(IGMP バージョン 3)を使用して、クライアントがソースからマルチキャスト トラフィックを直接受信できます。PIM SSM は、PIM スパースモード機能を使用してレシーバとソースの間に SPT を作成しますが、RP の助けを借りずに SPT を構築します。

すべてのソースマルチキャスト(ASM)は元のマルチキャストでした

RFC 1112(オリジナルのマルチキャスト RFC)では、多対多および 1 対多のモデルの両方をサポートしています。これは、ASMがマルチキャストグループのトラフィックに1つ以上のソースを許可したという理由で、ASM(any-Source Multicast)と総称されるという既知の問題でした。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いるかに関係なく、リスナーに関心があるときに、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、ネットワーク自体の source discovery 必要な機能が重要な機能です。

スパース モードとデンス モードのソース検出

マルチキャスト ソース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。さらにデンス モード、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のも簡単です。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します。しかし、フラッディングは拡張性に問題を生じ、ネットワークリソースの使用に問題が生じ、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(すべてのスパース モード プロトコルと同様)は、大量の複雑さをコストを発生させずに、必要なソース検出機能を実現します。RP ルーターを追加し、すべてのマルチキャスト ソースを知る必要があります。そして、複雑な共有分散ツリーを RP に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 PIM スパース モードよりもシンプルで、1 対多のモデルだけがサポートされています。最初の商用マルチキャスト インターネット subscribers アプリケーションは、単一ソースからのみ(つまり、参加メッセージを発行するレシーバ)に使用できる可能性があります(SSM の特別なケースでは、バックアップ ソースの必要性が含まれます)。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 は、ソースに基づいた最短パス ツリー(SPT)を即座に構築します。SSM では、SSM では、関連するレシーバホストに最も近いルーターが、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 アドレスに通知されます。つまり、PIM SSM は、PIM スパース モードのように、共有ディストリビューション ツリーを介して RP 接続ステージを迂回し、ソースベースのディストリビューション ツリーに直接行きます。

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が適切です。しかし、多対多のモデルを無視し、1 対多のソース固有マルチキャスト(SSM)モデルに注目することで、インターネット上でのテレビ チャネル配信など、商業的に有望なマルチキャスト アプリケーションが、ネットワークで完全な 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可能性があります。

SSM 設定のネットワークは、従来設定された PIM スパースモード ネットワークにはないメリットがあります。共有ツリーや RP マッピング(RP は不要)も、MSDP を介した RP-to-RP ソース検出も必要ありません。

PIM SSM は PIM スパース モードよりもシンプルで、1 対多のモデルだけがサポートされています。最初の商用マルチキャスト インターネット subscribers アプリケーションは、単一ソースからのみ(つまり、参加メッセージを発行するレシーバ)に使用できる可能性があります(SSM の特別なケースでは、バックアップ ソースの必要性が含まれます)。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 は、ソースに基づいた最短パス ツリー(SPT)を即座に構築します。SSM では、SSM では、関連するレシーバホストに最も近いルーターが、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 アドレスに通知されます。つまり、PIM SSM は、PIM スパース モードのように、共有ディストリビューション ツリーを介して RP 接続ステージを迂回し、ソースベースのディストリビューション ツリーに直接行きます。

PIM の用語

PIM SSM は、PIM スパース モードにおける概念の多くで、新しい用語を導入します。PIM SSM は、技術的には 224/4 マルチキャスト アドレス の範囲全体で使用できます。PIM SSM の運用は 232/8 の範囲(232.0.0/24 を予約済み)でのみ保証されます。新しい SSM 条件は、インターネット動画アプリケーションに適し、表 1 に まとめされています

表 1:ASM および SSM の用語

用語

任意ソース マルチキャスト

ソース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

グループ

チャネル

レシーバー操作

参加、退出

購読、配信停止

グループ アドレス範囲

224/4(232/8 を除く)

224/4(232/8 でのみ保証)

PIM SSM はレシーバの操作subscribesubscriberとしておよび を記述しますが、プロトコルの両方の形式で、同じ PIM スパース モードの join および Leave メッセージが使用されます。用語の変更は、レシーバのメッセージが同一でも ASM と SSM を区別します。

PIM SSM の仕組み

PIM Source-Specific Multicast(SSM)は、PIM スパース モードのサブセットと IGMPv3(IGMP バージョン 3)を使用して、クライアントがソースからマルチキャスト トラフィックを直接受信できます。PIM SSM は、PIM スパースモード機能を使用してレシーバとソースの間に SPT を作成しますが、RP の助けを借りずに SPT を構築します。

デフォルトでは、SSM グループ マルチキャスト アドレス は、232.0.0.0~232.255.255.255.255 の IP アドレス範囲に制限されています。ただし、[ routing-options マルチキャストの編集] 階層レベルに ssm-groups ステートメントを含め、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の範囲のデフォルトの SSM アドレスは、ssm-groups ステートメントで使用できません。このステートメントは、他のマルチキャスト アドレスをデフォルトの SSM グループ アドレスに追加するために使用します。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 設定ネットワークでは、ホストが(IGMPv3 を使用して)SSM チャネルに加入し、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(レシーバの DR)は、送信元の RPF ネイバーに(S,G)参加メッセージを送信します。図 1 では、通常の PIM スパースモード操作のように、このプロセスで RP がレシーバから連絡を受け取ってはいなにでもなっています。

図 1:レシーバがグループ G とソース S への参加を発表 Receiver Announces Desire to Join Group G and Source S

(S、G)参加メッセージは、ソース ツリーを開始し、ソースに到達するまで、ホップでアウト ホップを構築します。図 2 では、ソース ツリーはネットワーク全体で、ソースに接続された最後のホップ ルーターであるルーター 3 に対して構築されています。

図 2:ルーター 3(ラストホップ ルーター)がソース ツリーに参加 Router 3 (Last-Hop Router) Joins the Source Tree

ソース ツリーを使用すると、マルチキャスト トラフィックが加入ホストに配信されます(図 3 を参照)。

図 3: (S、G)送信元とレシーバの間に状態を構築 (S,G) State Is Built Between the Source and the Receiver

PIM SSM の使用

デフォルトまたは SSM(送信元固有マルチキャスト)グループの設定範囲内にあるグループ アドレスに対して、任意ソース マルチキャスト(ASM)参加メッセージ(*,G)を受け入れる Junos OS を設定できます。任意のソースとソース固有のマルチキャスト グループの組み合わせが同時にサポートされます。

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、レシーバの LAN で IGMPv3 を指定するなど、必要な SSM コマンドを発行する必要があります。PIM スパース モードがソース メンバーとグループ メンバー インターフェイスの両方で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。ソースがアクティブになり、マルチキャスト パケットの送信が開始すると、SSM グループ内の関心のあるレシーバはマルチキャスト 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、 [ routing-options multicast の編集] 階層レベルに ssm-groups ステートメントを 含てます。

ソース固有のマルチキャスト グループの概要

SSM(Source-Specific Multicast)は、送信元とグループのアドレスの両方によってセッション トラフィックを識別するサービス モデルです。Junos OS に実装された SSM は、プロトコル独立マルチキャスト(PIM)スパース モードの効率的な明示的結合プロシージャを持っていますが、(*、G)ペアを使用して即座に共有するツリーとランデブー ポイント(RP)プロシージャを削除します。(*) はグループ G に送信する任意のソースを指すワイルドカードであり、「G」はグループを指IP マルチキャストします。SSM は、(S、G)ペアで直接表される最短パス ツリー(SSP)を構築します。「S」は送信元のユニキャスト IP アドレスを指し、「G」は特定のマルチキャスト グループ アドレスを指します。SSM(S、G)ペアはチャネルと呼ばされ、それらを任意ソースマルチキャスト(ASM)グループと区別します。ASM は 1 対多の通信と多対多の通信の両方をサポートしますが、ASM の複雑性はソース検出の方法です。たとえば、ブラウザーでリンクをクリックすると、レシーバにはグループ情報が通知され、送信元情報は通知されません。SSM では、クライアントは送信元とグループの両方の情報を受信します。

SSM は、ネットワーク エンターテインメント チャネルなど、1 対多のマルチキャスト サービスに最適です。ただし、多対多のマルチキャスト サービスには ASM が必要な場合があります。

SSM を正常に導入するには、インターネット グループ管理プロトコル バージョン 3(IGMPv3)または MLDv2(Multicast Listener Discovery バージョン 2)スタックを使用するエンドツーエンドのマルチキャスト対応ネットワークとアプリケーション、または IGMPv1 または IGMPv2 から IGMPv3 への SSM マッピングを設定する必要があります。

SSM マッピングを使用すると、事業者は SSM ネットワークをサポートできます。すべてのホストで IGMPv3 をサポートする必要はしません。このサポートは静的(S、G)設定に存在しますが、SSM マッピングはソース グループごとの動的な状態情報もサポートしています。この情報は、ホストが IGMP を使用してグループに参加し、グループを離れるごとに変更されます。

SSM は通常、IGMPv3 のサブセットおよび PIM SSM として知られる PIM スパース モードで サポートされています。SSM を使用すると、クライアントはソースからマルチキャスト トラフィックを直接受信できます。PIM SSM は、PIM スパースモード機能を使用してクライアントとソースの間に SPT を作成しますが、RP の助けを借りずに SPT を構築します。

SSM 設定のネットワークは、従来設定された PIM スパースモード ネットワークにはないメリットがあります。共有ツリーや RP マッピング(RP は不要)、マルチキャスト ソース検出プロトコル(MSDP)を介した RP-to-RP ソース検出は必要ありません。

例: Any-Source オーバーライドを使用したソース固有のマルチキャスト グループの設定

この例では、SSM(ソース固有のマルチキャスト)グループの操作を、デフォルトの IP アドレス範囲 232.0.0.0 から 232.255.255.255 まで拡張する方法を示しています。この例では、SSMグループのデフォルトまたは設定範囲内にあるグループアドレスに対して、ASM(any-Source Multicast)joinメッセージ(*,G)を受け入れる方法も示しています。任意のソースとソース固有のマルチキャスト グループの組み合わせが同時にサポートされます。

要件

開始する前に、ルーター インターフェイスを設定します。

概要

SSM を導入するには、すべてのルーティング デバイス インターフェイスで PIM スパース モードを設定し、レシーバの LAN で IGMPv3 や MLDv2 を指定するなど、必要な SSM コマンドを発行します。PIM スパース モードが送信元メンバーとグループ メンバー インターフェイスの両方で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 および MLDv2 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。指定されたソースのみ、トラフィックを SSM グループに送信します。

PIM SSM 設定ネットワークでは、ホストが SSM チャネルに加入して(IGMPv3 または MLDv2 による)、グループ G とソース S に参加します(図 4 を参照)。直接接続された PIM スパースモード ルーター(レシーバの指定ルーター(DR)は、ソースのリバース パス フォワーディング(RPF)ネイバーに(S、G)参加メッセージを送信します。図 4 では 、通常の PIM スパースモード操作のように、このプロセスで RP がレシーバから連絡を受け取ってはいなにでもなっています。

図 4:レシーバは、グループ G と送信元 S に参加するメッセージを送信 Receiver Sends Messages to Join Group G and Source S

(S、G)参加メッセージは、ソース ツリーを開始し、ソースに到達するまで、ホップでアウト ホップを構築します。図 5 では、ソース ツリーはネットワーク全体で、ソースに接続された最後のホップ ルーターであるルーター 3 に対して構築されています。

図 5:ルーター 3(ラストホップ ルーター)がソース ツリーに参加 Router 3 (Last-Hop Router) Joins the Source Tree

ソース ツリーを使用すると、マルチキャスト トラフィックが加入ホストに配信されます(図 6 を参照)。

図 6:(S、G)ソースとレシーバの間に状態を構築 (S,G) State Is Built Between the Source and the Receiver

SSM は、含モードまたは除外モードで動作します。除外モードでは、レシーバは、マルチキャスト グループ トラフィックを受信しないソースのリストを指定します。ルーティング デバイスは、除外リストで指定されたソースを除く任意のソースから受信者にトラフィックを転送します。レシーバは、除外リストで指定されたソースを除くすべてのソースからのトラフィックを受け入れる。

トポロジ

この例は、図 7 に示すシンプルな RPF トポロジ で動作します

図 7:シンプルな RPF トポロジ Simple RPF Topology

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 [edit] commit 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。

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

RPF ポリシーを設定するには、次の手順に示します。

  1. 設定OSPF。

  2. PIM スパース モードを設定します。

  3. 追加の SSM グループを設定します。

  4. SSMアドレス範囲内のグループに対して、ASM参加メッセージを受け入れるRPを設定します。

  5. 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

および コマンドを入力して設定を show protocols 確認 show routing-options 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 group

  • show igmp statistics

  • show pim join

例: SSM 専用ドメインの設定

SSM専用ドメインの導入は、ASMドメインの導入よりもはるかにシンプルです。なぜなら、必要な構成手順はわずかです。[プロトコルの編集] pim interface all 階層レベルで モード ステートメントを追加して、すべてのインターフェイスで PIM スパース モード有効にします。すべてのインターフェイスを設定する場合、そのインターフェイスの無効化ステートメントを追加して、fxp0.0管理インターフェイスを除外します。次に、[ edit protocols igmp interface interface-name] 階層レベルで version ステートメントを追加して、すべてのホスト側のインターフェイスで IGMPv3 を設定します。

次の例では、ホスト側のインターフェイスは fe-0/1/2です

例: ネットワークでの PIM SSM の設定

次の例は、図 8 に示すネットワーク内のレシーバとソースの間で PIM SSM がどのように設定されているの かを示しています

図 8:PIM SSM Network on Which to Configure PIM SSM を設定するネットワーク

この例では、すべての受信ホスト インターフェイスでIGMPv3にIGMPバージョンを設定する方法を示しています。

  1. すべてのホスト側インターフェイスで IGMPv3 を有効にし、ルーター 1 の fxp0.0 インターフェイスで IGMP を無効にします。

    メモ:

    ルーターでIGMPv3を設定すると、IGMPv2で設定されたインターフェイス上のホストはソース ツリーに参加できません。

  2. 設定のコミット後、 コマンドを使用 show configuration protocol igmp して IGMP プロトコル設定を検証します。

  3. コマンドを show igmp interface 使用して、IGMPインターフェイスが設定されていることを確認します。

  4. コマンドを show pim join extensive 使用して、ルーター 2 およびルーター 3(アップストリーム ルーター)の PIM join 状態を検証します。

  5. コマンドを show pim join extensive 使用して、ルーター1(レシーバに接続されたルーター)のPIM join状態を検証します。

メモ:

IPv6(IPバージョン6)マルチキャストルーターは、MLD(Multicast Listener Discovery)プロトコルを使用して、マルチキャストグループ内のホストおよびルーターのメンバーシップを管理し、接続された物理ネットワークごとにどのグループが関連するリスナーを持つのか学習します。各ルーティング デバイスは、サブネットワークごとにリスナーを持つホスト マルチキャスト アドレスのリストと、各アドレスのタイマーを保持します。ただし、ルーティング デバイスは各リスナーのアドレス(各ホストのアドレスだけ)を知る必要があります。ルーティング デバイスは、使用しているマルチキャスト ルーティング プロトコルにアドレスを提供します。これにより、関連するリスナーがあるすべてのサブネットワークにマルチキャスト パケットが確実に配信されます。この方法では、MLD が PIM(プロトコル独立マルチキャスト)プロトコルのトランスポートとして使用されます。MLD は IPv6 の不可欠な部分であり、すべての IPv6 ルーティング デバイスおよびホストで有効にする必要があります。これらのデバイスIP マルチキャスト必要があります。MLD Junos OS 1および2をサポートしています。バージョン 2 は、SSM(送信元固有マルチキャスト)モードと除外モードでサポートされています。

例: SSM マッピングの設定

SSM マッピングでは、すべてのホストで IGMPv3 がサポートされている必要は発生しません。SSM マッピングは、IGMPv1 または IGMPv2 メンバーシップ レポートを IGMPv3 レポートに変換します。これにより、IGMPv1 または IGMPv2 を実行しているホストは、ホストが IGMPv3 に移行するまで SSM に参加できます。

SSM マッピングは、SSM アアドレス表記規則に準拠しているグループ アドレス(IPv4 では 232/8、iPv6 の場合はff30::/32~ff3F::/32)に一致するグループ アドレスすべてに適用されます。

両方のアドレス ファミリーで SSM サポートが必要な場合は、IPv4 と IPv6 用に SSM マップを分離することをお勧めします。IPv4 と IPv6 の両方を含む SSM マップを(IGMP を使用して)IPv4 コンテキスト内のインターフェイスに適用した場合、リスト内の IPv4 アドレスだけが使用されます。このようなアドレスがない場合、アクションは実行されます。同様に、IPv4 と IPv6 の両方のアドレスを含む SSM マップを(MLD を使用して)IPv6 コンテキストのインターフェイスに適用した場合、リスト内の IPv6 アドレスだけが使用されます。このようなアドレスがない場合、アクションは実行されます。

この例では、IGMPv3に変換するグループ アドレスと一致するポリシーを作成します。次に、ポリシーを、これらのグループ アドレスが見つかったソース アドレスと関連付ける SSM マップを定義します。最後に、SSM マップを 1 つ以上の IGMP(IPv4 の場合)または MLD(IPv6 の場合)インターフェイスに適用します。

  1. ssm-policy-example という名前の SSM ポリシーを作成します。ポリシー条件は、IPv4 SSM グループ アドレス 232.1.1.1/32 および IPv6 SSM グループ アドレス ff35::1/128 と一致します。その他すべてのアドレスは拒否されます。

  2. 設定のコミット後、 show configuration policy-options コマンド を使用してポリシー設定を検証します。

    グループ アドレスは、SSM マッピングを実行するために設定されたポリシーと一致する必要があります。

  3. ポリシーを適用し、送信元アドレスをマルチキャスト ルーティング オプションとして設定することで、 ssm-map-ipv6 の 例と ssm-map-ipv4-example と呼ばれる 2 つの SSM マップを定義します。

  4. 設定のコミット後、 show configuration routing-options コマンドを 使用してポリシー設定を検証します。

    IPv4 と IPv6 には別の SSM マップを推奨します。

  5. IPv6 から MLD へのインターフェイスの IPv4 から IGMP インターフェイスと SSM マップに SSM マップを適用します。

  6. 設定のコミット後、 show configuration protocol コマンド を使用して IGMP および MLD プロトコル設定を検証します。

  7. show igmp interface と show mld interface コマンドを使用して、SSM マップがインターフェイスに適用されているを確認します。