ネイティブマルチキャストフロー – Any-Sourceマルチキャストモデル

概要

このドキュメントでは、Any-Source Multicast(ASM)モデルのパケットフローについて説明します。

背景説明

このドキュメントでは、Native Multicastパケットフローの詳細なパケットフローとその出力の分析について説明します。ここでは、コントロールプレーンとフォワーディングプレーンの詳細な分析出力とパケットフローについて説明します。

ASMは、受信側が送信側の知識を持たないモデルです。これは、任意の送信元からトラフィックを受信できることを意味します。受信側は、送信側が使用するマルチキャストグループと、このアドレス宛てのすべてのトラフィックを受信するためにサブスクライブするInternet Group Management Protocol(IGMP)のみを認識します。

これらはすべて、このドキュメントで説明します。

1.レシーバがアクティブな場合の動作

2.ソースがアクティブな場合の動作

3.ランデブーポイント(RP)でレジスタを受信するとどうなりますか。

4.(S,G)の形成Till First Hop Router(FHR)。

5.最初のマルチキャストストリームに使用するパス。

6. 2つのストリームがラストホップルータ(LHR)で受信されると、どうなりますか。

7.共有ツリー上での最短パスツリー(SPT)の形成何が起こるか、スイッチオーバーが行われる理由が正確に示されます。 

Protocol Independent Multicast(PIM)は、マルチキャストツリーを作成するために送信元と受信側の間のマルチキャストルーティングプロトコルとして使用されます。ASMでは、(*,G)マルチキャストエントリが使用されます。*はany-sourceを表し、Gはトラフィックを受信するために関心のあるマルチキャストグループアドレスの受信者です。

ステップ1：レシーバがアクティブな場合、IGMPレポートメッセージを送信する

• 受信側の関心表現を受信すると、代表ルータ(DR)は、そのマルチキャストグループのRPに向けてPIM Joinメッセージを送信します。
• このJoinメッセージは(*,G) Joinと呼ばれます。これは、すべてのソースのグループGをそのグループに結合するためです。
• (*,G) Joinは、グループのRPに対してホップ単位で移動し、通過する各ルータでは、グループGのマルチキャストツリー状態がインスタンス化されます。

LHRは(*,G)エントリにCフラグがあるため、ラストホップルータと見なします。これは、直接接続されたレシーバがあることを意味します(実際この場合はigmp join groupコマンドを使用して自身です)。

ステップ2：ソースがアクティブの場合

• DRが登録メッセージを送信する前に、RPではなくRPセット情報を持っていることを確認するためにmrouteテーブルを調べる必要があり、すべてのチェックでDRとRPルータ間でPIMを有効にする必要があります。
• FHRトンネルとRPトンネルの両方に、ソフトウェアレベルのトンネルカプセル化とカプセル化解除が必要です。
• [Register Message]は、情報ソースグループとソースの存在を示します。
• カプセル化されたマルチキャストパケットが抽出され、RPは宛先アドレスの状態(*,G)があるかどうかを確認します。
• (*,G)状態がない場合、PIM Register-Stopはすぐに戻されます。

ステップ3：フォーム共有ツリー

• DRが登録メッセージを送信する前に、RPではなくRPセット情報があることを確認するためにmrouteテーブルを調べる必要があり、すべてのチェックでDRとRPルータ間でPIMを有効にする必要があります
• FHRトンネルとRPトンネルの両方に、ソフトウェアレベルのトンネルカプセル化とカプセル化解除が必要です
• [Register Message]は、情報ソースグループと、ソースの場合は存在を示します。
• カプセル化されたマルチキャストパケットが抽出され、RPは宛先アドレスの状態(*,G)があるかどうかを確認します。
• (*,G)状態がない場合、PIM Register-Stopはすぐに戻されます。

ステップ4:(S,G)FHRに到達するパケット

• RP(S,G) PIM JOINでのREGISTER MESSAGEの存在のみがFHRに移動します。転送状態を作成します。
• PIM JOINの後、マルチキャストトラフィックフローのハードウェア転送状態を作成するプロセスが完了します。
• (*,G)リスナーが存在する場合、RPはマルチキャスト送信元IPアドレスに向けてSPTの構築を開始します。ここで、PIM Joinを送信するアップストリームインターフェイスを検出するためにRPFチェックが実行されます。

ステップ5：マルチキャストパケットの最初のストリーム、共有ツリー経由でレシーバに到達

• ルータがマルチキャストストリームを転送するのは、INC/RFPインターフェイスで受信された場合だけです。
• マルチキャストパケットの送信元アドレスがユニキャストRTと照合されます。
• 参加が送信された送信元の方向で、インターフェイスとネクストホップマルチキャストルータを決定します。
• RPはSのソース固有のツリーに参加している最中であり、データパケットはRPにカプセル化され続けます。SからのパケットもネイティブにRPに到着し始めると、RPはこれらのパケットの2つのコピーを受信します。
• この時点で、RPはこれらのパケットのカプセル化されたコピーを廃棄し始め、REGISTER STOPメッセージをSのDRに送り返して、DRがパケットを不必要にカプセル化するのを防ぎます。

• RPが送信元ツリーを介して送信元トラフィックを受信すると、ハードウェアソースパスが確立されます。「T」フラグを設定すると、ツリーが構築されます。
• RPがREGISTER STOPを送信し、送信元トラフィックの受信後にFHRからRPへのトンネルを切断します。
• この登録プロセスを停止するために、RPはPIMレジスタ停止メッセージを送信します 

ステップ6:LHRがSPTからトラフィックを受信し、共有ツリーにプルーンメッセージを送信する

マルチキャストトラフィックの2つのストリームを受信すると、LHRはSPTからのトラフィックの受信を開始し、共有ツリーにプルーンメッセージを送信します。

Jフラグは、それぞれの(*,G)状態がリーフルータによってSPTを切り替えることを意味します。 

LHR番号

(10.0.12.1, 239.1.1.1), 00:00:38/00:02:21, flags:LJT

  Incoming interface:FastEthernet0/0、RPF nbr 10.0.78.7

  Outgoing interface list:

    GigabitEthernet1/0、Forward/Sparse、00:00:38/00:02:21

「F」フラグは通常、PIM DRルータで作成された状態に対して見られ、RPに登録されているフローに対応する転送状態を示します。「F」フラグが引き続き表示される場合、ルータはRPからPIM Register-Stopメッセージを受信できない可能性が高いため、SPTに切り替えられていないソースがあります。