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Multicast Hands On Training
説明資料
Cisco Systems K.K.
Ver.1.1 for Osaka 3/26-28/03
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1
Multicast概要
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2
マルチキャスト アプリケーション
テレビやラジオのライブ放送
リアルタイムデータ配信 ～金融関係～
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3
マルチキャスト のマーケットニーズ
金融情報配信
社内における役員会の
内容などを、タイムリーに配信
コンテンツプロバイダによる
ライブ配信
マルチキャストはこれら
のことを可能にします！
ブロードバンドを利用した
エンターテインメント
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河川敷などの監視カメラ
4
マルチキャストのニーズ
現在
これから・・・
• 金融情報
•監視システム
株価情報
• ストリーミング
E-Learning
社内情報の共有
• コンテンツプロバイダ
映像配信、ライブ配信
• 様々な1:nの
アプリケーションのサポート
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•ブロードバンドアクセス
• ビデオ会議
• デジタルTV
• デジタルオーディオ
• コンテンツ配信
• ネットワークゲーム
5
参考資料
マルチキャストの歴史とこれから
Steve
Deering
develops IP
Multicast
t
e
c
h
n
o
l
o
Cisco PIM
shipped as part
of IOS
g
y
Multicast &
VPN’s
Deployment
SSM and
IGMP v3
Idea of shared trees
and Rendezvous
Point originated
MVPN
MSDP & MBGP
Lots of interest but no OS support
1986
1987
1988
1989 1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003 2004
2005
2006
NO application support
conferencing tools(vic,
vat, wb, sdr) created
Tibco Finance
App & OS Support for
SSM & IGMP v3
MPLS VPN’s
IPTV, WMP and
Real Player
a
p
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p
l
i
c
a
t
i
o
n
s
6
ユニキャストとマルチキャスト
ユニキャスト
配信サーバ
配信サーバ、ネットワークの負荷が増大
マルチキャスト
クライアント
複製
複製
配信サーバ
ルータがトラフィックを複製
配信サーバ、ネットワークの負荷は最小限
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クライアント
7
マルチキャスト技術の全体像
End-to-End アーキテクチャ
ISP A
ISP B
MSDP
RP
マルチキャスト Source
X
DR
RP
マルチキャスト Source
Y
ISP B
ISP A
MBGP
IGMP Snooping, CGMP,
RGMP
DR
IGMP
企業内マルチキャスト
PIM-SM
Bidir PIM
PIM-SSM
MVPN
DR
ドメイン間マルチキャスト
• クライアント – ルータ間のマルチキャスト制御:
IGMPv2, IGMPv3
• ドメイン間のマルチキャストルーティングプロトコル
MBGP
• LANスイッチ(L2)のマルチキャスト機能:
IGMP Snooping, CGMP, RGMP
• RP間のソース情報の共有
MSDP, Anycast RP
• ルータ （mcastルーティングプロトコル）:
PIM-SM, PIM-DM, DVMRP
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マルチキャスト新機能
PIM-SSM, Bidir PIM, MVPN, IPv6
8
標準的な構成
どのプロトコルの組み合わせが標準的？
企業内
PIM-SM + IGMPv2 + IGMP Snooping + Anycast RP
サービスプロバイダ
PIM-SM + IGMPv2 + IGMP Snooping + Anycast RP +
(MBGP + MSDP)
PIM-SSM + IGMPv2 + URD or IGMPv3 lite
PIM-SSM + IGMPv3 + IGMPv3 対応 L2スイッチ
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9
Multicastルーティングプロトコル
PIM-DMの動作 –Flood & PruneSi
Si
Multicast
Stream
Si
Si
IGMP
Si
Si
Multicast Traffic
１．Multicast
１．Multicast Trafficの送出を開始
Trafficの送出を開始
PIM-DM Pruneメッセージ
２．Network内の全てのLinkにMulticast TrafficをFlood（洪水）
３．Trafficが不要なLinkについてはPrune（刈り込み）
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10
Multicastルーティングプロトコル
PIM-DMの動作 –Flood & PruneSi
Si
Multicast
Stream
Si
Si
IGMP
Si
Si
Multicastルーティングテーブルの維持のために
このFlood＆Pruneが３分ごとに発生
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11
Multicastルーティングプロトコル
PIM-SMの動作 –Explicit JoinSi
Si
Multicast
Stream
RP
Si
Si
IGMP
Source情報の登録
（Registering）
Si
Si
Multicast Traffic
１．RPへJoinを伝播
PIM-SM Joinメッセージ
２．Multicast Stream送出開始
３．RPへSource/Group情報を登録
Trafficは必要な所に
必要なだけしか流れない
４．RPからSource方向へJoin
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※一部簡単のために省略しています。
12
ダウンタイムの極小化
～Rendezvous Point の２重化
・堅牢なIPマルチキャストネットワークにするためには
RPの2重化が必須！！
しかし、Static-RP⇒複数RP設定不可
Auto-RP ⇒切り替えに２～３分かかる
・CiscoのPIM-SM、MSDPの技術を組み合わせた
Anycast-RPにより障害復旧の時間を~15秒に短縮
MSDP:複数のRP間でSourceアドレス、
グループ情報を共有するためのプロトコル。
Anycast-RP:複数のRPに論理的に同一のIPアドレスを
与えることによりMulticast Networkの
収束時間を短縮するSolution。
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13
Anycast RP – Overview –
Src
RP1
RP2
X
MSDP
A
10.1.1.1
Rec
Src
Rec
SA
SA
B
10.1.1.1
Rec
Rec
RPはSourceから情報を受け取ると他のRPにSA(Source Active)メッセージを
送りSource情報を共有する
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14
Anycast RP – Overview – （続き）
Src
Src
RP2
A
10.1.1.1
B
10.1.1.1
X
RP1
Rec
Rec
Rec
Rec
RPに障害が発生すると他のRPがマルチキャスト通信を引き継ぐ
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15
LANスイッチのマルチキャスト機能
IGMP Snooping
IGMP Snoopingが動作していないと1台が受信しただけで同じLANセグメントの
全てのポートにマルチキャストデータが流れてしまう
IGMP Snoopingによって受信者のつながっているポートのみにトラフィックを限定できる
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16
LANスイッチのマルチキャスト機能
IGMP Snooping Immediate Leave
Leave受信後
数秒間
は止まらない
Ch.1
Leave
Immediate Leave
Ch.2
Join
Ch.1受信中
Ch.1からCh.2へ切換え
Join受信後
すぐに
送信
X
Ch.2受信中
Ch2.
Leave
Ch3.
Join
XX
Ch.2からCh3.へ切換え
IGMP Snooping Immediate LeaveによってLeave受信後すぐにマルチキャスト
データの送信をとめることができる
頻繁なチャネル切り替えが可能になる
スイッチのポートにクライアントが1台だけが接続されている場合のみ設定可能
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17
LANスイッチのマルチキャスト機能
HOL Blockingが発生しないこと
リンク帯域以上のトラフィックが流れ込むとバッファメモリを
使い果たし上流からのトラフィックを受け付けなくなる
＝全ポートが影響を受ける
例）10Base-Tのポートに6Mbpsのトラフィック
を2本流すとHOL Blockingが発生
Memory設計の十分な製品ではHOL Blockingは発生しない
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18
Source Specific Multicast (PIM-SSM)
• Benefits
–RP, MSDP などの設定を必要としないため設定が Simple になりト
ラブルシューティングが容易になる
–Source を指定して受信できるため DoS アタックを防止できる
–別々の Source が同じ Group を使うことができるため Group の重
複を気にする必要がない
• 設定方法
–既存の PIM-SM ネットワークの中でクライアントが接続されているル
ータに PIM-SSM を設定し、IGMPv3を受信するよう設定する
–PIM-SSM は 232.0.0.0 ～ 232.255.255.255 の IP アドレスを使用
する
–クライアントのアプリケーションや OS, L2 ネットワークが IGMPv3 に
対応していない場合、URD や IGMPv3 lite の仕組みを使って
IGMPv2 のままでPIM-SSM を実現できる
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19
PIM-SSM, IGMPv3
Sender: 10.10.10.1
Stream: 224.1.1.10
Sender: 10.10.10.1
Stream: 232.1.1.10
RP
PIM Join
PIM Join
IGMPv2 Join
Group: 224.1.1.10
PIM-SM + IGMPv2
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IGMPv3 Join
Group: 232.1.1.10
Sender: 10.10.10.1
PIM-SSM + IGMPv3
20
IPマルチキャストを支える技術
ドメイン間マルチキャスト
ルーティング
MBGP, MSDP
スケーラブルマルチキャスト
ルーティング
PIM-SM, PIM-SSM
マルチキャスト耐障害性
Anycast-RP (PIM-SM + MSDP)
レイヤー2マルチキャスト技術
IGMP Snooping
Si
ルータ、ホスト間通信
IGMP Ver.2, Ver.3
(Internet Group Membership Protocol)
Broadband
© 2003,
Cisco Systems, Inc.
© 2001,
All rights
Ciscoreserved.
Systems, Inc.
21
IP Multicastを実現するための必要要件
CORE Backbone
・Multicast グループ（Stream）数
・Multicast ルートエントリ数
・Multicast 高速転送
・Multicast 耐障害性
Si
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Provider Edge
・Multicast グループ数
・Multicast ルートエントリ数
・高速Replication
22
Services & Density
Cisco’s LAN Switching Portfolio
Catalyst 6500
• 3, 6, 9, 13 Modular Slots
• 256Gbps Switching Capacity
Catalyst 4500
• 576 10/100 TX, FX
• 3, 6,7 Modular Slots
• Non-Blocking Gig Density: 142
Catalyst 2950/3550
• 64Gbps Switching Capacity •10 Gigabit Ethernet Interfaces
• Stackable, Compact Footprint• 240 10/100/1000 TX, FX
• Integrated Services Modules
• Medium Port Density
• Non-Blocking Gig Density: 32 • LAN/WAN Interfaces (to OC-48)
• Non-blocking Gig Density: 12 • LAN/WAN Interfaces (T1/E1) L2-L7 Switching
• L2-L4 Switching
• L2-L4 Switching
Integ. In-Line Power, 802.3af upgr
• Clustering Management
• Integrated In-Line Power
High Availability-Stateful Failover
• In-Line Power (3524-PWR-XL) • Redundant Supervisors
Redundant Supervisor, Fabric
• External Redundant Power • Integrated Redundant Power Integrated Redundant Power
Performance
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23
Catalyst 6500
Supervisor
Switch Fabric
MSFC2
Bus Enabled
PFC2
Local Bus
Interface
Local Bus
Interface
Multicast
Replication
Engine
Backplane Bus
Fabric Enabled
Bus / Fabric
Interface
Local Bus
Interface
Distributed
Forwarding
Daughter Card
Local Bus
Interface
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Local Bus
Interface
Multicast
Replication
Engine
Local Bus
Interface
Bus Fabric Interface
Local Bus
Interface
Local Bus
Interface
Multicast
Replication
Engine
Local Bus
Interface
Fabric/Bus
Enabled
Local Bus
Interface
24
IGMP Snooping
Typical L2 Switch- Meltdown!
6Mbps !!!
Choke, Gasp,
Wheeze!!
LAN Switch
CPU
Router A
6Mbps
MPEG Video
1
(IGMP Snooping Enabled)
Switching
0 Engine
CAM
Table
2
MAC Address
0100.5e01.0203
4
5
Ports
0,1,2,5
Host 1
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3
Host 2
Host 3
Host 4
25
IGMP Snooping
L3 Aware Switch
Ahhh, That’s
more like it!
Router A
6Mbps
MPEG Video
1
(IGMP Snooping Enabled)
LAN Switch
CPU
Switching Engine
0 (w/L3 ASICs)
CAM
Table
MAC Address
0100.5exx.xxxx
0100.5e01.0203
L3
IGMP
!IGMP
Ports
0
1,2 ,5
2
Host 1
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3
Host 2
4
Host 3
5
Host 4
26
CiscoのMulticastにおける実績
• 7年前（IOS 10.3）よりPIM-SMをサポート。
• TIBCOマルチキャスト環境を支えてきた実績
TIBCO・・・ディーリング・システムなどで使用されるマルチキャスト・ア
プリケーションで、マルチキャスト・グループ数2000以上に達すること
は稀ではない。
ミッション・クリティカルなため、二重化、ダウンタイムの極小化、等要求
は厳しい。
• Intenret2での広帯域マルチキャスト・アプリケー
ション運用での実績
CiscoのPIM-SM, MBGP,MSDPを使用
• BroadBand環境におけるMulticast動画配信
サービスの実績（Italia Telecom,Bell Canada,SandStream..)
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27
Multicast 機能詳細
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28
Multicast Addresses
• クラスD IPアドレスはマルチキ
ャスト用IPアドレス
224.0.0.0～239.255.255.255
• マルチキャストアドレスのうちいく
つかは特定の用途のために予約
されている
（参照）
http://www.iana.org/assign
ments/multicastaddresses
• マルチキャストIPアドレスのこ
とをグループと呼ぶ
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29
Layer 2 Multicast Addressing
32 Bits
28 Bits
1110
• IPアドレスをMACアドレ
スにマッピングする際、
5ビット分の情報が落ち
てしまう
239.255.0.1
5 Bits
Lost
01-00-5e-7f-00-01
25 Bits
23 Bits
48 Bits
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30
Layer 2 Multicast Addressing
• 32個のIPマルチキャストアドレスは全て同じ1個のMAC
マルチキャストアドレスにマッピングされる
32 - IP Multicast Addresses
224.1.1.1
224.129.1.1
225.1.1.1
225.129.1.1
.
.
.
238.1.1.1
238.129.1.1
239.1.1.1
239.129.1.1
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1 - Multicast MAC Address
(FDDI and Ethernet)
0x0100.5E01.0101
31
Reserved Link Local Addresses
• ネットワークの制御用に予約されたアドレス
224.0.0.0 – 224.0.0.255
Examples:
224.0.0.1
224.0.0.2
224.0.0.4
224.0.0.5
224.0.0.13
224.0.0.22
All systems on this subnet
All routers on this subnet
DVMRP routers
OSPF routers
PIMv2 Routers
IGMPv3
• TTL=1 で送信されるため Local Link より先にトラフィックは
転送されない。
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32
Reserved Link Local Addresses
これらのIPアドレスは使用しない
32 - IP Multicast Addresses
224.0.0.x
224.128.0.x
225.0.0.x
225.128.0.x
.
.
.
238.0.0.x
238.128.0.x
239.0.0.x
239.128.0.x
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1 - Multicast MAC Address
(FDDI and Ethernet)
0x0100.5E00.00xx
33
IP Multicast Group Concept
送信 & 受信
グループ
メンバ 3
送信
1. データを受信するために
はグループのメンバにな
る必要がある
2. グループアドレス宛にデ
ータを送ると全てのメン
バはデータを受信する
A
D
C
3. グループにデータを送信
するサーバはグループの
メンバになる必要はない
非グループ
メンバ
E
グループ
メンバ 1
受信
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B
グループ
メンバ 2
受信
34
説明箇所
Internet Group Management Protocol: IGMP
参考資料
• ホストがルータにグループへの参加を伝えるため
のプロトコル
• RFC 1112 specifies version 1 of IGMP
Windows 95 が対応
• RFC 2236 specifies version 2 of IGMP
Windows + 最新の service pack 及び多くの UNIX systems が対応
• RFC 3376 specifies version 3 of IGMP
October 2002 に標準化
Windows XP が対応
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35
IGMP—Joining a Group
1.1.1.10
H1
1.1.1.11
224.1.1.1
1.1.1.12
H2
H3
Report
1.1.1.1
rtr-a
• 受信したいグループアドレス（224.1.1.1）にJoinメ
ッセージを送信
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36
IGMP—Joining a Group
1.1.1.10
1.1.1.11
1.1.1.12
H1
H2
H3
1.1.1.1
ルータはインタフェースの先にグ
ループのメンバがいることを認識
rtr-a>show ip igmp group
IGMP Connected Group Membership
Group Address
Interface
Uptime
224.1.1.1
Ethernet0
6d17h
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rtr-a
Expires
00:02:31
Last Reporter
1.1.1.11
37
IGMP—Maintaining a Group
1.1.1.10
224.1.1.1
X
H1
Suppressed
1.1.1.11
224.1.1.1
H2
1.1.1.12
224.1.1.1
H3
X
Suppressed
Report
1.1.1.1
General Query
IGMPv2
• ルータは定期的に全てのホスト（224.0.0.1）に受信状態の確
認メッセージ（General Query）を送信
• グループごとに1台のメンバだけが応答を返す（Report)
• それを受信した他のメンバは応答を控える（Suppressed）
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38
Host-Router Signaling: IGMP
Leaving a Group (IGMPv1)
H1
H2
H3
General Query
•
•
•
•
受信を終了したいホストは静かに受信を止める
ルータは 3回 General Queries を送信(60 秒毎)
その間グループメンバから IGMP Report が送信されない場合
そのグループはタイムアウト (最大 ~= 3分かかる)
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39
Host-Router Signaling: IGMP
Leaving a Group (IGMPv2)
H1
H2
224.1.1.1
H3
Leave to
224.0.0.2
Group Specific
Query to 224.1.1.1
• 受信を終了したいホストは全てのルータ（224.0.0.2）に Leave メッセージを
送信
• ルータは特定のグループメンバ宛（224.1.1.1）に Group specific query
を送信
• グループメンバから３秒間 IGMP Report が送信されない場合
• そのグループ （224.1.1.1） はタイムアウト
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40
IGMPv2—Querier Election
1.1.1.10
1.1.1.11
1.1.1.12
H1
H2
H3
Query
1.1.1.2
IGMP
Non-Querier
1.1.1.1
IGMP
Querier
IGMPv2
rtr-b
Query
rtr-a
• ネットワークセグメントに複数のルータが接続されている
場合、最初は全てのルータがQueryを送信
• もっとも小さいIPアドレスを持つルータがquerierになる
• その他のルータはNon-Queriersになる
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41
IGMPv3—Joining a Group
1.1.1.10
1.1.1.11
1.1.1.12
H1
H2
H3
v3 Report
(224.0.0.22)
Group: 224.1.1.1
Exclude: <empty>
1.1.1.1
rtr-a
• 受信したいホストは全ての IGMPv3 ルータ（224.0.0.22）に
IGMPv3 Report を送信
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42
IGMPv3—Joining specific Source(s)
1.1.1.10
1.1.1.11
1.1.1.12
H1
H2
H3
v3 Report
(224.0.0.22)
Group: 224.1.1.1
Include: 10.0.0.1
1.1.1.1
rtr-a
• IGMPv3 Report は Include list にソースサーバのアドレス
を含めることができる
• 特定のサーバのみから受信
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43
IGMPv3—Maintaining State
1.1.1.10
1.1.1.11
1.1.1.12
H1
H2
H3
v3 Report
(224.0.0.22)
v3 Report
(224.0.0.22)
v3 Report
(224.0.0.22)
1.1.1.1
Query
• ルータは定期的に Query を送信
• 全ての IGMPv3 メンバは IGMP Report を返す
– Suppression は行われない
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44
説明箇所
Multicast Distribution Trees
Shortest Path or Source Distribution Tree
Source 1
Notation: (S, G)
S = Source
G = Group
Source 2
A
B
C
F
D
E
Shortest Pass Tree
Receiver 1
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
Receiver 2
45
Multicast Distribution Trees
Shortest Path or Source Distribution Tree
Source 1
Notation: (S, G)
S = Source
G = Group
Source 2
A
B
C
F
D
E
Shortest Pass Tree
Receiver 1
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
Receiver 2
46
Multicast Distribution Trees
Shared Distribution Tree
Notation: (*, G)
* = All Sources
G = Group
A
B
C
D (RP)
E
F
(RP)
PIM Rendezvous Point
Shared Tree
Receiver 1
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
Receiver 2
47
Multicast Distribution Trees
Shared Distribution Tree
Source 1
Notation: (*, G)
* = All Sources
G = Group
Source 2
A
B
C
D (RP)
E
F
(RP)
PIM Rendezvous Point
Shared Tree
Source Tree
Receiver 1
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
Receiver 2
48
Multicast Distribution Trees
Router#show ip mroute
IP Multicast Routing Table
Flags: D - Dense, S - Sparse, s - SSM Group, C - Connected, L - Local,
P - Pruned, R - RP-bit set, F - Register flag, T - SPT-bit set,
J - Join SPT, M - MSDP created entry, X - Proxy Join Timer Running
A - Advertised via MSDP, U - URD, I - Received Source Specific Host
Report
Outgoing interface flags: H - Hardware switched
Timers: Uptime/Expires
Interface state: Interface, Next-Hop or VCD, State/Mode
(*, 230.1.3.1), 19:22:30/stopped, RP 10.100.254.1, flags: SJCF
Incoming interface: Port-channel23, RPF nbr 10.100.23.1
Outgoing interface list:
Vlan300, Forward/Sparse-Dense, 19:21:45/00:02:34, H
(10.100.10.51, 230.1.3.1), 19:22:31/00:02:59, flags: T
Incoming interface: Port-channel23, RPF nbr 10.100.23.1
Outgoing interface list:
Vlan300, Forward/Sparse-Dense, 19:21:45/00:02:34, H
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
Shared Tree
Shortest Pass Tree
49
Multicast Forwarding
• Multicast Routing は Unicast Routing とは
逆の判断基準でトラフィックを制御する
Unicast Routingはパケットのあて先アドレスを見て転
送先インタフェースを決定する
Multicast Routingはパケットのソースアドレスを見て
正しい受信インタフェースかどうかを判断する
• Multicast Routing は Reverse Path
Forwarding の仕組みで動作する
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
50
Reverse Path Forwarding (RPF)
Example: RPF Checking
Source
151.10.3.21
Mcast Dist. Tree
RPFチェック失敗
不正なインタフェースでのパケット受信
Mcast Packets
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51
Reverse Path Forwarding (RPF)
RPFチェック失敗
X
Multicast Packet from
Source 151.10.3.21
S0
RPFチェック失敗
Unicast Route Table
Network
Interface
151.10.0.0/16
S1
198.14.32.0/24 S0
204.1.16.0/24
E0
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S1
S2
E0
不正なインタフェースでパケットを受信
パケットを破棄
52
Reverse Path Forwarding (RPF)
RPFチェック成功
Multicast Packet from
Source 151.10.3.21
S0
S1
RPFチェック成功
Unicast Route Table
Network
Interface
151.10.0.0/16 S1
198.14.32.0/24 S0
204.1.16.0/24
E0
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S2
E0
正しいインタフェース上でパケットを受信
全てのoutgoing interfacesにパケットを
転送
53
設定ミスの例（1）
src
no ip pim sparse-mode
T1/E1
56K/64K ip pim sparse-mode
X
56K の回線
だけでマルチキャスト
を動作させよう
RPF Failure!!!!!
Network
Engineer
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rcvr
54
設定ミスの例（2）
src
Unicast Routing Tableに等コストパス
がある場合、IPアドレスが大きい方の
PIM NeighborがRPF Neighborに選ばれる
Multicast Enabled
Multicast Disabled
X
.1
192.168.1.0/24 .2
特定のルータでは
マルチキャストを
動作させない
RPF Failure!!!!!
Network
Engineer
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rcvr
55
PIM-SM
• Protocol Independent Multicast
Multicast routing は unicast routing の種類によ
らず正常に動作する
static, RIP, IGRP, EIGRP, IS-IS, BGP, OSPF
• Sparse Mode
ネットワーク上に受信クライアントがまばら (Sparse)
に分布している場合に効率的に動作
クライアントが密 （Dense) に分布している場合にも効
率的に動作
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56
PIM-SM Shared Tree Joins
RP
(*, G) Joins
Shared Tree
last-hop router
Receiver
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Receiver から IGMP Join を
受け取った last-hop router は
RP に向けて PIM Join を
(224.0.0.13宛に)送る。
RPに向かって (*, G) Join が伝播
され Shared Tree が生成される。
57
PIM-SM Sender Registration
RP
Source
first-hop router
Source からの Multicast トラフィック
を受信した first-hop router はRP に
(S, G) Register メッセージを送信する。
RP から Shared Tree にトラフィックが
転送される。
Shared Tree
(S, G) Register
(unicast)
Traffic Flow
Receiver
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58
PIM-SM Sender Registration
RP
Source
first-hop router
Shared Tree
(S, G) Register
RP は Source に (S, G) Join を送る。
RP から Source に (S, G) Join が
伝播され Source Tree が生成される。
(unicast)
Traffic Flow
(S, G) Joins
Receiver
Source Tree
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59
PIM-SM Sender Registration
RP
Source
first-hop router
Shared Tree
(S, G) Register
RP は Source Tree から (S, G)
トラフィックを受信すると、firsthop router に (S, G) RegisterStop メッセージを送信する。
(unicast)
Traffic Flow
Source Tree
(S, G) Register-Stop
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Receiver
(unicast)
60
PIM-SM Sender Registration
RP
Source
Source から Receiver に Source
Tree, Shared Tree に沿って
トラフィックが転送される。
Source Tree
Shared Tree
Traffic Flow
Receiver
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61
PIM-SM SPT Switchover
RP
Source
Source Tree
Shared Tree
last-hop router
Traffic Flow
(S, G) Joins
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Receiver
(S,G) トラフィックを受信した last-hop
router は Source に向けて (S, G)
Join を送る。
Source と Reciever 間のShortest
Pass Tree 上に新しい Source Tree
が生成される。
62
PIM-SM SPT Switchover
RP
Source
Source Tree
Shared Tree
Traffic Flow
(S, G)RP-bit Prunes
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Receiver
新しいSource Pass からトラフィッ
クを受け取ったルータは Shared
Pass 上のトラフィックの送信中止
要求 (Prune メッセージ) を RP に
向けて送信する。
63
PIM-SM SPT Switchover
RP
Source
RP はトラフィックが必要なくなった
ため (S, G) Prune メッセージを送
信する。
Source Tree
Shared Tree
Traffic Flow
(S, G) Prune
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Receiver
64
PIM Neighbor Discovery
171.68.37.2
PIM Router 2
Highest IP Address elected
as “DR” (Designated Router)
PIM Hello
PIM Hello
PIM Router 1
171.68.37.1
• 定期的に PIMv2 Hellos が “All-PIM-Routers” (224.0.0.13) グループ
アドレスにマルチキャストで送信される。 (Default = 30 秒)
• DR から一定時間以上 Hello が送られなかった場合新しい DR が選ばれ
る。
• DR は受信者からの Join 要求、送信者からの Register 要求をネットワ
ークに送る役割がある。
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65
PIM Assert Mechanism
Incoming Multicast Packet
(Successful RPF Check)
S0
S0
2
Assert
<distance, metric>
1
2
E0
1
E0
Assert
<distance, metric>
ルータが outgoing interface でマルチキャストパケットを受信
– パケットが重複して送信されるのを防ぐため、パケットを送信するルータ
(Designated Forwarder) を1台だけ選択する必要がある
2
ルータは PIM Assert メッセージを送信
– distance と metric を比較
– ソースに対し最適なルートを持つルータが DF に選ばれる
– distance と metric が同じ場合 IP アドレスの大きい方が DF に選ばれる
– DF に選ばれなかったルータは送信を止める
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66
説明箇所
Rendezvous Point (RP)
• PIM-SM を動作させるには RP が必要
• 複数の RP 候補から自動的に RP を選択させる方法
Auto-RP
PIMv2 BSR
• 手動で RP を設定する方法
Static RP
• 複数の RP に同じアドレスを割り当てて、 RP の負荷分
散と RP 障害時の経路切り替えを高速化する技術
Anycast-RP (MSDP)
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67
Auto-RP
• 複数の Candidate RPs から Mapping Agents が RP を選択
• Candidate RPs
60 秒ごと (default値) に 224.0.1.39 に Candidate’s RP アドレスを
アナウンスする。
• Mapping Agents
Candidate RPs からのアナウンスを聞き IP アドレスが最も大きい
Candidate RP を RP に選択する。
60 秒ごと (default値) または変更があったときに 224.0.1.40 に
Group と RP のマッピング情報をアナウンスする。
• 全てのルータ
224.0.1.40 のアナウンスを聞き RP アドレスを学習する。
Cisco IOS では PIM-SM に設定されたインタフェースは自動的に
224.0.1.40 に Join する。
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68
C-RP
1.1.1.1
C
Announce
Announce
A
Announce
MA
B
Announce
Announce
MA
D
Announce
Announce
Auto-RP Candidate RPs
Announce
C-RP
2.2.2.2
RP-Announcements multicast to the
Cisco Announce (224.0.1.39) group
Announce
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69
Auto-RP Mapping Agents
MA
A
C-RP
1.1.1.1
C
MA
B
D
C-RP
2.2.2.2
RP-Discoveries multicast to the
Cisco Discovery (224.0.1.40) group
Discovery
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70
PIMv2 BSR
• 複数の C-RPs からの情報を Bootstrap Router (BSR) が収集し全
PIM ルータにアナウンスし、全 PIM ルータがそれぞれ RP を選択
• C-RPs
60 秒ごと (default値) に BSR に unicast で Candidate’s RP アド
レスをアナウンスする。
• BSR
C-RPs から C-RP アドレスを聞き、Group と RP のマッピング情報を
蓄積する。
60 秒ごと (default値) または変更があったときに 224.0.0.13 に全て
の Group と RP のマッピング情報をアナウンスする。
• 全ての PIM ルータ
224.0.0.13 のアナウンスを聞き、全ての PIM ルータが同じ Hash
algorithm を使って同じ RP を選択する。
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71
PIMv2 BSR C-RP
G
PIMv2
Sparse Mode
F
BSR
A
D
C-RP
B
C
C-RP
E
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72
PIMv2 BSR
G
BSR Msgs
PIMv2
Sparse Mode
BSR Msgs
A
BSR Msgs
BSR Msgs
D
BSR
F
C-RP
B
C
C-RP
E
BSR Msgs Flooded Hop-by-Hop
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73
Static RP’s
• 静的に RP の IP アドレスを指定
全てのルータに同じ RP アドレスを設定する必要がある。
RP の冗長化ができない。 (Anycast-RP を設定すれば冗長化
可能)
Auto-RP などの Dense Mode で動作する IP アドレスにも RP
を設定してしまうため、 ACL によるフィルタが必要。
Auto-RP, BSR で学習した RP アドレスが Static RP アドレス
よりも優先される
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74
説明箇所
Anycast RP
参考資料
• Benefits
RP の冗長化が可能
unicast routing とほぼ同じスピードで fail-over を実現
• Requirements
全ての RP に同じ IP アドレスを設定
RP ルータ間では MSDP を動作させる
どの RP が SA メッセージを出したか識別するため
originator-id を設定する
Anycast RP アドレスが OSPF や BGP のRouter-ID とし
て使われないように Router-ID を設定する
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75
Multicast Source Discovery Protocol
(MSDP)
• 複数の RP 間で Source 情報を共有する機能
TCP port 639 を使用
• MSDP は MBGP を必要とする
MSDP を 2 ルータ間で動作させる場合は MBGP は不要
複数のルータ間で MSDP Mesh-Group を設定すれば MBGP
は不要
• SA を Cache させることによりレスポンスが向上する
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76
Multicast 設定
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77
Multicast 基本設定
• 全てのルータで Multicast を Enable にする
Router(config)#ip multicast-routing
• 全てのインタフェースで PIM-SM を動作させる
Router(config-if)#ip pim sparse-dense-mode
または
Router(config-if)#ip pim sparse-mode
※sparse-dense-mode に設定すると Group に RP がマッピングされている場
合は Sparse Mode で、マッピングされていない場合は Dense Mode で動作する
。（auto-RP を設定する場合に最適）
※sparse-mode に設定すると Group に RP がマッピングされていない場合でも
Dense Mode で動作しないためトラフィックがフラッドされない。（今後一切 autoRP を使う予定がない場合に最適）
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78
Auto-RP 設定
• Candidate RP の設定
Router(config)# ip pim send-rp-announce <intfc> scope
<ttl> [group-list acl]
• Mapping Agent の設定
Router(config)#ip pim send-rp-discovery [<intfc>]
scope <ttl>
※Auto-RP の情報は scope で設定された TTL 値以内の Hop 数で
到達できるルータまでしか伝達されない
※ Candidate RP と Mapping Agent の設定を同一のルータに設定
できる
※ Candidate RP で interval を小さく設定すると RP Failover 時間を
短縮できる。（Default は 60 秒。Failover に最大 3 分かかる）
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79
Simple PIM-SM Configuration
RP/Mapping Agent
A
B
PIM
Sparse Mode
C
RP/Mapping Agent
On every router:
ip multicast-routing
On every interface:
ip pim sparse-dense-mode
D
On routers B and C: ip pim send-rp-announce loopback0 scope 16
ip pim send-rp-discovery loopback0 scope 16
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80
Static RP 設定
• Static RPの設定
ip pim rp-address <address> [group-list <acl>]
[override]
※必ず全てのルータに同じRPアドレスの設定を行う必要がある。
※Static RPが設定されていれば決してDense ModeにFallbackしな
いため、Auto RPを設定している場合でもlast-resortとしてStaticRP
を設定することが望ましい
※ACLを設定しなかった場合224.0.0.0/4にRPアドレスが設定される
ためDense Modeで動作する必要のあるAuto-RP用のGroupアドレ
スにもRPがマッピングされてしまうため以下のACLが必要。
ip pim rp-address <RP アドレス> 20
access-list 20 deny 224.0.1.39
access-list 20 deny 224.0.1.40
access-list 20 permit any
※通常Static RPよりAuto-RP, BSRの設定の方が優先されるが、
overrideを指定するとStatic RPの設定の方が優先される
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81
Group 毎の RP 設定
Auto-RP, BSR, Static RP を設定する際 ACLを使って
グループ毎に RP を設定することができる
Deny は Dense mode で
動作させることを意味する
ACL は permit のみを使
って設定する
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82
Anycast RP 設定
RP1
ip pim rp-address 10.0.0.1
RP2
ip pim rp-address 10.0.0.1
E0
S0
10.0.0.1 via E0
Interface loopback 0
ip address 10.0.0.2 255.255.255.255
Interface loopback 0
ip address 10.0.0.3 255.255.255.255
Interface loopback 1
ip address 10.0.0.1 255.255.255.255
!
ip msdp peer 10.0.0.3 connect-source loopback 0
ip msdp cache-sa-state
ip msdp originator-id loopback 0
Interface loopback 1
ip address 10.0,0.1 255.255.255.255
!
ip msdp peer 10.0.0.2 connect-source loopback 0
ip msdp cache-sa-state
ip msdp originator-id loopback 0
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83
IGMP 設定
• PIM-SM を設定したインタフェースでは自動的に
IGMP が動作する
• L2 インタフェースでは Default で IGMP
snooping が Enable になっている
(Catalyst 2950, 3550, 4500, 6000)
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84
Multicast Hands-On
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85
Multicast Training構成
Gi0/1
3550A
サーバファーム
(Cat3550-12T)
Gi0/5,6
Gi0/3,4
Ch11
Ch12
Gi3/1,2
コア
Gi3/1,2
Gi2/3,4
4503A
Si
(Cat4503)
Gi2/3,4
Gi2/1,2
4503B
Si
Ch13
(Cat4503)
Gi2/5,6
Gi2/5,6
Gi2/1,2
Ch22
Ch23
Ch24
Ch21
Gi0/1,2
Gi0/3,4
Gi0/3,4
Gi0/1,2
Gi0/5,6
3550B
ディストリビューション
Si
(Cat3550-12T)
Ch31
Cisco IP/TV Viewer
(Windows PC)
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3550C
Si
(Cat3550-12G)
Gi0/11,12
Gi0/5
アクセス
Cisco IP/TV Server
(Windows2000 Server)
Si
Gi0/11
Gi0/1
Gi0/2
2950A
Fa0/1
(Cat2950T-24)
86
動作プロトコル
3550A
Si
MSDP
4503A
Si
RP
RP Si
Si
OSPF
3550B
4503B
PIM-SM
Si
Si
3550C
IGMPv2
2950A
IGMP
snooping
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87
IPアドレス設定
10.10.10.4
VLAN100
3550A
10.10.10.250
Si
HSRP:10.10.10.1
10.10.10.2
SVI
Lo0: 10.0.0.2
4503A
10.10.10.3
SVI
Si
Lo0: 10.0.0.3
Si
4503B
Lo1: 10.0.0.1
Lo1: 10.0.0.1
10.10.21.1
10.10.22.1
10.10.23.1
10.10.24.1
10.10.21.2
10.10.23.2
10.10.22.2
10.10.24.2
3550B
Si
10.10.30.2
3550C
Si
SVI
SVI
HSRP:10.10.30.1
10.10.30.3
2950A
10.10.30.150
10.10.30.4
VLAN300
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88
OSPF設定
全てのルータに設定
3550A
Si
ip routing
router ospf 1
network 10.0.0.0 0.255.255.255 area 0
!
4503A
Si
Si
4503B
3550B
Si
Si
3550C
Anycast RP 設定をする m4006A,
m4006B ではRouter-ID を設定する
2950A
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89
PIM-SM設定 (1/2)
3550A
Si
全てのルータに設定
ip multicast-routing
ip pim rp-address 10.0.0.1
!
4503A
Si
Si
4503B
3550B
Si
Si
3550C
今回はRPをStaticに設定している。
RPの設定にauto RP, BSRを使って
動的にRPを設定する方法もある。
Auto RPが使用するGroupアドレス
にRPが設定されないようにFiltering
する。
2950A
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90
PIM-SM設定 (2/2)
全てのL3インタフェースに設定
3550A
Si
interface インタフェース名
ip pim sparse-mode
!
SVI
4503A
Si
SVI
Si
Lo1: 10.0.0.1
3550B
4503B
Lo1: 10.0.0.1
Si
SVI
Si
3550C
SVI
2950A
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91
IGMP immediate leave設定
3550A
L2スイッチに設定
Si
ip igmp snooping vlan 100 immediate-leave
!
4503A
Si
Si
4503B
3550B
Si
Si
3550C
Ip igmp snoopingはDefault設定
でEnableになっている
ip igmp snooping vlan 300 immediate-leave
!
2950A
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92
Anycast-RP設定
3550A
Si
RPを3個以上のルータに設定す
る場合はmesh-groupの設定が
必要
4503A
Si
Si
4503B
interface Loopback0
interface Loopback0
ip address 10.0.0.2 255.255.255.255
ip address 10.0.0.3 255.255.255.255
!
!
interface Loopback1
3550B
Si
interface
SiLoopback1
3550C
ip address 10.0.0.1 255.255.255.255
ip address 10.0.0.1 255.255.255.255
ip pim sparse-mode
ip pim sparse-mode
!
!
ip msdp peer 10.0.0.3 connect-source Loopback0
ip msdp
peer 10.0.0.2 connect-source Loopback0
2950A
ip msdp cache-sa-state
ip msdp cache-sa-state
ip msdp originator-id loopback0
ip msdp originator-id loopback0
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93
動作確認
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94
Spanning Tree の確認
3550A
Block
Priority 値の低い方が
Root Bridge になる
Si
Forward
4503A
Si
Si
4503B
3550B
Si
Si
3550C
Priority が等しい場合
MAC アドレスの小さい方
が Root bridge になる
Priority 33068
MAC: 0005.ddc4.6680
Root
Priority 33068
MAC: 0008.7c3c.0580
Forward
Block
2950A
Priority 49452
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95
Spanning Tree の確認
2950A#show spanning-tree vlan 300
VLAN0300
Spanning tree enabled protocol ieee
Root ID Priority 33068
Address 0005.ddc4.6680
Cost
3004
Port
25 (GigabitEthernet0/1)
Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
Bridge ID Priority 49452 (priority 49152 sys-id-ext 300)
Address 0005.dccc.0c00
Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
Aging Time 300
Uplinkfast enabled
Interface
Port ID
Designated
Port ID
Name
Prio.Nbr
Cost Sts
Cost Bridge ID
Prio.Nbr
---------------- -------- --------- --- --------- -------------------- -------Fa0/1
128.1
3019 FWD
3004 49452 0005.dccc.0c00 128.1
Fa0/2
128.2
3019 FWD
3004 49452 0005.dccc.0c00 128.2
Gi0/1
128.25
3004 FWD
0 33068 0005.ddc4.6680 128.5
Gi0/2
128.26
3004 BLK
3 33068 0008.7c3c.0580 128.11
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96
IGMP snooping の確認
3550A
Si
4503A
Si
Si
4503B
3550B
Si
Si
3550C
2950A
IGMP
snooping
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97
IGMP snooping の確認
2950A#show ip igmp snooping vlan 300
vlan 300
---------IGMP snooping is globally enabled
IGMP snooping is enabled on this Vlan
IGMP snooping immediate-leave is enabled on this Vlan
IGMP snooping mrouter learn mode is pim-dvmrp on this Vlan
IGMP snooping is running in IGMP_ONLY mode on this Vlan
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98
IGMP snooping の確認
2950A#show mac-address-table multicast vlan 300
Vlan Mac Address
Type
Ports
---- -----------------300 0100.5e00.0002 IGMP
Gi0/1
300 0100.5e00.0128 IGMP
Gi0/1
300 0100.5e02.8217 IGMP
Fa0/1, Gi0/1
300 0100.5e02.e073 IGMP
Fa0/1, Gi0/1
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99
IGMP の確認
3550B#show ip igmp groups
IGMP Connected Group Membership
Group Address Interface
Uptime
224.2.224.115
Vlan300
00:22:59
224.2.130.23
Vlan300
00:22:59
224.0.1.40
Vlan300
23:56:25
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
Expires
00:02:10
00:02:08
00:02:05
Last Reporter
10.10.30.150
10.10.30.150
10.10.30.2
100
IGMP Querierの確認
3550A
4503A
Si
3550B
Si
Si
Si
4503B
Si
3550C
IP アドレスの小さい方が
IGMP Querier になる
定期的にIGMP General
Queryを送信する
SVI
IGMPv2
10.10.30.2
SVI
10.10.30.3
Querier
IGMP General Query
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2950A
101
IGMP querier の確認
3550B#show ip igmp interface vlan 300
Vlan300 is up, line protocol is up
Internet address is 10.10.30.2/24
IGMP is enabled on interface
Current IGMP host version is 2
Current IGMP router version is 2
IGMP query interval is 60 seconds
IGMP querier timeout is 120 seconds
IGMP max query response time is 10 seconds
Last member query response interval is 1000 ms
Inbound IGMP access group is not set
IGMP activity: 20 joins, 17 leaves
Multicast routing is enabled on interface
Multicast TTL threshold is 0
Multicast designated router (DR) is 10.10.30.3
IGMP querying router is 10.10.30.2 (this system)
Multicast groups joined (number of users):
224.0.1.40(1)
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102
Designated Router (DR) の確認
3550A
4503A
Si
Si
Si
4503B
IP アドレスの大きい方が
Designated Router になる
DRがIGMP Membership
Reportを受信し、PIM Join,
Pruneメッセージを送出する
PIM Join
3550B
Si
SVI
10.10.30.2
3550C
Si
SVI
10.10.30.3
Designated Router
IGMP Join
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2950A
103
DR の確認（その1）
隣のルータの情報が見える。（隣のルータにPIMが設定されていることが前提。）
3550B#show ip pim neighbor
PIM Neighbor Table
Neighbor Address Interface
10.10.30.3
Vlan300
10.10.21.1
Port-channel21
10.10.23.1
Port-channel23
3550C#show ip pim neighbor
PIM Neighbor Table
Neighbor Address Interface
10.10.30.2
10.10.22.1
10.10.24.1
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
Vlan300
Port-channel22
Port-channel24
Uptime Expires Ver Mode
1d00h 00:01:43 v2 (DR)
1d00h 00:01:39 v2
1d00h 00:01:37 v2
Uptime Expires Ver Mode
1d00h 00:01:40 v2
1d00h 00:01:30 v2
1d00h 00:01:37 v2
104
DR の確認（その2）
自身のPIMの設定がしてある、Interfaceの状態が見れる。
3550B#show ip pim interface
Address
Interface
10.10.30.2
10.10.21.2
10.10.23.2
Vlan300
Port-channel21
Port-channel23
3550C#show ip pim interface
Address
Interface
10.10.30.3
10.10.22.2
10.10.24.2
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
Vlan300
Port-channel22
Port-channel24
Version/Mode Nbr Query DR
Count Intvl
v2/Sparse
1
30 10.10.30.3
v2/Sparse
1
30 10.10.21.2
v2/Sparse
1
30 10.10.23.2
Version/Mode Nbr Query
Count Intvl
v2/Sparse
v2/Sparse
v2/Sparse
1
1
1
30
30
30
DR
10.10.30.3
10.10.22.2
10.10.24.2
105
RP の確認
3550C#show ip pim rp mapping
PIM Group-to-RP Mappings
Group(s) 224.0.1.39/32
RP 10.0.0.1 (?), v1
Info source: local, via Auto-RP
Uptime: 1d01h, expires: never
Group(s) 224.0.1.40/32
RP 10.0.0.1 (?), v1
Info source: local, via Auto-RP
Uptime: 1d01h, expires: never
Group(s): 224.0.0.0/4, Static
RP: 10.0.0.1 (?)
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106
Anycast RP (MSDP) の確認
3550A
Lo0: 10.0.0.2
4503A
Si
3550B
Si
RP
Si
RP Si
Si
Lo0: 10.0.0.3
4503B
Lo1: 10.0.0.1
Si
Lo1: 10.0.0.1
3550C
2950A
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107
Anycast RP (MSDP) の確認
4503A#show ip msdp peer
MSDP Peer 10.0.0.3 (?), AS ?
Description:
Connection status:
State: Up, Resets: 0, Connection source: Loopback0 (10.0.0.2)
Uptime(Downtime): 1d00h, Messages sent/received: 1606/1609
Output messages discarded: 0
Connection and counters cleared 1d00h ago
SA Filtering:
Input (S,G) filter: none, route-map: none
Input RP filter: none, route-map: none
Output (S,G) filter: none, route-map: none
Output RP filter: none, route-map: none
SA-Requests:
Input filter: none
Sending SA-Requests to peer: disabled
Peer ttl threshold: 0
SAs learned from this peer: 4
Input queue size: 0, Output queue size: 0
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108
Anycast RP (MSDP) の確認
4503A#show ip msdp sa-cache
MSDP Source-Active Cache - 4 entries
(10.10.10.250, 224.2.164.39), RP 10.0.0.3, AS ?,09:50:04/00:05:56
(10.10.10.250, 224.2.224.115), RP 10.0.0.3, AS ?,06:49:13/00:05:56
(10.10.10.250, 224.2.130.23), RP 10.0.0.3, AS ?,06:49:13/00:05:56
(10.10.10.250, 224.2.210.223), RP 10.0.0.3, AS ?,09:50:03/00:05:56
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109
RPF interface の確認
3550A
10.10.10.250
Si
Distance, Metric の小さい
方が RPF interface になる
Distance, Metric が等しい
場合 IP アドレスの大きい方
が RPF Interface になる
4503A
Si
Si
10.10.22.1
この場合においては、ソース
が流れてきており、LastHop-Routerでしきい値を超
えているので、SPTへとパス
を切り替えていることが前提
となっているため、
10.10.10.250に対するRPF
をCheckすることになる。
4503B
10.10.24.1
RPF interface
（10.10.10.250に対するRPFをCheckする）
3550B
Si
Si
3550C
2950A
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110
RPF interface の確認
3550C#show ip route
Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP
D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP
i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area
* - candidate default, U - per-user static route, o - ODR
P - periodic downloaded static route
Gateway of last resort is not set
O
O
O
O
O
C
O
C
C
10.0.0.0/8 is variably subnetted, 9 subnets, 3 masks
10.0.0.2/32 [110/2] via 10.10.22.1, 1d01h, Port-channel22
10.0.0.3/32 [110/2] via 10.10.24.1, 1d01h, Port-channel24
10.10.10.0/24 [110/2] via 10.10.22.1, 1d01h, Port-channel22
[110/2] via 10.10.24.1, 1d01h, Port-channel24
10.0.0.1/32 [110/2] via 10.10.22.1, 1d01h, Port-channel22
[110/2] via 10.10.24.1, 1d01h, Port-channel24
10.10.21.0/30 [110/2] via 10.10.30.2, 1d01h, Vlan300
[110/2] via 10.10.22.1, 1d01h, Port-channel22
10.10.22.0/30 is directly connected, Port-channel22
10.10.23.0/30 [110/2] via 10.10.30.2, 1d01h, Vlan300
[110/2] via 10.10.24.1, 1d01h, Port-channel24
10.10.24.0/30 is directly connected, Port-channel24
10.10.30.0/24 is directly connected, Vlan300
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111
RPF interface の確認
3550C#show ip mroute
IP Multicast Routing Table
Flags: D - Dense, S - Sparse, s - SSM Group, C - Connected, L - Local,
P - Pruned, R - RP-bit set, F - Register flag, T - SPT-bit set,
J - Join SPT, M - MSDP created entry, X - Proxy Join Timer Running
A - Advertised via MSDP, U - URD, I - Received Source Specific Host
Report
Outgoing interface flags: H - Hardware switched
Timers: Uptime/Expires
Interface state: Interface, Next-Hop or VCD, State/Mode
(*, 224.2.130.23), 01:29:20/stopped, RP 10.0.0.1, flags: SJCF
Incoming interface: Port-channel24, RPF nbr 10.10.24.1
Outgoing interface list:
Vlan300, Forward/Sparse, 01:29:20/00:02:32, H
(10.10.10.250, 224.2.130.23), 01:29:20/00:02:59, flags: JT
Incoming interface: Port-channel24, RPF nbr 10.10.24.1
Outgoing interface list:
Vlan300, Forward/Sparse, 01:29:20/00:02:32, H
(*, 224.0.1.40), 1d01h/00:02:27, RP 10.0.0.1, flags: SJCL
Incoming interface: Port-channel24, RPF nbr 10.10.24.1
Outgoing interface list:
Vlan300, Forward/Sparse, 1d01h/00:02:27
(*, 224.2.224.115), 01:29:22/stopped, RP 10.0.0.1, flags: SJCF
Incoming interface: Port-channel24, RPF nbr 10.10.24.1
Outgoing interface list:
Vlan300, Forward/Sparse, 01:29:22/00:02:22, H
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(10.10.10.250, 224.2.224.115), 01:29:22/00:02:59, flags: JT
Incoming interface: Port-channel24, RPF nbr 10.10.24.1
Outgoing interface list:
Vlan300, Forward/Sparse, 01:29:22/00:02:22, H
112
RPF interface の確認
3550C#show ip rpf 10.10.10.250
RPF information for ? (10.10.10.250)
RPF interface: Port-channel24
RPF neighbor: ? (10.10.24.1)
RPF route/mask: 10.10.10.0/24
RPF type: unicast (ospf 1)
RPF recursion count: 0
Doing distance-preferred lookups across tables
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113
Multicast Traffic の経路
3550A
4503A
Si
Si
Si
4503B
RPF
interface
3550B
Si
3550C
Si
SVI
Designated Router
2950A
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114
Multicast Routing Table の読み方
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115
PIM Detail Agenda
• PIM SM Registering
• PIM SM Joining
• PIM SM SPT-Switchover
• PIM SM Pruning
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116
PIM SM Registering
Source Registers First
RP
E0
S0
S0
rtr-a
S1
rtr-b
S3
S0
S1
rtr-c
rtr-c>show ip mroute 224.1.1.1
Group 224.1.1.1 not found.
State in “RP” before Registering
(without receivers on Shared Tree)
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117
PIM SM Registering
Source Registers First
RP
E0
S0
rtr-a
S0
S1
rtr-b
S3
S0
S1
rtr-c
rtr-b>show ip mroute 224.1.1.1
Group 224.1.1.1 not found.
State in “rtr-b” before any source registers
(with receivers on Shared Tree)
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
118
PIM SM Registering
Source Registers First
RP
E0
S0
rtr-a
S0
S1
rtr-b
S3
S0
S1
rtr-c
rtr-a>show ip mroute 224.1.1.1
Group 224.1.1.1 not found.
State in “rtr-a” before any source registers
(with receivers on Shared Tree)
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
119
PIM SM Registering
Source Registers First
(171.68.37.121, 224.1.1.1)
Mcast Packets
RP
1
Source
171.68.37.121
1•
E0
rtr-a
S0
S0
S1
rtr-b
S3
S0
S1
rtr-c
“Source” begins sending group G traffic.
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
120
PIM SM Registering
Source Registers First
2 Register Msgs
(171.68.37.121, 224.1.1.1)
Mcast Packets
RP
Source
171.68.37.121
E0
rtr-a
S0
S0
S1
S3
rtr-b
S0
S1
rtr-c
(*, 224.1.1.1), 00:00:03/00:02:56, RP 171.68.28.140, flags: SP
Incoming interface: Serial0, RPF nbr 171.68.28.191,
Outgoing interface list: Null
(171.68.37.121/32, 224.1.1.1), 00:00:03/00:02:56, flags: FPT
Incoming interface: Ethernet0, RPF nbr 0.0.0.0, Registering
Outgoing interface list: Null
“rtr-a” creates (S, G) state for source
(After automatically creating a (*, G) entry)
1•
“Source” begins sending group G traffic.
2• “rtr-a” encapsulates packets in Registers; unicasts to RP.
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
121
PIM SM Registering
Source Registers First
(171.68.37.121, 224.1.1.1)
Mcast Packets
Source
171.68.37.121
E0
rtr-a
Register Msgs
171.68.28.139
S0
S0
S1
RP
3
S3
rtr-b
S0
S1
rtr-c
(*, 224.1.1.1), 00:01:15/00:01:45, RP 171.68.28.140, flags: SP
Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0,
Outgoing interface list: Null
(171.68.37.121, 224.1.1.1), 00:01:15/00:01:45, flags: P
Incoming interface: Serial3, RPF nbr 171.68.28.139,
Outgoing interface list: Null
“RP” processes Register; creates (S, G) state
(After automatically creating the (*, G) entry)
3•
“rtr-c” (RP) has no receivers on Shared Tree; discards packet.
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
122
PIM SM Registering
Source Registers First
(171.68.37.121, 224.1.1.1)
Mcast Packets
Register Msgs
RP
Source
171.68.37.121
E0
rtr-a
S0
S0
S1
rtr-b
S3
S0
S1
rtr-c
Register-Stop 4
4•
RP sends “Register-Stop” to “rtr-a”.
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
123
PIM SM Registering
Source Registers First
(171.68.37.121, 224.1.1.1)
Mcast Packets
RP
Source
171.68.37.121
5•
E0
rtr-a
S0
5
S0
S1
rtr-b
S3
S0
S1
rtr-c
“rtr-a” stops encapsulating traffic in Register Messages;
drops packets from Source.
RegisteringはReceiverがいない状態では1分おきに行われる
Receiverが存在し、SPTでTrafficがForwardingされている時でも2分おき
PIMv2においては、Registeringはheader-only Registerで行われる
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
124
PIM SM Registering
Source Registers First
(171.68.37.121, 224.1.1.1)
Mcast Packets
RP
Source
171.68.37.121
E0
rtr-a
S0
S0
S1
S3
rtr-b
S0
S1
rtr-c
(*, 224.1.1.1), 00:01:28/00:01:32, RP 171.68.28.140, flags: SP
Incoming interface: Serial0, RPF nbr 171.68.28.191,
Outgoing interface list: Null
(171.68.37.121/32, 224.1.1.1), 00:01:28/00:01:32, flags: FPT
Incoming interface: Ethernet0, RPF nbr 0.0.0.0
Outgoing interface list: Null
State in “rtr-a” after Registering
(without receivers on Shared Tree)
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
125
PIM SM Registering
Source Registers First
(171.68.37.121, 224.1.1.1)
Mcast Packets
RP
Source
171.68.37.121
E0
S0
rtr-a
S0
S1
rtr-b
S3
S0
S1
rtr-c
rtr-b>show ip mroute 224.1.1.1
Group 224.1.1.1 not found.
State in “rtr-b” after “rtr-a” Registers
(without receivers on Shared Tree)
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
126
PIM SM Registering
Source Registers First
(171.68.37.121, 224.1.1.1)
Mcast Packets
171.68.28.139
RP
Source
171.68.37.121
E0
rtr-a
S0
S0
S1
rtr-b
S3
S0
S1
rtr-c
(*, 224.1.1.1), 00:01:15/00:01:45, RP 171.68.28.140, flags: SP
Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0,
Outgoing interface list: Null
(171.68.37.121, 224.1.1.1), 00:01:15/00:01:45, flags: P
Incoming interface: Serial3, RPF nbr 171.68.28.139,
Outgoing interface list: Null
State in “RP” after “rtr-a” Registers
(without receivers on Shared Tree)
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
127
PIM Detail Agenda
• PIM SM Registering
• PIM SM Joining
• PIM SM SPT-Switchover
• PIM SM Pruning
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
128
PIM SM Joining
S1
To RP (10.1.5.1)
rtr-a
S0
10.1.4.2
E0
10.1.2.1
Shared Tree
10.1.2.2
1 IGMP Join
E1
E0
rtr-b
Rcvr A
1•
“Rcvr A” wishes to receive group G traffic. Sends IGMP Join for G.
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
129
PIM SM Joining
S1
To RP (10.1.5.1)
rtr-a
S0
10.1.4.2
E0
10.1.2.1
Shared Tree
10.1.2.2
E1
E0
rtr-b
Rcvr A
(*, 224.1.1.1), 00:00:05/00:02:54, RP 10.1.5.1, flags: SC
Incoming interface: Ethernet0, RPF nbr 10.1.2.1
Outgoing interface list:
Ethernet1, Forward/Sparse, 00:00:05/00:02:54
“rtr-b” creates (*, 224.1.1.1) state
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
130
PIM SM Joining
S1
To RP (10.1.5.1)
rtr-a
S0
10.1.4.2
E0
10.1.2.1
Shared Tree
10.1.2.2
E0
E1
2 PIM Join
rtr-b
Rcvr A
1•
“Rcvr A” wishes to receive group G traffic. Sends IGMP Join for G.
2•
“rtr-b” sends (*,G) Join towards RP.
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
131
PIM SM Joining
S1
To RP (10.1.5.1)
rtr-a
S0
10.1.4.2
E0
10.1.2.1
Shared Tree
10.1.2.2
E1
E0
rtr-b
Rcvr A
(*, 224.1.1.1), 00:00:05/00:02:54, RP 10.1.5.1, flags: S
Incoming interface: Serial0, RPF nbr 10.1.4.1
Outgoing interface list:
Ethernet0, Forward/Sparse, 00:00:05/00:02:54
“rtr-a” creates (*, 224.1.1.1) state.
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
132
PIM SM Joining
To RP (10.1.5.1)
4 Shared Tree
3 PIM Join
S1
rtr-a
S0
10.1.4.2
E0
10.1.2.1
Shared Tree
10.1.2.2
E0
E1
rtr-b
Rcvr A
1•
“Rcvr A” wishes to receive group G traffic. Sends IGMP Join for G.
2•
“rtr-b” sends (*,G) Join towards RP.
3•
“rtr-a” sends (*,G) Join towards RP.
4•
Shared tree is built all the way back to the RP.
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133
PIM SM Joining
(171.68.37.121, 224.1.1.1)
Mcast Packets
RP
Source
171.68.37.121
E0
rtr-a
S0
S0
S1
rtr-b
S3
S0
S1
rtr-c
(*, G) Join 6
Receivers begin joining the Shared Tree
6•
RP (“rtr-c”) receives (*, G) Join from a receiver on Shared Tree.
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134
PIM SM Joining
(171.68.37.121, 224.1.1.1)
Mcast Packets
7
(S, G) Join
Source
171.68.37.121
E0
rtr-a
S0
S0
S1
RP
S3
rtr-b
S0
S1
rtr-c
(*, 224.1.1.1), 00:09:21/00:02:38, RP 171.68.28.140, flags: S
Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0,
Outgoing interface list:
Serial1, Forward/Sparse, 00:00:14/00:02:46
(171.68.37.121/32, 224.1.1.1, 00:01:15/00:02:46, flags: T
Incoming interface: Serial3, RPF nbr 171.68.28.139,
Outgoing interface list:
Serial1, Forward/Sparse, 00:00:14/00:02:46
“RP” processes (*,G) Join
(Adds Serial1 to Outgoing Interface Lists)
7•
RP sends (S,G) Joins for all known Sources in Group.
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135
PIM SM Joining
(171.68.37.121, 224.1.1.1)
Mcast Packets
8
(S, G) Join
Source
171.68.37.121
E0
S0
rtr-a
RP
S0
S1
S3
rtr-b
S0
S1
rtr-c
171.68.28.190
(*, 224.1.1.1), 00:04:28/00:01:32, RP 171.68.28.140, flags: SP
Incoming interface: Serial1, RPF nbr 171.68.28.140,
Outgoing interface list: Null
(171.68.37.121/32, 224.1.1.1), 00:04:28/00:01:32, flags:
Incoming interface: Serial0, RPF nbr 171.68.28.190
Outgoing interface list:
Serial1, Forward/Sparse, 00:04:28/00:01:32
“rtr-b” processes Join, creates (S, G) state
(After automatically creating the (*, G) entry)
8•
“rtr-b” sends (S,G) Join toward Source to continue building SPT.
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136
PIM SM Joining
(171.68.37.121, 224.1.1.1)
Mcast Packets
9
Source
171.68.37.121
E0
rtr-a
S0
RP
S0
S1
rtr-b
S3
S0
S1
rtr-c
10 (*, 224.1.1.1)
Mcast Traffic
(*, 224.1.1.1), 00:04:28/00:01:32, RP 171.68.28.140, flags: SP
Incoming interface: Serial0, RPF nbr 171.68.28.191,
Outgoing interface list: Null
(171.68.37.121/32, 224.1.1.1), 00:04:28/00:01:32, flags: FT
Incoming interface: Ethernet0, RPF nbr 0.0.0.0,
Outgoing interface list:
Serial0, Forward/Sparse, 00:04:28/00:01:32
“rtr-a” processes the (S, G) Join; adds Serial0 to OIL
•9 RP begins receiving (S,G) traffic down SPT.
10
• RP forwards (S,G) traffic down Shared Tree to receivers.
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137
PIM SM Joining
(171.68.37.121, 224.1.1.1)
Mcast Packets
RP
Source
171.68.37.121
E0
S0
rtr-a
S0
S1
rtr-b
S3
S0
S1
rtr-c
171.68.28.190
(*, 224.1.1.1)
Mcast Traffic
(*, 224.1.1.1), 00:04:28/00:01:32, RP 171.68.28.140, flags: SP
Incoming interface: Serial1, RPF nbr 171.68.28.140,
Outgoing interface list: Null
(171.68.37.121/32, 224.1.1.1), 00:04:28/00:01:32, flags: T
Incoming interface: Serial0, RPF nbr 171.68.28.190
Outgoing interface list:
Serial1, Forward/Sparse, 00:04:28/00:01:32
Final state in “rtr-b” after Receivers Join
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
138
PIM SM Joining
(171.68.37.121, 224.1.1.1)
Mcast Packets
171.68.28.139
RP
Source
171.68.37.121
E0
rtr-a
S0
S0
S1
rtr-b
S3
S0
S1
rtr-c
(*, 224.1.1.1)
Mcast Traffic
(*, 224.1.1.1), 00:09:21/00:02:38, RP 171.68.28.140, flags: S
Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0,
Outgoing interface list:
Serial1, Forward/Sparse, 00:03:14/00:02:46
(171.68.37.121/32, 224.1.1.1, 00:01:15/00:02:46, flags: T
Incoming interface: Serial3, RPF nbr 171.68.28.139,
Outgoing interface list:
Serial1, Forward/Sparse, 00:00:49/00:02:11
Final state in “RP” after Receivers Join
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
139
PIM Detail Agenda
• PIM SM Registering
• PIM SM Joining
• PIM SM SPT-Switchover
• PIM SM Pruning
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140
PIM SM SPT-Switchover
To RP (10.1.5.1)
rtr-c
10.1.4.1
rtr-a
S1
S0
S2
S1
To Source “Si”
S0
10.1.4.2
E0
10.1.2.1
S0
10.1.2.2
rtr-d
E0
E1
E0
rtr-b
Rcvr A
(Si, G) Traffic Flow
Shared (RPT) Tree
SPT Tree
Rcvr B
(*, 224.1.1.1), 00:01:43/00:02:13, RP 10.1.5.1, flags: S
Incoming interface: Serial0, RPF nbr 10.1.5.1,
Outgoing interface list:
Serial1, Forward/Sparse, 00:01:43/00:02:11
Serial2, Forward/Sparse, 00:00:32/00:02:28
State in “rtr-c” before switch
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
141
PIM SM SPT-Switchover
To RP (10.1.5.1)
rtr-c
10.1.4.1
rtr-a
S1
S0
S2
To Source “Si”
S1
S0
10.1.4.2
E0
10.1.2.1
S0
10.1.2.2
rtr-d
E0
E1
E0
rtr-b
(Si, G) Traffic Flow
Shared (RPT) Tree
Rcvr A
SPT Tree
Rcvr B
(*, 224.1.1.1), 00:01:43/00:02:13, RP 10.1.5.1, flags: SC
Incoming interface: Serial0, RPF nbr 10.1.4.8,
Outgoing interface list:
Ethernet0, Forward/Sparse, 00:01:43/00:02:11
State in “rtr-d” before switch
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
142
PIM SM SPT-Switchover
To RP (10.1.5.1)
rtr-c
10.1.4.1
rtr-a
S1
S0
S2
To Source “Si”
S1
S0
10.1.4.2
E0
10.1.2.1
S0
10.1.2.2
rtr-d
E0
E1
E0
rtr-b
(Si, G) Traffic Flow
Shared (RPT) Tree
Rcvr A
SPT Tree
Rcvr B
(*, 224.1.1.1), 00:01:43/00:02:13, RP 10.1.5.1, flags: S
Incoming interface: Serial0, RPF nbr 10.1.4.1,
Outgoing interface list:
Ethernet0, Forward/Sparse, 00:01:43/00:02:11
State in “rtr-a” before switch
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
143
PIM SM SPT-Switchover
To RP (10.1.5.1)
rtr-c
10.1.4.1
rtr-a
S1
S0
S2
S1
To Source “Si”
S0
10.1.4.2
E0
10.1.2.1
S0
10.1.2.2
rtr-d
E0
E1
E0
rtr-b
(Si, G) Traffic Flow
Shared (RPT) Tree
Rcvr A
Rcvr B
(*, 224.1.1.1), 00:01:43/00:02:13, RP 10.1.5.1, flags: SCJ
Incoming interface: Ethernet0, RPF nbr 10.1.2.1,
Outgoing interface list:
Ethernet1, Forward/Sparse, 00:01:43/00:02:11
SPT Tree
Note “J”
Flag is set
State in “rtr-b” before switch
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
144
PIM SM SPT-Switchover
To RP (10.1.5.1)
rtr-c
10.1.4.1
rtr-a
S1
S0
S2
S1
To Source “Si”
S0
10.1.4.2
E0
10.1.2.1
S0
10.1.2.2
rtr-d
E0
E1
E0
1
rtr-b
(Si, G) Traffic Flow
Shared (RPT) Tree
Rcvr A
SPT Tree
Rcvr B
(*, 224.1.1.1), 00:01:43/00:02:13, RP 10.1.5.1, flags: SCJ
Incoming interface: Ethernet0, RPF nbr 10.1.2.1,
Outgoing interface list:
Ethernet1, Forward/Sparse, 00:01:43/00:02:11
1
New source (Si,G) packet arrives down Shared tree.
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145
PIM SM SPT-Switchover
To RP (10.1.5.1)
rtr-c
10.1.4.1
rtr-a
S1
S0
S2
S1
To Source “Si”
S0
10.1.4.2
E0
10.1.2.1
S0
10.1.2.2
rtr-d
E0
E1
E0
rtr-b
(Si, G) Traffic Flow
Shared (RPT) Tree
Rcvr A
SPT Tree
Rcvr B
(*, 224.1.1.1), 00:01:43/00:02:13, RP 10.1.5.1, flags: SCJ
Incoming interface: Ethernet0, RPF nbr 10.1.2.1,
Outgoing interface list:
Ethernet1, Forward/Sparse, 00:01:43/00:02:11
(171.68.37.121/32, 224.1.1.1), 00:00:28/00:02:51, flags: CJT
Incoming interface: Ethernet0, RPF nbr 10.1.2.1
Outgoing interface list:
Ethernet1, Forward/Sparse, 00:00:28/00:02:32
2
2
Create (Si,G) state.
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146
PIM SM SPT-Switchover
To RP (10.1.5.1)
rtr-c
10.1.4.1
rtr-a
S1
S0
S2
To Source “Si”
S1
S0
10.1.4.2
E0
10.1.2.1
S0
10.1.2.2
rtr-d
E0
E1
E0
Rcvr A
3 (Si,G) Join
rtr-b
(Si, G) Traffic Flow
Shared (RPT) Tree
SPT Tree
Rcvr B
3
Send (Si,G) Join towards Si .
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147
PIM SM SPT-Switchover
To RP (10.1.5.1)
rtr-c
10.1.4.1
rtr-a
S1
S0
S2
S1
To Source “Si”
S0
10.1.4.2
E0
10.1.2.1
S0
10.1.2.2
rtr-d
E0
E1
E0
rtr-b
(Si, G) Traffic Flow
Shared (RPT) Tree
Rcvr A
SPT Tree
Rcvr B
(*, 224.1.1.1), 00:01:43/00:02:13, RP 10.1.5.1, flags: S
Incoming interface: Serial0, RPF nbr 10.1.4.1,
Outgoing interface list:
Ethernet0, Forward/Sparse, 00:01:43/00:02:11
(171.68.37.121/32, 224.1.1.1), 00:13:28/00:02:53, flags: T
Incoming interface: Serial1, RPF nbr 10.1.9.2
Outgoing interface list:
Ethernet0, Forward/Sparse, 00:13:25/00:02:30
New state in “rtr-a”
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
148
PIM SM SPT-Switchover
To RP (10.1.5.1)
rtr-c
10.1.4.1
rtr-a
S1
S0
S2
S1
4 (Si,G) Join
S0
10.1.4.2
To Source “Si”
E0
10.1.2.1
S0
10.1.2.2
rtr-d
E0
E1
E0
rtr-b
Rcvr A
(Si, G) Traffic Flow
Shared (RPT) Tree
SPT Tree
Rcvr B
4
“rtr-a” forwards (Si,G) Join toward Si.
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
149
PIM SM SPT-Switchover
To RP (10.1.5.1)
rtr-c
10.1.4.1
rtr-a
S1
S0
S2
S1
5 (S ,G) Traffic
i
S0
10.1.4.2
To Source “Si”
E0
10.1.2.1
S0
10.1.2.2
rtr-d
E0
E1
E0
rtr-b
Rcvr A
(Si, G) Traffic Flow
Shared (RPT) Tree
SPT Tree
Rcvr B
4
5
“rtr-a” forwards (Si,G) Join toward Si.
(Si, G) traffic begins flowing down SPT tree.
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150
PIM SM SPT-Switchover
To RP (10.1.5.1)
rtr-c
10.1.4.1
S1
S0
6
(Si,G)RP-bit Prune
S2
rtr-a
S1
To Source “Si”
S0
10.1.4.2
E0
10.1.2.1
S0
10.1.2.2
rtr-d
E0
E1
E0
Rcvr A
rtr-b
(Si, G) Traffic Flow
Shared (RPT) Tree
SPT Tree
Rcvr B
4
5
6
“rtr-a” forwards (Si,G) Join toward Si.
(Si, G) traffic begins flowing down SPT tree.
SPT & RPT diverge, triggering (Si,G)RP-bit Prunes toward RP.
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151
PIM SM SPT-Switchover
To RP (10.1.5.1)
rtr-c
10.1.4.1
rtr-a
S1
S0
S2
To Source “Si”
S1
S0
10.1.4.2
E0
10.1.2.1
S0
10.1.2.2
rtr-d
E0
E1
E0
rtr-b
(Si, G) Traffic Flow
Shared (RPT) Tree
Rcvr A
SPT Tree
Rcvr B
(*, 224.1.1.1), 00:01:43/00:02:13, RP 10.1.5.1, flags: S
Incoming interface: Serial0, RPF nbr 10.1.5.1,
Outgoing interface list:
Serial1, Forward/Sparse, 00:01:43/00:02:11
Serial2, Forward/Sparse, 00:00:32/00:02:28
(171.68.37.121/32, 224.1.1.1), 00:13:28/00:02:53, flags: R
Incoming interface: Serial0, RPF nbr 10.1.5.1
Outgoing interface list:
Serial2, Forward/Sparse, 00:00:32/00:02:28
State in “rtr-c” after receiving the (Si, G) RP-bit Prune
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
152
PIM SM SPT-Switchover
To RP (10.1.5.1)
rtr-c
10.1.4.1
rtr-a
S1
S0
S2
7
S1
To Source “Si”
S0
10.1.4.2
E0
10.1.2.1
S0
10.1.2.2
rtr-d
E0
E1
E0
Rcvr A
rtr-b
(Si, G) Traffic Flow
Shared (RPT) Tree
SPT Tree
Rcvr B
•7 Unnecessary (Si, G) traffic is pruned from the Shared tree.
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153
PIM SM SPT-Switchover
To RP (10.1.5.1)
rtr-c
10.1.4.1
rtr-a
S1
S0
S2
8
S1
To Source “Si”
S0
10.1.4.2
E0
10.1.2.1
S0
10.1.2.2
rtr-d
E0
E1
E0
Rcvr A
rtr-b
(Si, G) Traffic Flow
Shared (RPT) Tree
SPT Tree
Rcvr B
•7 Unnecessary (Si, G) traffic is pruned from the Shared tree.
•8 (Si, G) traffic still flows via other branches of the Shared tree.
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154
PIM Detail Agenda
• PIM SM Registering
• PIM SM Joining
• PIM SM SPT-Switchover
• PIM SM Pruning
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155
PIM SM Pruning
Source (SPT) Case
S1
To RP (10.1.5.1)
rtr-a
S0
(Si, G) Traffic Flow
Shared Tree
SPT Tree
10.1.4.2
To Source “Si”
E0
10.1.2.1
10.1.2.2
E1
E0
rtr-b
Rcvr A
(*, 224.1.1.1), 00:01:43/00:02:59, RP 10.1.5.1, flags: SC
Incoming interface: Ethernet0, RPF nbr 10.1.2.1,
Outgoing interface list:
Ethernet1, Forward/Sparse-Dense, 00:01:43/00:02:11
(171.68.37.121/32, 224.1.1.1), 00:01:05/00:01:55, flags: CJT
Incoming interface: Ethernet0, RPF nbr 10.1.2.1
Outgoing interface list:
Ethernet1, Forward/Sparse-Dense, 00:01:05/00:02:55
State in “rtr-b” before Pruning
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
156
PIM SM Pruning
Source (SPT) Case
S1
To RP (10.1.5.1)
rtr-a
S0
(Si, G) Traffic Flow
Shared Tree
SPT Tree
10.1.4.2
To Source “Si”
E0
10.1.2.1
10.1.2.2
E1
E0
rtr-b
Rcvr A
(*, 224.1.1.1), 00:01:43/00:02:59, RP 10.1.5.1, flags: S
Incoming interface: Serial0, RPF nbr 10.1.4.1,
Outgoing interface list:
Ethernet0, Forward/Sparse-Dense, 00:01:43/00:02:11
(171.68.37.121/32, 224.1.1.1), 00:01:05/00:01:55, flags: T
Incoming interface: Serial1, RPF nbr 10.1.9.2
Outgoing interface list:
Ethernet0, Forward/Sparse-Dense, 00:01:05/00:02:55
State in “rtr-a” before Pruning
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
157
PIM SM Pruning
Source (SPT) Case
S1
To RP (10.1.5.1)
rtr-a
S0
(Si, G) Traffic Flow
Shared Tree
SPT Tree
10.1.4.2
E1
X
Rcvr A
E0
10.1.2.1
10.1.2.2
1 IGMP Leave
To Source “Si”
E0
rtr-b
2
1
“rtr-b” is a Leaf router. Last host “Rcvr A”, leaves group G.
2
“rtr-b” removes E1 from (*,G) and all (S,G) OIL’s.
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158
PIM SM Pruning
Source (SPT) Case
S1
To RP (10.1.5.1)
rtr-a
S0
(Si, G) Traffic Flow
Shared Tree
SPT Tree
10.1.4.2
To Source “Si”
E0
10.1.2.1
10.1.2.2
E1
E0
rtr-b
(*, 224.1.1.1), 00:02:32/00:02:59, RP 10.1.5.1, flags: SP
Incoming interface: Ethernet0, RPF nbr 10.1.2.1,
Outgoing interface list:
(171.68.37.121/32, 224.1.1.1), 00:01:56/00:00:53, flags: PT
Incoming interface: Ethernet0, RPF nbr 10.1.2.1
Outgoing interface list:
State in “rtr-b” after Pruning
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
159
PIM SM Pruning
Source (SPT) Case
S1
To RP (10.1.5.1)
rtr-a
S0
(Si, G) Traffic Flow
Shared Tree
SPT Tree
10.1.4.2
E0
10.1.2.1
10.1.2.2
E1
3
To Source “Si”
E0
3 (*,G) Prune
rtr-b
“rtr-b” (*,G) OIL now empty; sends (*,G) Prune toward RP.
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160
PIM SM Pruning
Source (SPT) Case
S1
To RP (10.1.5.1)
rtr-a
S0
(Si, G) Traffic Flow
Shared Tree
SPT Tree
10.1.4.2
To Source “Si”
E0
10.1.2.1
10.1.2.2
E1
E0
4 (S, G) Prune
rtr-b
3
“rtr-b” (*,G) OIL now empty; sends (*,G) Prune toward RP.
4
“rtr-b” (S,G) OIL now empty; sends (S, G) Prune towards Si .
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161
PIM SM Pruning
Source (SPT) Case
S1
To RP (10.1.5.1)
rtr-a
S0
(Si, G) Traffic Flow
Shared Tree
SPT Tree
10.1.4.2
10.1.2.2
E1
5
X
E0
To Source “Si”
E0
10.1.2.1
5
rtr-b
“rtr-a” receives (*, G) Prune; removes E0 from (*,G) & (S,G) OIL’s
(After the 3 second Multi-access Network Prune delay.)
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162
PIM SM Pruning
Source (SPT) Case
S1
To RP (10.1.5.1)
rtr-a
S0
(Si, G) Traffic Flow
Shared Tree
SPT Tree
10.1.4.2
To Source “Si”
E0
10.1.2.1
10.1.2.2
E1
E0
rtr-b
(*, 224.1.1.1), 00:02:32/00:02:59, RP 10.1.5.1, flags: SP
Incoming interface: Serial0, RPF nbr 10.1.4.1,
Outgoing interface list:
(171.68.37.121/32, 224.1.1.1), 00:01:56/00:00:53, flags: PT
Incoming interface: Serial1, RPF nbr 10.1.9.2
Outgoing interface list:
State in “rtr-a” after Pruning
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163
PIM SM Pruning
Source (SPT) Case
To RP (10.1.5.1)
(*,G) Prune
(Si, G) Traffic Flow
Shared Tree
SPT Tree
To Source “Si”
S1
6
rtr-a
S0
10.1.4.2
7
(Si ,G) Prune
E0
10.1.2.1
10.1.2.2
E1
E0
rtr-b
6
“rtr-a” (*,G) OIL now empty; sends (*,G) Prune toward RP.
7
“rtr-a” (S,G) OIL now empty; sends (S,G) Prune towards Si .
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164
PIM SM Pruning
Source (SPT) Case
8
S1
To RP (10.1.5.1)
rtr-a
S0
(Si, G) Traffic Flow
Shared Tree
SPT Tree
10.1.4.2
To Source “Si”
E0
10.1.2.1
10.1.2.2
E1
E0
rtr-b
6
“rtr-a” (*,G) OIL now empty; sends (*,G) Prune toward RP.
7
“rtr-a” (S,G) OIL now empty; sends (S,G) Prune towards Si .
8
(Si,G) traffic ceases flowing down SPT.
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165
Advanced Configuration
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166
Failover 高速化のためのチューニング
• Failover の所要時間には以下のものが含まれる
ユニキャスト・ルーティング構成変更時間
スパニング・ツリーの構成変更時間
PIM RPF Check Interval=5秒＋α(数秒)
IGMP Query Interval=60秒(IGMP max query response time=10
秒も)
PIM Neighbor Timeout=90秒(PIM Hello Interval=30秒)
• 上記の設定を最適化することにより短時間での Failover が実現しま
す。
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167
マルチキャスト・ネットワークの構成変更例(1/3)
ステップ#1
ステップ#2
初期状態
PIM DRダウン
Multicast Stream
Multicast Stream
Gig0/1
Gig0/1
UplinkFast
L2
×
Gig0/2
HSRP
Gig0/3
Gig0/1
FEC FE×4
L3SW#1
3550
Gig0/2
HSRP
L3SW#2
3550
DR
×
Gig0/2
Vlan101
Gig0/1
UplinkFast
Fa0/1
Vlan101
Gig0/3
Gig0/2
Anycast-RP
Vlan100
Gig0/1
L2
OSPF
Gig0/2
Gig0/1
L3SW#1
3550
Gig0/2
Vlan100
Gig0/1
FEC FE×4
Down
L3SW#2
3550
DR
Gig0/2
Vlan101
Gig0/1
L2
Gig0/2
L2
Fa0/1
Vlan101
TCN受信によりL3SW#1のIGMP Snoopingが
削除され、これをトリガにIGMPのエントリも削除さ
れます。
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168
マルチキャスト・ネットワークの構成変更例(2/3)
ステップ#3
Multicast Stream
STP構成変更完了
Gig0/1
STP構成変更完了しますが、L3SW#1のIGMP
Snooping及びIGMPのエントリがないためマルチ
キャストは流れません。
L2
Gig0/3
Gig0/2
Fwding
Gig0/1
L3SW#1
3550
Gig0/2
Vlan100
Gig0/1
FEC FE×4
Down
L3SW#2
3550
ステップ#4
General IGMP Query送出
DR
Gig0/2
Vlan101
Fwding
Gig0/1
Gig0/2
L2
Fa0/1
Vlan101
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定期的なIGMP Queryにより、L3SW#1のIGMP
Snooping及びIGMPのエントリが作成されます。
L3SW#2ダウン後、最大60秒(=IGMP Query
Interval)かかります。
しかし、マルチキャストは流れません。
なぜならPIM Neighbor Timeoutしておらず、
PIM DRはL3SW#2のままだからです。
169
マルチキャスト・ネットワークの構成変更例(3/3)
ステップ#5
PIM Neighbor Timeout
Multicast Stream
PIM Neighbor Timeoutにより、L3SW#1が新し
いDRになります。
Gig0/1
L2
L3SW#2ダウン後、最大90秒(= PIM Neighbor
Timeout = PIM Hello*3)かかります。
Gig0/3
Gig0/2
Fwding
Gig0/1
L3SW#1
3550
DR Gig0/2
Vlan100
Gig0/1
FEC FE×4
L3SW#2
Down
3550
マルチキャスト構成変更完了
Gig0/2
Vlan101
以上でマルチキャストが流れるようになります。
Fwding
Gig0/1
ステップ#6
Gig0/2
構成変更完了時間は最大で90秒かかります。
L2
Fa0/1
Vlan101
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170
PIM RPF check Interval
• マルチキャストルータは5秒毎にRPFインタフェースのチ
ェックを行います。
ユニキャストルートの変化によるRPFインタフェースの変更は5
秒毎のチェックで認識されます。
• Triggered RPF check
12.1(11b)E以降ではユニキャストルートの変更を契機として
RPFインタフェースのチェックを行います。(Cisco Catalyst
3550, 4500, 6500)
これによりFailover時間が短縮されました。
Link FlapによるCPU負荷を避けるためback off timerにより
RPFインタフェースチェック間隔を制御します。
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171
IGMP Query Interval
• IGMP Querier は60秒ごとにReceiverのJoin状態を確認します。
IGMP snooping機能を持ったSwitchはIGMP queryによってルータ
ポートを認識します。
IGMP query interval * 2 = 120s (default値)の間IGMP queryが送
られない場合同じセグメントの他のルータがIGMP querierになります
。
IGMP query intervalを短く設定することによってFailover時間を短
縮することができます。
router(config-if)#ip igmp query-interval <sec>
※合わせてIGMP max query response timeも変更する必要がありま
す。
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172
IGMP max query response time
• IGMP queryに対して複数のReceiverから返ってくる応答メッセージ（
IGMP Join）の集中によるCPU負荷を避けるため、Receiverは一定
時間内でランダムに応答メッセージを返します。
同じセグメントに接続された他のReceiverは応答を控えます。
(suppression)
IGMP snooping機能を持ったスイッチの場合全てのReceiverが応
答メッセージを返しますが、スイッチはルータに対して1つの応答しか
返しません。
• この値はIGMP query intervalより小さな値に設定する必要がありま
す。
router(config-if)#ip igmp query-max-response-time <sec>
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173
PIM Hello Interval
• DRはReceiverからのJoin、SourceからのRegisterメッセージを処
理します。
• DRはPIM Helloメッセージによって決定されます。Default 30秒間隔
• PIM Helloメッセージが3回受信されないと同じセグメントの他のルータ
がDRになります。最大90秒
• PIM Helloメッセージの間隔を短くすることによってDRのFailover時
間を短縮できます。
router(config-if)#ip pim query-interval <sec>
• 12.1(11b)E以降ではPIM Helloメッセージの間隔をmsec単位で設定
できるようになりました。(Cisco Catalyst 3550, 4500, 6500)
• これによりDRのFailoverが1秒以内で実現されます。
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174
Performance
• スイッチング処理には以下のような方法がある
Process Switching
Fast Switching
Multicast Distributed Fast Switching (MDFS)
Cisco Express Forwarding (CEF)
Parallel Express Forwarding (PXF)
IP Multicast Multilayer Switching (MMLS)
Multicast Distributed Hardware Switching (MDHS)
• Cisco Catalyst 3550, 4500, 6500はMMLS, MDHSに
よってMulticastを高速にスイッチすることができる
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175
The Slow Path
Processor Switching Speeds:
Thousands of Packets per Second
Route
Forwarding Table
Processor
172.20 Fast Ethernet 3/1
10.1.2 Gigabit Ethernet 1/1
96.23. VLAN 100
ASIC Switching Speeds:
Millions of Packets per Second
ASIC
Central Hardware
Forwarding Table
SA
DA
10.1.2 172.20
Interface
FF 2/0
• Speed of switch dependant on Control Plane
performance
How fast can you setup the hardware table?
How is the hardware table managed with the environment
changes? Route flaps, etc.
What other tasks is the control plane responsible for?
Routing protocols, ARP, etc.
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176
Topology-Based Switching
Routing
Protocols
OSPF, IGRP
Inject Routes
EIGRP, RIP,
into the
BGP, IS-IS
Routing
Table
Route
Forwarding Table
Processor
172.20 Fast Ethernet 3/1
10.1.2 Gigabit Ethernet 1/1
96.23. VLAN 100
•
•
•
ASIC
SA
DA
Interface
10.1.2 A0-B8-FE Gig1/1
172.20 12-FD-A0 fast3/1
• Forwarding
Information
Base (FIB)
• Cisco Express
Forwarding
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Central Hardware
Forwarding Table
Switching Fabric
Fwd
Engine
Distributed
FIB
Fwd
Engine
Distributed
FIB
177
マルチキャストスイッチング
• MMLS, MDHSは以下をASICで処理させること
によってマルチキャストを高速に処理できる。
マルチキャストルーティング処理（L3）
レプリケーション処理
マルチキャストフォワーディング処理(L2)
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178
Multicast Forwarding
PIM Process
Source
Group
Interface
IGMP Input
Mroute
Table/Lookup
OIF list
int1
int2
L2 Src, Group L4 Data
L2 Src, Group L4 Data
L2 Src, Group L4 Data
Memory
Eth0
L2 Src, Group L4 Data
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Eth1
L2 Src, Group L4 Data
Eth2
L2 Src, Group L4 Data
179
Multicast Hardware Switching
Protocols
EIGRP/OSPF
PIM/IGMP
IGMP snooping
Spanning Tree
Software
Unicast Routing
Multicast Routing
Layer 2 Forwarding
Table
Table
Table
CEF
MFIB
H/W adjacency
H/W FIB
MET replication
Table
Table
Table
Tables
Hardware
Tables
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CEF – MFIB Subsystem
180
Multicast Hardware Switching
Hardware MET Table
Hardware FIB Table
(replication)
S,G
RPF interface
MET index
index
S1, G1
Vlan3
1219
0
S2, G2
Vlan7
1241
..
Set of {vlan switchport}
..
*, G4
Vlan99
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1356
1279 {vlan3, Fa3/1} {vlan5, Fa3/2}
181
Non-RPF interface
Choke, Gasp,
Pant,
Wheeze!!
Core Network
A
E0
High-rate MPEG Video
High-rate Non-RPF Traffic
B
E0
10.1.1.0/24
• RPFインタフェース以外のインタフェースでTrafficが受信された場
合、Assert処理などのためCPUで処理される
Cisco Catalyst 3550, 4500, 6500ではHardwareでNon-RPFトラフィ
ックを処理するためCPUへの負荷を最小限に抑えることができる
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182
Register Traffic
• Sourceから送られたパケットはFirst Hop
RouterのFIBエントリ(Subnet/Mask, 224/4)に
マッチする。
• (S/M, 224/4)にマッチしたパケットのヘッダだけ
がRPにRegisterメッセージとして転送される。
• これによりCPUへの負荷を減らすことができる。
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183
Algorithms Comparison
Unicast
Sparse Mode
Lookup
arrives
Lookup
match?
Discard
rewrite
sent
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arrives
(S,G)?
(*,G)?
RPF?
OIF
List?
Direct
Co?
PIM
Process
OIF
INULL?
Forward/
Replicate
Discard
rewrite
sent
184
Multicast State Maintenance
•CPU load factors
Must send/receive Registers
Must send periodic Joins/Prunes
Must perform RPF recalculation every 5 seconds
Watch the total number of mroute table entries
Unicast route table size impacts RPF
recalculation
•Memory load factors
(*, G) entry ~ 380 bytes + OIL size
(S, G) entry ~ 220 bytes + OIL size
Outgoing interface list (OIL) size
Each oil entry ~ 150 bytes
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185
アクセス制御 (Source Registration)
• 特定のソースサーバからの Multicast トラフィッ
クだけを受け付けるよう RP を設定
RP で ACL を使用し Resister を制限する
ip pim accept-register <ACL>
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186
アクセス制御 (Receiver Join)
• 特定のユーザからの IGMP Join だけを許可
ユーザが接続されているルータのインタフェースで
ACLを使用しアクセスを制限する
ip igmp access-group <ACL>
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187
Administratively-Scoped Zones
• マルチキャストトラフィックの伝播範囲を制限
広帯域を使用するトラフィックを部署内に限定
重要なマルチキャストトラフィックの管理
• scoped zone の例:
239.255.0.0/16 = 部署内
239.192.0.0/14 = 企業内
224.1.0.0 - 238.255.255.255 = インターネット
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188
Administratively-Scoped Zones
239.255.255.255
239.255.0.0
239.254.255.255
239.255.0.0/16
239.254.0.0/16
239.253.0.0/16
Local Scope
Local Scope Expansion Space
239.253.0.0
239.252.255.255
239.192.0.0/14
Organization-Local Scope
239.192.0.0
239.191.255.255
239.128.0.0/10
239.64.0.0/10
239.0.0.0/10
239.0.0.0
238.255.255.255
224.0.0.0
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239.255.0.0/8
239.254.0.0/8
.
.
224.0.0.0/8
Organization-Local Scope Expansion Space
Global Scope
*Based on RFC 2365
189
Administratively-Scoped Zones
Site A (HQ)
239.255.0.0/16
Site-Local
Boundaries
• 広帯域を使用するマルチキャスト
トラフィック(239.255.0.0/16)をサ
イト内だけに限定
• WAN links には伝播させない
Site-Local
Boundaries
Site B (LA)
Site C (ATL)
Border B
239.255.0.0/16
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Border C
239.255.0.0/16
190
Administratively-Scoped Zones
Site A (HQ)
Interface Serial0
ip multicast boundary 10
• 広帯域を使用するマルチキャスト
トラフィック(239.255.0.0/16)をサ
イト内だけに限定
• WAN links には伝播させない
Interface Serial1
ip multicast boundary 10
239.255.0.0/16
access-list 10 deny 239.255.0.0 0.0.255.255
access-list 10 permit any
Site-Local
Boundaries
Border A
Site-Local
Boundaries
Site B (LA)
Site C (ATL)
Border B
Interface Serial0
Border C
Interface Serial0
ip multicast boundary 10
239.255.0.0/16
ip multicast boundary 10
239.255.0.0/16
access-list 10 deny 239.255.0.0 0.0.255.255
access-list 10 deny 239.255.0.0 0.0.255.255
access-list 10 permit any
access-list 10 permit any
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191
More Information
• White Papers
• Web and Mailers
• Cisco Press
CCO Multicast page:
http://www.cisco.com/go/ipmulticast
Questions:
[email protected]
Customer Support Mailing List:
[email protected]
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RTFB = “Read the Fine Book”
192
Multicast Hands-On
Lecture補足資料
2003/3/26 ~ 28
Cisco Systems K.K.
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193
IGMPv1—Packet Format
4
Ver
7
Type
15
Unused
23
31
Checksum
Group Address
Ver:
Code Version = 1
Type:
1 = Host Membership Query
2 = Host Membership Report
Group Address:
Multicast Group Address
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194
IGMPv2—Packet Format
7
Type
15
Max. Resp.
Time
31
Checksum
Group Address
Type:
0x11 = Membership Query
0x12 = Version 1 Membership Report
0x16 = Version 2 Membership Report
0x17 = Leave Group
Max. Resp. Time
max. time before sending a responding
report in 1/10 secs. (Default = 10 secs)
Group Address:
Multicast Group Address
(0.0.0.0 for General Queries)
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195
IGMPv3 — Query Packet Format
Type = 0x11
IGMP Query
Max. Resp. Time
Max. time to send a response
if < 128, Time in 1/10 secs
if > 128, FP value (12.8 - 3174.4 secs)
Group Address:
Multicast Group Address
(0.0.0.0 for General Queries)
S Flag
Suppresses processing by routers
QRV (Querier Robustness Value)
Affects timers and # of retries
7
Type = 0x11
15
Max. Resp.
Code
31
Checksum
Group Address
S QRV
QQIC
Number of Sources (N)
Source Address [1]
Source Address [2]
.
.
.
Source Address [N]
QQIC (Querier’s Query Interval)
Same format as Max. Resp. Time
Number of Sources (N)
(Non-zero for Group-and-Source Query)
Source Address
Address of Source
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196
IGMPv3 — Report Packet Format
7
Type = 0x22
15
31
Reserved
Checksum
Reserved
# of Group Records (M)
7
15
Record Type Aux Data Len
31
# of Sources (N)
Multicast Group Address
Group Record [1]
Group Record [2]
.
.
.
Source Address [1]
Source Address [2]
.
.
.
Source Address [N]
Auxilliary Data
Group Record [M]
# of Group Records (M)
Number of Group Records in Report
Group Records 1 - M
Group address plus list of zero or
more sources to Include/Exclude
(See Group Record format)
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Record Type
Include, Exclude, Chg-to-Include,
Chg-to-Exclude, Add, Remove
# of Sources (N)
Number of Sources in Record
Source Address 1- N
Address of Source
戻る
197
7.Anycast RP
Anycast RP Failover–1
①RP down
lo 254
254.8
lo 1
1.8
lo 254
254.8
lo 1
2.8
Si
③Elected as New DR
Si
④Registering
②PIM Neighbor
Timeout
Si
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Si
198
7.Anycast RP
Anycast RP Failover–1
lo 254
254.8
lo 1
2.8
lo 254
254.8
lo 1
1.8
Si
Si
Si
Si
⑦Add interface to OIL.
Start forwarding.
RP is 254.8
⑤ RPF interface is changed .
⑥send (*,G),(S,G) join to new RPF
Recovery time is about ～15sec.
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戻る
199
Catalyst 6500 でHardware Switchingが使用されないケース
～Partially Switched Flows with PFC1 or PFC2
- If your system has a PFC1 or PFC2 installed, a flow might be partially
switched instead of completely switched in these situations:
- The switch is configured as a member of the IP multicast group
(using the ip igmp join-group command) on the RPF interface of the
multicast source.
- During the registering state if the switch is the first-hop router to
the source in PIM sparse mode (in this case, the switch must send
PIM-register messages to the rendezvous point [RP]).
- The multicast TTL threshold is configured on an outgoing interface
for the flow (using the ip multicast ttl-threshold command).
- The multicast helper is configured on the RPF interface for the
flow, and multicast to broadcast translation is required.
- The outgoing interface is a generic routing encapsulation (GRE)
Distance Vector Multicast Routing Protocol (DVMRP) tunnel
interface.
- The maximum transmission unit (MTU) of the RPF interface is
greater than the MTU of any outgoing interface.
- If Network Address Translation (NAT) is configured on an interface,
and source address translation is required for the outgoing
interface.
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200
Catalyst 6500 でHardware Switchingが使用されないケース
～Partially Switched Flows with PFC1
- In PFC1 systems, a flow might be partially switched instead of
completely switched if the extended access list deny condition
on the RPF interface specifies anything other than the Layer 3
source, Layer 3 destination, or IP protocol (an example is
Layer 4 port numbers).
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201
Catalyst 6500 でHardware Switchingが使用されないケース
～Partially Switched Flows with PFC2
- In PFC2 systems, a flow might be partially switched instead of
completely switched in these situations:
- (*,G) flows will be partially switched on the last-hop leaf
router if the shared-tree to shortest-path-tree (SPT)
threshold is not equal to infinity. This allows the flow to
transition from SPT.
- If an output ACL is applied on an outgoing interface.
http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/product/lan/cat6000/12_1e/swconfig/mcastmls.htm#87618
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202
PS-510
3040_05_2001_c1
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Backup Slides
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マルチキャストの歴史とこれから
Steve
Deering
develops IP
Multicast
t
e
c
1987
1988
1989 1990
1991
n
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y
Mbone : Overlay
Multicast Deployment
Idea of shared trees
and Rendezvous
Point originated
1986
h
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NO application support
conferencing tools(vic,
vat, wb, sdr) created
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s
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マルチキャストの歴史とこれから
Steve
Deering
develops IP
Multicast
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o
Cisco PIM
shipped as part
of IOS
l
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y
Native PIM Multicast
on production
networks
Idea of shared trees
and Rendezvous
Point originated
Lots of interest but no OS support
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2006
NO application support
conferencing tools(vic,
vat, wb, sdr) created
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マルチキャストの歴史とこれから
Steve
Deering
develops IP
Multicast
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o
Cisco PIM
shipped as part
of IOS
l
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g
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Finance
Industry
Deployment
Idea of shared trees
and Rendezvous
Point originated
Lots of interest but no OS support
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NO application support
conferencing tools(vic,
vat, wb, sdr) created
a
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p
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Tibco Finance
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マルチキャストの歴史とこれから
Steve
Deering
develops IP
Multicast
t
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o
Cisco PIM
shipped as part
of IOS
l
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g
y
Native PIM multicast
Deloyment in ISP’s
Idea of shared trees
and Rendezvous
Point originated
MSDP & MBGP
Lots of interest but no OS support
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NO application support
conferencing tools(vic,
vat, wb, sdr) created
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© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
p
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Tibco Finance
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マルチキャストの歴史とこれから
Steve
Deering
develops IP
Multicast
t
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l
o
Cisco PIM
shipped as part
of IOS
g
y
Corporate
Communication
Idea of shared trees
and Rendezvous
Point originated
MSDP & MBGP
Lots of interest but no OS support
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NO application support
conferencing tools(vic,
vat, wb, sdr) created
Tibco Finance
IPTV, WMP and
Real Player
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マルチキャストの歴史とこれから
Steve
Deering
develops IP
Multicast
t
e
c
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l
o
Cisco PIM
shipped as part
of IOS
g
y
SSM
Deployment
SSM and
IGMP v3
Idea of shared trees
and Rendezvous
Point originated
MSDP & MBGP
Lots of interest but no OS support
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2006
NO application support
conferencing tools(vic,
vat, wb, sdr) created
Tibco Finance
App & OS Support for
SSM & IGMP v3
IPTV, WMP and
Real Player
a
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© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
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マルチキャストの歴史とこれから
Steve
Deering
develops IP
Multicast
t
e
c
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n
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l
o
Cisco PIM
shipped as part
of IOS
g
y
Multicast &
VPN’s
Deployment
SSM and
IGMP v3
Idea of shared trees
and Rendezvous
Point originated
MVPN
MSDP & MBGP
Lots of interest but no OS support
1986
1987
1988
1989 1990
1991
1992
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2000
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2003 2004
2005
2006
NO application support
conferencing tools(vic,
vat, wb, sdr) created
Tibco Finance
App & OS Support for
SSM & IGMP v3
MPLS VPN’s
IPTV, WMP and
Real Player
a
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© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
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マルチキャスト技術の全体像
End-to-End アーキテクチャ
ISP A
ISP B
MSDP
RP
マルチキャスト Source
X
DR
RP
マルチキャスト Source
Y
ISP B
ISP A
MBGP
IGMP Snooping, CGMP,
RGMP
DR
IGMP
企業内マルチキャスト
PIM-SM
Bidir PIM
PIM-SSM
MVPN
DR
ドメイン間マルチキャスト
• クライアント – ルータ間のマルチキャスト制御:
IGMPv2, IGMPv3
• ドメイン間のマルチキャストルーティングプロトコル
MBGP
• LANスイッチ(L2)のマルチキャスト機能:
IGMP Snooping, CGMP, RGMP
• RP間のソース情報の共有
MSDP, Anycast RP
• ルータ （mcastルーティングプロトコル）:
PIM-SM, PIM-DM, DVMRP
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マルチキャスト新機能
PIM-SSM, Bidir PIM, MVPN, IPv6
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212
マルチキャスト技術の全体像
End-to-End アーキテクチャ
ISP A
ISP B
MSDP
RP
マルチキャスト Source
X
DR
RP
マルチキャスト Source
Y
ISP B
ISP A
MBGP
IGMP Snooping, CGMP,
RGMP
DR
IGMP
企業内マルチキャスト
PIM-SM
Bidir PIM
PIM-SSM
MVPN
DR
ドメイン間マルチキャスト
• クライアント – ルータ間のマルチキャスト制御:
IGMPv2, IGMPv3
• ドメイン間のマルチキャストルーティングプロトコル
MBGP
• LANスイッチ(L2)のマルチキャスト機能:
IGMP Snooping, CGMP, RGMP
• RP間のソース情報の共有
MSDP, Anycast RP
• ルータ （mcastルーティングプロトコル）:
PIM-SM, PIM-DM, DVMRP
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
マルチキャスト新機能
PIM-SSM, Bidir PIM, MVPN, IPv6
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213
マルチキャスト技術の全体像
End-to-End アーキテクチャ
ISP A
ISP B
MSDP
マルチキャスト Source
X
RP
DR
RP
マルチキャスト Source
Y
ISP B
ISP A
MBGP
IGMP Snooping, CGMP,
RGMP
DR
IGMP
企業内マルチキャスト
PIM-SM
Bidir PIM
PIM-SSM
MVPN
DR
ドメイン間マルチキャスト
• クライアント – ルータ間のマルチキャスト制御:
IGMPv2, IGMPv3
• ドメイン間のマルチキャストルーティングプロトコル
MBGP
• LANスイッチ(L2)のマルチキャスト機能:
IGMP Snooping, CGMP, RGMP
• RP間のソース情報の共有
MSDP, Anycast RP
• ルータ （mcastルーティングプロトコル）:
PIM-SM, PIM-DM, DVMRP
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
マルチキャスト新機能
PIM-SSM, Bidir PIM, MVPN, IPv6
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214
マルチキャスト技術の全体像
End-to-End アーキテクチャ
ISP A
ISP B
MSDP
RP
マルチキャスト Source
X
DR
RP
マルチキャスト Source
Y
ISP B
ISP A
MBGP
IGMP Snooping, CGMP,
RGMP
DR
IGMP
企業内マルチキャスト
PIM-SM
Bidir PIM
PIM-SSM
MVPN
DR
ドメイン間マルチキャスト
• クライアント – ルータ間のマルチキャスト制御:
IGMPv2, IGMPv3
• ドメイン間のマルチキャストルーティングプロトコル
MBGP
• LANスイッチ(L2)のマルチキャスト機能:
IGMP Snooping, CGMP, RGMP
• RP間のソース情報の共有
MSDP, Anycast RP
• ルータ （mcastルーティングプロトコル）:
PIM-SM, PIM-DM, DVMRP
© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
マルチキャスト新機能
PIM-SSM, Bidir PIM, MVPN, IPv6
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