mtrace V2を使用したマルチキャストのトラブルシューティング
はじめに
このドキュメントでは、Cisco IOS®XRのmtraceバージョン2について説明します。
前提条件
要件
このドキュメントに関する固有の要件はありません。
使用するコンポーネント
このドキュメントは、Cisco IOS®XRに固有のものですが、特定のソフトウェアリリースやハードウェアに限定されるものではありません。
このドキュメントの情報は、特定のラボ環境にあるデバイスに基づいて作成されました。このドキュメントで使用するすべてのデバイスは、クリアな（デフォルト）設定で作業を開始しています。対象のネットワークが実稼働中である場合には、どのようなコマンドについても、その潜在的な影響について確実に理解しておく必要があります。
mtrace v1とmtrace v2の比較
- mtrace v2応答メッセージは、mTrace v1応答メッセージと同じです。
- mtrace v1はIPv4マルチキャストのみをサポートします。mTrace v2はIPv4およびIPv6マルチキャストをサポートします。
- mtrace v1のQueryメッセージとResponseメッセージはIGMPメッセージです。mTrace v2パケットはすべてUDPです。
- mtrace v1には、ルーティングプロトコル用のフィールドがありました。これは、アップストリームルータに向かうRPFに使用されるマルチキャストルーティングプロトコルです。mTrace v2には2つのフィールドがあります。1つはRPFに使用されるユニキャストルーティングプロトコル用で、もう1つはアップストリームルータに対して実行されるマルチキャストルーティングプロトコル用です。
- mtrace v1とv2の目的は同じで、パケット構文は非常によく似ています。
- mtrace v1とv2は、ルーティングプロトコルとフォワーディングコードに異なるコードセットを使用します。
- mtrace v2は、アドレスファミリIPv6と特定のUDPポート番号(33435)をサポートします。
注:Cisco IOS XRソフトウェアのmtrace v2では、標準のRFCポート33435の代わりに、非標準のポート33433が使用されます。
mtrace v2の詳細
- このツールを使用すると、送信元から宛先までのパスをトレースできます。使用されたパスを確認し、Time-To-Live（TTL；存続可能時間）やReverse Path Forwarding（RPF；リバースパス転送）などの問題を示す場合もあります。
- mtrace v2とv1の目標は同じです。mtraceがパスを確認する方法は、パケットを宛先（ラストホップルータまたはLHR）に送信し、送信元（ソースツリー）またはRendez-Vous Point(RP)ルータに向かって逆方向にパスをトレースすることです。つまり、宛先（ユニキャストアドレス）、送信元（ユニキャストアドレス）、およびマルチキャストグループを指定する必要があります。
- mtrace機能の本当の利点は、mtraceコマンドがネットワーク内の任意のルータ（発信側）から実行できることです。ファーストホップルータ(FHR)またはRPである必要はありません。
- mtrace v2は、RFC 8487: mtrace Version 2: Traceroute Facility for IP Multicastで指定されています。
- ios-XRのmtrace v1はドラフトに基づいています：draft-ietf-idmr-traceroute-ipm
- mtrace v2はmVPNをサポートしていません
mtraceに使用されるパケットには3つのタイプがあります。これら3つのパケットを組み合わせると、mtraceが動作します。発信元は、ラストホップルータに向けてmtrace Queryパケットを送信します。このLHRはクエリーを要求パケットに変換します。その後、このパケットはアップストリームルータに向けてホップバイホップでユニキャスト転送されます。LHRとすべてのアップストリームルータは、インターフェイスアドレス、ルーティングプロトコル、フォワーディングコードなどの有用な情報を含む応答データブロックを追加します。要求がFHRに到着すると、要求は応答パケットに変換され、発信元に転送されます。トレースが完了していない場合、たとえば「no route」などの致命的なエラーが発生した場合、中継ルータは発信元にも応答を返す可能性があります。
3つのmtraceパケットタイプの手順と処理については、このイメージを参照してください。
発信元はR-10です。LHRはLHR-4です。FHRはFHR-3です。RPはRP-5です。ネットワークでPIMスパースモード(PIM-SM)またはAny Source Multicast(ASM)が実行されている。
mtrace要求メッセージは次のようになります。
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Type | Length | # Hops |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| |
| Multicast Address |
| |
+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+
| |
| Source Address |
| |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| |
| Mtrace2 Client Address |
| |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Query ID | Client Port # |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
クライアントアドレスは発信元のアドレスなので、mTrace v2コマンドを実行するルータになります。
応答データブロックは、関心情報を保持する。この情報が要求メッセージに追加されます。各ルータは、要求メッセージに1つの応答データブロックを追加します。応答データブロックは次のとおりです。
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Type | Length | MBZ |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Query Arrival Time |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Incoming Interface Address |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Outgoing Interface Address |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Upstream Router Address |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| |
. Input packet count on Incoming Interface .
| |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| |
. Output packet count on Outgoing Interface .
| |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| |
. Total number of packets for this source-group pair .
| |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Rtg Protocol | Multicast Rtg Protocol |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Fwd TTL | MBZ |S| Src Mask |Forwarding Code|
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
traceroute出力の表示に使用されるのは、この応答ブロックの情報です。それぞれの応答ブロックは、mtrace出力の1行です。
ルーティングプロトコルおよびマルチキャストルーティングプロトコル番号は、IP Multicast MIB(RFC 5132)のipMcastRouteRtProtocolと同じ値です。 これらは、mtrace v1で使用される値とは異なります。
IANAでは次のようにリストしています。
ルーティング プロトコル:
other (1), -- not specified
local (2), -- local interface
netmgmt (3), -- static route
icmp (4), -- result of ICMP Redirect
-- the following are all dynamic
-- routing protocols
egp (5), -- Exterior Gateway Protocol
ggp (6), -- Gateway-Gateway Protocol
hello (7), -- FuzzBall HelloSpeak
rip (8), -- Berkeley RIP or RIP-II
isIs (9), -- Dual IS-IS
esIs (10), -- ISO 9542
ciscoIgrp (11), -- Cisco IGRP
bbnSpfIgp (12), -- BBN SPF IGP
ospf (13), -- Open Shortest Path First
bgp (14), -- Border Gateway Protocol
idpr (15), -- InterDomain Policy Routing
ciscoEigrp (16), -- Cisco EIGRP
dvmrp (17), -- DVMRP
rpl (18), -- RPL [RFC-ietf-roll-rpl-19]
dhcp (19), -- DHCP [RFC2132]
マルチキャストルーティングプロトコル：
other(1), -- none of the following
local(2), -- e.g., manually configured
netmgmt(3), -- set via net.mgmt protocol
dvmrp(4),
mospf(5),
pimSparseDense(6), -- PIMv1, both DM and SM
cbt(7),
pimSparseMode(8), -- PIM-SM
pimDenseMode(9), -- PIM-DM
igmpOnly(10),
bgmp(11),
msdp(12)
mtrace v2のフォワーディングコードを次に示します。これらはmtrace v1と同じではありません。
Value Name Description
----- -------------- ----------------------------------------------
0x00 NO_ERROR No error.
0x01 WRONG_IF Mtrace2 Request arrived on an interface
for which this router does not perform
forwarding for the specified group to the
source or RP.
0x02 PRUNE_SENT This router has sent a prune upstream that
applies to the source and group in the
Mtrace2 Request.
0x03 PRUNE_RCVD This router has stopped forwarding for this
source and group in response to a Request
from the downstream router.
0x04 SCOPED The group is subject to administrative
scoping at this router.
0x05 NO_ROUTE This router has no route for the source or
group and no way to determine a potential
route.
0x06 WRONG_LAST_HOP This router is not the proper LHR.
0x07 NOT_FORWARDING This router is not forwarding this source and
group out the Outgoing Interface for an
unspecified reason.
0x08 REACHED_RP Reached the Rendezvous Point.
0x09 RPF_IF Mtrace2 Request arrived on the expected
RPF interface for this source and group.
0x0A NO_MULTICAST Mtrace2 Request arrived on an interface
that is not enabled for multicast.
0x0B INFO_HIDDEN One or more hops have been hidden from this
trace.
0x0C REACHED_GW Mtrace2 Request arrived on a gateway (e.g.,
a NAT or firewall) that hides the
information between this router and the
Mtrace2 client.
0x0D UNKNOWN_QUERY A non-transitive Extended Query Type was
received by a router that does not support
the type.
0x80 FATAL_ERROR A fatal error is one where the router may
know the upstream router but cannot forward
the message to it.
0x81 NO_SPACE There was not enough room to insert another
Standard Response Block in the packet.
0x83 ADMIN_PROHIB Mtrace2 is administratively prohibited.
ios-XRでのmtrace v2
コマンドの構文
使用方法： mtrace
mtrace v2を使用するには、必ず2を指定してください。
RP/0/RP0/CPU0:R-10#mtrace?
mtrace mtrace2
RP/0/RP0/CPU0:R-10#mtrace2 ?
ipv4 IPv4 Address family
ipv6 ipv6 Address Family
RP/0/RP0/CPU0:R-10#mtrace2 ipv4 ?
Hostname or A.B.C.D Source to trace route from
送信元アドレスは発信元のアドレスです。
RP/0/RP0/CPU0:R-10#mtrace2 ipv4 10.1.3.3 ?
Hostname or A.B.C.D Destination of route
debug Mtrace client-side debugging(cisco-support)
宛先アドレスはLHRのアドレスです。
RP/0/RP0/CPU0:R-10#mtrace2 ipv4 10.1.3.3 10.2.4.4 ?
Hostname or A.B.C.D Group to trace route via
debug Mtrace client-side debugging(cisco-support)
Group addressは、トレース対象のマルチキャストストリームのGroup addressです。
RP/0/RP0/CPU0:R-10#mtrace2 ipv4 10.1.3.3 10.2.4.4 225.1.1.1 ?
Hostname or A.B.C.D response address to receive response
debug Mtrace client-side debugging(cisco-support)
応答アドレスは、traceroute応答が返されるアドレスです。
RP/0/RP0/CPU0:R-10#mtrace2 ipv4 10.1.3.3 10.2.4.4 225.1.1.1 10.0.0.10 ?
<1-255> Time-to-live for multicasted trace request
debug Mtrace client-side debugging(cisco-support)
例
このコマンドはネットワーク内の任意のルータから開始できます。PIM/マルチキャストが有効になっているルータや、調査中の特定の共有ツリーまたは送信元ツリーから開始する必要はありません。
RP/0/RP0/CPU0:R-10#mtrace2 ipv4 10.1.3.3 10.2.4.4 225.1.1.1 10.0.0.10
Type escape sequence to abort.
Mtrace from 10.1.3.3 to 10.2.4.4
via group 225.1.1.1
From source (?) to destination (?)
Querying full reverse path...
0 10.2.4.4
-1 10.4.7.4 PIM [10.1.3.0/24]
-2 10.5.7.7 PIM [10.1.3.0/24]
-3 0.0.0.0 PIM Reached RP/Core [10.1.3.0/24]
共有ツリー(*,G)に対してmtraceが実行されたことがわかります。 mtraceはラストホップルータ10.2.4.4で開始し、共有ツリーでRP(10.0.0.5)に戻りました。 この理由は、LHR-4ルータにはグループ225.1.1.1の送信元10.1.3.3に対する(S,G) MRIBエントリがないためです。
[10.1.3.0/24]の部分は、RPF情報に使用されるユニキャストルートです。IOS-XRのRPF情報は、常にIPv4の/32エントリです。この情報は、ユニキャストルートから取得されます。このユニキャストルートが表示されます。
表示されているマルチキャストプロトコルがあります。これがPIMです。
ホップカウントは逆に表示され、最後のホップルータで0から始まり、最初のホップルータに到達するまで負の値になります。
次は、ソースツリーの場合です。
RP/0/RP0/CPU0:LHR-4#show mrib route 225.1.1.1
IP Multicast Routing Information Base
Entry flags: L - Domain-Local Source, E - External Source to the Domain,
C - Directly-Connected Check, S - Signal, IA - Inherit Accept,
IF - Inherit From, D - Drop, ME - MDT Encap, EID - Encap ID,
MD - MDT Decap, MT - MDT Threshold Crossed, MH - MDT interface handle
CD - Conditional Decap, MPLS - MPLS Decap, EX - Extranet
MoFE - MoFRR Enabled, MoFS - MoFRR State, MoFP - MoFRR Primary
MoFB - MoFRR Backup, RPFID - RPF ID Set, X - VXLAN
Interface flags: F - Forward, A - Accept, IC - Internal Copy,
NS - Negate Signal, DP - Don't Preserve, SP - Signal Present,
II - Internal Interest, ID - Internal Disinterest, LI - Local Interest,
LD - Local Disinterest, DI - Decapsulation Interface
EI - Encapsulation Interface, MI - MDT Interface, LVIF - MPLS Encap,
EX - Extranet, A2 - Secondary Accept, MT - MDT Threshold Crossed,
MA - Data MDT Assigned, LMI - mLDP MDT Interface, TMI - P2MP-TE MDT Interface
IRMI - IR MDT Interface, TRMI - TREE SID MDT Interface, MH - Multihome Interface
(*,225.1.1.1) RPF nbr: 10.4.7.7 Flags: C RPF
Up: 1d21h
Incoming Interface List
GigabitEthernet0/0/0/1 Flags: A NS, Up: 1d21h
Outgoing Interface List
GigabitEthernet0/0/0/0 Flags: F NS LI, Up: 1d21h
(10.1.3.1,225.1.1.1) RPF nbr: 10.4.9.9 Flags: RPF
Up: 1d18h
Incoming Interface List
GigabitEthernet0/0/0/2 Flags: A, Up: 1d18h
Outgoing Interface List
GigabitEthernet0/0/0/0 Flags: F NS, Up: 1d18h
ソース10.1.3.1のMRIBエントリがあります。mtraceコマンドを実行すると、そのソースに対して別の出力が表示されます。
RP/0/RP0/CPU0:R-10#mtrace2 ipv4 10.1.3.1 10.2.4.4 225.1.1.1 10.0.0.10
Type escape sequence to abort.
Mtrace from 10.1.3.1 to 10.2.4.4
via group 225.1.1.1
From source (?) to destination (?)
Querying full reverse path...
0 10.2.4.4
-1 10.4.9.4 PIM [10.1.3.0/24]
-2 10.8.9.9 PIM [10.1.3.0/24]
-3 10.3.8.8 PIM [10.1.3.0/24]
-4 10.1.3.3 PIM [10.1.3.0/24]
リバースパスがLHR4 - IR-9 - IR-8 - FHR-3になっていることに注目してください。これは、FHR-3からLHR-4へのソースツリーです。これは、(S,G)のMRIBエントリと一致します。
RP/0/RP0/CPU0:FHR-3#show mrib route 225.1.1.1
IP Multicast Routing Information Base
Entry flags: L - Domain-Local Source, E - External Source to the Domain,
C - Directly-Connected Check, S - Signal, IA - Inherit Accept,
IF - Inherit From, D - Drop, ME - MDT Encap, EID - Encap ID,
MD - MDT Decap, MT - MDT Threshold Crossed, MH - MDT interface handle
CD - Conditional Decap, MPLS - MPLS Decap, EX - Extranet
MoFE - MoFRR Enabled, MoFS - MoFRR State, MoFP - MoFRR Primary
MoFB - MoFRR Backup, RPFID - RPF ID Set, X - VXLAN
Interface flags: F - Forward, A - Accept, IC - Internal Copy,
NS - Negate Signal, DP - Don't Preserve, SP - Signal Present,
II - Internal Interest, ID - Internal Disinterest, LI - Local Interest,
LD - Local Disinterest, DI - Decapsulation Interface
EI - Encapsulation Interface, MI - MDT Interface, LVIF - MPLS Encap,
EX - Extranet, A2 - Secondary Accept, MT - MDT Threshold Crossed,
MA - Data MDT Assigned, LMI - mLDP MDT Interface, TMI - P2MP-TE MDT Interface
IRMI - IR MDT Interface, TRMI - TREE SID MDT Interface, MH - Multihome Interface
(10.1.3.1,225.1.1.1) RPF nbr: 10.1.3.1 Flags: RPF
Up: 1d21h
Incoming Interface List
GigabitEthernet0/0/0/0 Flags: A, Up: 1d21h
Outgoing Interface List
GigabitEthernet0/0/0/2 Flags: F NS, Up: 1d18h
mtrace v1でdebug IGMPを使用すると、トレースパス上の任意のルータのmTraceパケットを表示できます。mtrace v2はUDPパケットを使用するため、IGMPデバッグはmtrace v2には使用できません。
ただし、IOS-XR上のmtrace v2パケットで使用されるUDPポート33433に焦点を当てることができます。
以下に例を挙げます。
中継ルータでUDP mtracev2パケットをデバッグします。
IR-9:
RP/0/RP0/CPU0:IR-9#show access-lists
ipv4 access-list mtracev2
10 permit udp any eq 33433 any eq 33433
RP/0/RP0/CPU0:IR-9#debug udp packet v4-access-list mtracev2 location 0/RP0/CPU0
RP/0/RP0/CPU0:IR-9#show debug
#### debug flags set from tty 'con0_RP0_CPU0' ####
udp packet flag is ON with value '0x1:0x0:0x4:mtracev2:0x0:::'
RP/0/RP0/CPU0:IR-9#RP/0/RP0/CPU0:IR-9#
RP/0/RP0/CPU0:IR-9#
RP/0/RP0/CPU0:Jun 19 07:20:13.123 UTC: syslog_dev[115]: udp[214] PID-22001: R 42469 ms LEN 60 10.4.9.4:33433 <-> 10.4.9.9:33433
RP/0/RP0/CPU0:Jun 19 07:20:13.123 UTC: syslog_dev[115]: udp[214] PID-22001:
RP/0/RP0/CPU0:Jun 19 07:20:13.139 UTC: syslog_dev[115]: udp[214] PID-22062: S 15 ms LEN 100 10.8.9.9:33433 <-> 10.8.9.8:33433
RP/0/RP0/CPU0:Jun 19 07:20:13.139 UTC: syslog_dev[115]: udp[214] PID-22062:
中継ルータはmtrace v2メッセージを送受信します。
注意事項
どのルータがFHRおよびLHRであるかを確認します。他のルータはmtraceを完了できません。
ルータのクロックが同期している場合は、タイムスタンプが存在するため、mtraceメッセージの伝播に要する時間を測定できます。これらのメッセージは各ホップで制御メッセージとして扱われるため、今回は単なる目安です。
更新履歴
| 改定 | 発行日 | コメント |
|---|---|---|
1.0 |
01-Jul-2024 |
初版 |
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