• PIMv4 に対するハードウェア オフロード済み BFD がサポートされています。

• IGMPv2/v3 および MLDv1/v2 の両方に対し IPv4 および IPV6 スタティック グループがサポートされています。

• SSM マッピングがサポートされています。

• バンドル サブインターフェイスを介した PIMv4/v6 がサポートされています。

• ECMP リンクおよびバンドルのマルチキャスト トラフィックのロードバランシングがサポートされています。

• TCAM スペースを超えた場合は、ルータをリロードして回復する必要があります。

• マルチキャスト MAC アドレスとマルチキャスト IP アドレスは、レイヤ 2 トラフィックとレイヤ 3 トラフィックの両方で一致させる必要があります。そのようにしないと、ASIC によってトラフィックがドロップされる可能性があります。L2 フラッディングはサポートされていません。

• ハードウェアでのマルチキャスト トラフィックのフラグメンテーションはサポートされていません。

• IPv6 マルチキャスト MLD Join は、ホップバイホップ LPTS パント ポリサーの影響を受けます。このポリサーを高い値に調整すると、より高いスケールでコンバージェンスが達成されます。SSM グループの最大値は、20k の IPv6 マルチキャスト SSM グループの場合 5000 pps です。

  また、より高いスケールで最適なコンバージェンスを実現するために、ICMP 制御トラフィックの LPTS ハードウェア ポリサーを高い値に調整します。最大値は 5000 pps です。

Protocol Independent Multicast（PIM）は、マルチキャスト データ パケットの転送に使用されるマルチキャスト配信ツリーを作成するため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。

マルチキャストが適切に動作するためには、送信元または RP へのユニキャスト パスを認識している必要があります。PIM は、ユニキャスト ルーティング プロトコルを使用してこのリバース パス転送（RPF）情報を取得します。PIM という名前が示すとおり、使用されるユニキャスト プロトコルとは独立して動作します。PIM は RPF 情報についてルーティング情報ベース（RIB）に依存します。Protocol Independent Multicast（PIM）は、マルチキャスト ルーティング アップデートを送受信するように設計されています。

PIM BFD とも呼ばれるマルチキャストの BFD サポート（PIM）機能では、BFD のクライアントとして PIM が登録されます。その後、PIM は、BFD を利用して隣接する PIM ノードとのセッションを開始して、プロトコル層での BFD の高速隣接障害の検出をサポートすることができます。PIM は PIM のために登録されます。PIM BFD が有効の場合、BFD は PIM からの hello メッセージを待機せずに、より速い障害検出を行えます。

（BFD クライアントとして）PIM 要求時、BFD は、隣接ノードとのセッションを確立および維持することで、生存性を維持し、隣接ノードへの転送パス障害を検出します。BFD がネイバーとの BFD セッションを確立して維持した後も、PIM hello はネイバー間で引き続き交換されます。この機能の導入により、PIM hello メカニズムの動作は変更されません。

PIM は内部ゲートウェイ プロトコル（IGP）に依存し、BFD は IGP でサポートされますが、PIM BFD は IGP の BFD とは独立しています。

空間モード PIM では、RPF ルックアップ機能を使用して、join および prune の送信先を決定します。（S,G）Join メッセージ（送信元ツリー ステート）は送信元に向け送信されます。（*,G）Join メッセージ（共有ツリー ステート）は RP に向け送信されます。

SSM モードで PIM を使用すると、マルチキャスト ルーティングの管理が簡単になります。これは、RP（ランデブー ポイント）が不要なため、共有ツリー (*,G) が構築されないためです。

PIM-SSM を定義する特定の IETF ドキュメントはありません。ただし、RFC4607 では、SSM の全体的な動作が定義されています。

このドキュメントでは、SSM を使用する場合の PIM の動作と設定について PIM-SSM という用語を使用して説明します。

Source-Specific Multicast 動作の PIM は、受信側から提供されたマルチキャスト グループの送信元アドレスから得た情報を使用して、トラフィックの送信元フィルタリングを実行します。

• デフォルトでは、PIM-SSM は、IPv4 の場合は 232.0.0.0/8 のマルチキャスト グループ範囲で動作し、IPv6 の場合は FF3x::/32 で動作します。これらの値を設定するには、ssm range コマンドを使用します。

• PIM-SM 用に設定されているネットワークに SSM を配置する場合、ラストホップ ルータのみを SSM 機能をサポートする Cisco IOS XR ソフトウェアでアップグレードする必要があります。

• SSM 範囲内の MSDP SA メッセージは、受け入れ、生成、転送のいずれも実行されません。

• SSM は ssm disable コマンドを使用して無効にできます。

• ssm allow-override コマンドを使用すると、SSM 範囲をより特定の範囲で上書きすることができます。

送信元がわかっている多くのマルチキャスト構成では、プロトコル独立型マルチキャスト送信元特定マルチキャスト（PIM-SSM）マッピングは、その単純さから、使用すべき明白なマルチキャスト ルーティング プロトコルの選択です。PIM-SSM のメリットを享受できる一般的なマルチキャスト構成としては、ETTH スペースなどのエンターテインメント型のソリューションや、静的な転送に完全に依存する金融機関での展開が挙げられます。

SSM では、データ グラムは (S,G) チャネルに基づいて配信されます。1 つの (S,G) チャネルのトラフィックは、IP 宛先アドレスとして IP ユニキャスト送信元アドレス S とマルチキャスト グループ アドレス G を持つデータグラムで構成されています。システムは、(S,G) チャネルのメンバになることによって、トラフィックを受信します。シグナリングは不要ですが、受信先は特定の送信元からのトラフィックを受信する場合は (S,G) チャネルに加入し、トラフィックを受信しない場合はチャネルから脱退する必要があります。チャネル加入シグナリングでは、IGMP を使用してモード メンバーシップ レポートを含めます。これは、IGMP バージョン 3（IGMPv3）でのみサポートされています。

IGMPv3 で SSM を使用するには、マルチキャスト ルータ、アプリケーションが稼働しているホスト、そしてアプリケーション自体が SSM をサポートしている必要があります。Cisco IOS XR ソフトウェアでは、224.0.0.0 ～ 239.255.255.255 の IP マルチキャスト アドレス範囲の任意のサブセットの SSM 設定を許可します。

SSM 範囲が定義されると、（アプリケーションが明示的な (S,G) チャネル加入を使用するように変更されていない限り）SSM 範囲内でアドレスを使用しようとする場合に既存の IP マルチキャスト レシーバ アプリケーションはトラフィックを受信しません。

通常、スパース モードの PIM（PIM-SM）動作は、マルチキャスト ネットワークで比較的少数のルータがマルチキャストに関連する場合に使用されます。ルータは、トラフィックの明示的な要求がない場合、グループのマルチキャスト パケットを転送しません。要求は、ツリーのルート ノードに向けてホップバイホップで送信される PIM join メッセージを使用して行われます。PIM-SM のツリーのルート ノードは、共有ツリーの場合はランデブー ポイント（RP）、最短パス ツリー（SPT）の場合はマルチキャスト送信元に直接接続されているファーストホップ ルータになります。RP はマルチキャスト グループを追跡し、マルチキャスト パケットを送信する送信元は送信元のファーストホップ ルータによって RP に登録されます。

PIM join がツリーの上位方向に送信されると、要求されたマルチキャスト トラフィックがツリーの下位方向に転送されるように、パス上のルータがマルチキャスト転送ステートを設定します。マルチキャスト トラフィックが不要になったら、ルータはルート ノードに向けてツリーの上位方向に PIM prune メッセージを送信し、不必要なトラフィックをプルーニング（削除）送信します。この PIM prune がホップごとにツリーを上位方向に移動する際、各ルータはその転送状態を適切に更新します。最終的に、マルチキャスト グループまたは送信元に関連付けられている転送ステートは削除されます。また、prune が明示的に送信されない場合、以降の join メッセージがないと、PIM ステートがタイムアウトし削除されます。

この図は、マルチキャスト環境で動作している IGMP と PIM-SM を示しています。

PIM-SM では、特定のグループにデータを送信する送信元と、そのグループに join を送信する受信先をブリッジングするために、ランデブー ポイント（RP）が使用されます。状態の初期設定では、対象の受信先は、RP をルートとする単一のデータ配布ツリーを通じて、送信側からグループへのデータを受信します。上の図 4：共有ツリーおよびソース ツリー（最短パス ツリー）に示すように、このタイプの配布ツリーは共有ツリーまたはランデブー ポイント ツリー（RPT）と呼ばれます。送信側からのデータは、RP に配信され、その共有ツリーに加入しているグループ メンバに配布されます。

コマンドが設定されていない場合、この初期状態は、トラフィックがリーフ ルータ（受信先ホストに最も近い指定ルータ）で受信されるとすぐに別の状態になります。リーフ ルータが RPT 上の RP からトラフィックを受信すると、ルータはトラフィックを送信する送信元で開始されるデータ配信ツリーに切り替えを開始します。このタイプの配布ツリーは、最短パス ツリーまたはソース ツリーと呼ばれます。デフォルトでは、Cisco IOS XR ソフトウェアが送信元から最初のデータ パケットを受信すると、送信元ツリーに切り替わります。

PIM ブートストラップ ルータ（BSR）は、Auto-RP プロセスを簡素化する、フォールト トレラントで自動的な RP 検出と配信メカニズムを提供します。この機能はデフォルトでイネーブルになり、ルータはグループから RP へのマッピングを動的に学習できます。

PIM は BSR を使用して各グループ プレフィックスの RP 設定情報を検出し、PIM ドメイン内のすべてのルータにアナウンスします。これは、Auto-RP によって行われるのと同じ機能ですが、BSR は PIM 仕様の一部です。BSR メカニズムは、Cisco ルータ上の Auto-RP と相互運用します。

シングル ポイント障害を回避するために、1 つの PIM ドメインに複数の候補 BSR を設定できます。BSR は候補 BSR の中から自動的に選択されます。

候補はブートストラップ メッセージを使用して最もプライオリティの高い BSR を検出します。プライオリティの高い候補は、PIM ドメイン内のすべての PIM ルータに、BSR であると通知を送信します。

候補 RP として設定されたルータは、BSR に、各自が担当するグループ範囲をユニキャストします。BSR はブートストラップ メッセージにこの情報を含め、ドメイン内のすべての PIM ルータに広めます。この情報に基づいて、すべてのルータが特定の RP にマルチキャスト グループをマッピングできます。ルータがブートストラップ メッセージを受信する限り、RP マップは最新になります。

Multicast Source Discovery Protocol（MSDP）は、複数の PIM スパース モード ドメインを接続するためのメカニズムです。MSDP を使用すると、さまざまなドメイン内のすべてのランデブー ポイント（RP）に、グループのマルチキャスト送信元を通知できます。各 PIM-SM ドメインは自身の RP を使用するため、他のドメインの RP に依存する必要はありません。

PIM-SM ドメインの RP は、他のドメインの MSDP 対応ルータとの MSDP ピアリング関係を持ちます。各ピアリング関係は、下位のルーティング システムによって維持される TCP 接続上で行われます。

MSDP スピーカーは、Source Active（SA）メッセージとも呼ばれるメッセージを交換します。RP は、一般に PIM register メッセージを通じてローカル アクティブ ソースについて学習するとき、MSDP プロセスが SA メッセージの register をカプセル化し、ピアに情報を転送します。メッセージには、マルチキャスト フローの送信元およびグループの情報と、カプセル化されたデータが格納されます。ネイバー RP にマルチキャスト グループのローカル加入者がある場合、RP は S,G ルートをインストールし、SA メッセージに含まれるカプセル化データを転送し、送信元に向けて PIM join を逆に送信します。このプロセスは、マルチキャスト パスをドメイン間で構築する方法について説明します。

（注）	最適な MSDP ドメイン間動作のために BGP またはマルチプロトコル BGP を設定することをお勧めしますが、Cisco IOS XR ソフトウェア の実装では必須とは見なされません。BGP またはマルチプロトコル BGP を MSDP とともに使用する方法については、インターネット技術特別調査委員会（IETF）インターネット ドラフト『Multicast Source Discovery Protocol (MSDP)』に記載されている MSDP RPF ルールを参照してください。

Cisco ルータは、LAN セグメント上に複数のルータが存在する場合、PIM を使用してマルチキャスト トラフィックを転送し、選択プロセスに従って指定ルータ（DR）を選択します。

指定ルータは、PIM register メッセージ、PIM join メッセージ、および PIM prune メッセージを RP に送信し、ホスト グループ メンバーシップに関する情報を通知します。

LAN 上に複数の PIM ルータが存在する場合は、指定ルータを選択して、接続されているホストに対するマルチキャスト トラフィックの重複を回避する必要があります。dr-priority コマンドを使用して DR の選択を強制することを選択しない限り、最も大きい IP アドレスの PIM ルータが LAN の DR になります。DR プライオリティ オプションを使用すると、LAN セグメント上の各ルータの DR プライオリティ（デフォルトのプライオリティ = 1）を指定して、最もプライオリティの高いルータが DR として選択されるようにすることができます。LAN セグメント上のすべてのルータのプライオリティが同じ場合にも、最上位 IP アドレスを持つルータが選択されます。

（注）	DR 選択プロセスは、マルチアクセス LAN のみで必要です。ホストに直接接続されているラストホップ ルータが DR です。

下の図「マルチアクセス セグメントでの指定ルータの選択」では、マルチアクセス セグメントでどのようなことが行われるかを示します。ルータ A（10.0.0.253）とルータ B（10.0.0.251）は、グループ A のアクティブな受信先としてホスト A（10.0.0.1）を持つ共通のマルチアクセス イーサネット セグメントに接続されています。明示的な Join モデルが使用されているので、DR として動作しているルータ A のみが RP に結合し、グループ A の共有ツリーを構築します。ルータ B も (*,G) Join を RP に送信することが許可されていた場合は、パラレル パスが作成され、ホスト A が重複マルチキャスト トラフィックを受信します。ホスト A がグループにマルチキャスト トラフィックを送信し始めたら、DR は register メッセージを RP に送信する役割を担います。両方のルータに役割が割り当てられている場合は、RP が重複マルチキャスト パケットを受信します。

DR で障害が発生した場合、PIM はルータ A の障害を検出し、フェールオーバー DR を選択する手段を提供します。DR（ルータ A）が動作不能になると、ルータ A との隣接ルータとの隣接関係がタイムアウトしたときに、ルータ B はその状況を検出します。ルータ B はホスト A から IGMP メンバーシップ レポートを受けているため、このインターフェイスでグループ A の IGMP ステートをすでに持ち、新しい DR になると即座に RP に join を送信します。この段階で、ルータ B を使用する共有ツリーの新しいブランチの下位方向へのトラフィック フローが再び確立されます。また、ホスト A がトラフィックをソーシングしていた場合、ルータ B は、ホスト A から次のマルチキャスト パケットを受信した直後に、新しい登録プロセスを開始します。このアクションで、RP による、ルータ B を経由する新しいブランチを使用したホスト A への SPT 加入がトリガーされます。

（注）	2 つの PIM ルータが直接接続されている場合、これらのルータはネイバーになります。PIM ネイバーを表示するには、EXEC モードで show pim neighbor コマンドを使用します。

• ユニキャスト ルーティングに使用されませんが、PIM によってのみ PIM 送信元への IPv4 ネクスト ホップの検索に使用されます。

• 転送情報ベース（FIB）にパブリッシュされません。

• IGP で multicast-intact がイネーブルのときには、リンクステート アドバタイズメントを通して学んだすべての IPv4 の宛先が、等コストの mcast-intact ネクスト ホップのセットと共に RIB に発行されます。この属性はネイティブのネクスト ホップに IGP ショートカットがない場合にも適用されます。

• IS-IS では、ネイティブと mcast-intact の両方のネクスト ホップ数を合計して、最大パス制限が適用されます（OSPFv2 ではこの動作は多少異なります）。

Router#configure
Router(config)#router pim
Router(config-pim-default-ipv4)#dr-priority 2 
Router(config-pim-default-ipv4)#interface TenGigE 0/0/0/1 
Router(config-pim-ipv4-if)#dr-priority 4
Router(config-ipv4-acl)#commit

Router#show run router pim
router pim
 address-family ipv4
  dr-priority 2
  spt-threshold infinity
  interface TenGigE0/0/0/1
   dr-priority 4
   hello-interval 45

Router#show pim interface
PIM interfaces in VRF default
Address           Interface           PIM  Nbr   Hello  DR    DR Count Intvl  Prior
100.1.1.1        TenGigE0/0/0/1        on   1     45     4     this system
26.1.1.1         TenGigE0/0/0/26       on   1     30     2     this system

Cisco IOS XR ソフトウェアは、IPv4 上のインターネット グループ管理プロトコル（IGMP）をサポートします。

IGMP は、ホストが関心を持っているマルチキャスト トラフィックを示し、ルータがネットワーク全体でマルチキャスト トラフィックのフローを制御および制限するための方法を提供します。ルータは、IGMP メッセージ（つまり、ルータのクエリーおよびホスト レポート）を使用して状態を構築します。

同じ送信元からのマルチキャスト データ ストリームを受信する一連のルータおよびホストは、マルチキャスト グループと呼ばれます。ホストでは、IGMP メッセージを使用して、マルチキャスト グループに加入し、マルチキャスト グループを脱退します。

（注）	IGMP メッセージはクラス D の IP アドレスであるグループ アドレスを使用します。クラス D アドレスの上位 4 ビットは 1110 です。ホスト グループ アドレスの範囲は、224.0.0.0 ～ 239.255.255.255 です。アドレスは、どのグループにも割り当てられません。アドレス 224.0.0.1 は、サブネットのシステムすべてに割り当てられます。アドレス 224.0.0.2 は、サブネットのルータすべてに割り当てられます。

IGMP ルーティングの機能

次のイメージ「IGMP シグナリング」は、グループ 239.1.1.1 にマルチキャストする 2 つの送信元、10.0.0.1 および 10.0.1.1 を示しています。

レシーバは、グループ 239.1.1.1 宛のトラフィックのうち、送信元 10.0.0.1 からのトラフィックを受信し、送信元 10.0.1.1 からのトラフィックを受信しません。

ホストは、参加する送信元とグループ (S,G) のリストと、参加しない送信元とグループ (S,G) のリストを含む IGMPv3 メッセージを送信する必要があります。ルータ C は、この情報を使用して、送信元 10.0.1.1 からのトラフィックをプルーニングし、送信元 10.0.0.1 のトラフィックのみがルータ C に配信されるようにすることができます。

今日のブロードキャスト ビデオ ネットワークでは、独自のトランスポート システムを使用して、各ビデオ ブランチ オフィスにすべてのチャネル ラインナップを配信しています。IP ベースのトランスポート ネットワークは、他の IP ベースのサービスの配信と組み合わせたビデオ サービスを提供するためのコスト効率のよい/便利な代替手段となります。（インターネット配信またはビジネス サービス）

ブロードキャスト ビデオは、その性質上、エンド カスタマーに到達するためのより効率的な配信メカニズムとして IP マルチキャストを使用するのに適したサービスです。

ブロードキャスト ビデオの IP マルチキャスト配信の説明は次のとおりです。

1. デジタル マスター ヘッドエンドでデバイスをエンコーディングし、1 つまたは複数のビデオ チャネルを、IP マルチキャストを介してネットワークで伝送される Moving Pictures Expert Group（MPEG）ストリームにエンコードします。

2. ビデオ ブランチ オフィスのデバイスは、オペレータによって、IGMP Join を介して目的のマルチキャスト コンテンツを要求するように構成されます。

3. マルチキャスト ルーティング プロトコルとして PIM-SSM を使用するネットワークは、マルチキャスト ストリームをデジタル マスター ヘッドエンドからビデオ ブランチ オフィスにあるエッジ デバイス レシーバにルーティングします。これらのエッジ デバイスは、RF 周波数の場合は MPEG ストリームを、または DOCSIS の場合は CMTS を調整するエッジ QAM デバイスが考えられます。