Catalyst 4500 シリーズ スイッチ Cisco IOS ソフトウェア コンフィギュレーション ガイド リリース 12.2(44)SG

IP マルチキャスト プロトコル

Catalyst 4000 ファミリ スイッチでは、主に次のプロトコルを使用して IP マルチキャスト ルーティングを実行します。

• インターネット グループ管理プロトコル（IGMP）

• Protocol Independent Multicast（PIM; プロトコルに依存しないマルチキャスト）

• IGMP スヌーピングおよび Cisco Group Management Protocol

図 29-1 に、これらのプロトコルが IP マルチキャスト環境内のどの部分で動作するかを示します。

図 29-1 IP マルチキャスト ルーティング プロトコル

インターネット グループ管理プロトコル

IP マルチキャスト ホストは IGMP メッセージを使用して、ローカルのレイヤ 3 スイッチまたはルータに要求を送信し、特定のマルチキャスト グループに加入して、マルチキャスト トラフィックの受信を開始します。IGMPv2 の一部の拡張機能を使用すると、IP ホストはレイヤ 3 スイッチまたはルータに対し、IP マルチキャスト グループを脱退してマルチキャスト グループ トラフィックを受信しないように求める要求も送信します。

レイヤ 3 スイッチまたはルータは、IGMP によって得た情報を使用して、マルチキャスト グループ メンバーシップのリストをインターフェイス単位で維持します。インターフェイス上で少なくとも 1 つのホストが、マルチキャスト グループ トラフィックを受信するための IGMP 要求を送信している限り、そのインターフェイスのマルチキャスト グループ メンバーシップはアクティブです。

プロトコル独立マルチキャスト

PIM が プロトコルに依存しない 理由は、使用されている任意のユニキャスト ルーティング プロトコルを利用してルーティング テーブルへの書き込みを行い（Enhanced Interior Gateway Routing Protocol（EIGRP）、Open Shortest Path First（OSPF）、Border Gateway Protocol（BGP）、およびスタティック ルートを含む）、IP マルチキャストをサポートするからです。PIM はさらに、完全に独立したマルチキャスト ルーティング テーブルを作成する代わりに、ユニキャスト ルーティング テーブルを使用して Reverse Path Forwarding（RPF）チェック機能を実行します。PIM は、他のルーティング プロトコルが行うような、ルータ間でのマルチキャスト ルーティング アップデートの送受信は行いません。

PIM デンス モード（PIM-DM）

PIM Dense Mode（PIM-DM; PIM デンス モード）は、 プッシュ モデルを使用してネットワークのすべての部分にマルチキャスト トラフィックをフラッディングさせます。PIM-DM は、LAN TV や企業情報または財務情報ブロードキャストなど、大部分の LAN でマルチキャストの受信が必要とされるネットワークでの使用を目的としています。ネットワーク上のすべてのサブネットにアクティブな受信者が存在する場合、効率的な配信メカニズムになります。

PIM デンス モードの詳細については、次の URL を参照してください。

http://www.cisco.com/en/US/docs/ios-xml/ios/ipmulti_optim/configuration/12-2sx/imc_pim_dense_rfrsh.html

PIM スパース モード

PIM Sparse Mode（PIM-SM; PIM スパース モード）は、 プル モデルを使用してマルチキャスト トラフィックを配信します。明示的にデータを要求していて、かつアクティブな受信者のいるネットワークだけに、トラフィックが転送されます。PIM-SM は、デスクトップ ビデオ会議や企業コンピューティングなど、少数の受信者がそれぞれ異なるマルチキャストを一般に同時使用するネットワークでの使用を目的としています。

IGMP スヌーピングおよび CGMP

IGMP スヌーピングは、レイヤ 2 スイッチング環境でのマルチキャストに使用します。IGMP スヌーピングを使用する場合、レイヤ 3 スイッチまたはルータは、ホストとルータ間で転送される IGMP パケットのレイヤ 3 情報を検証します。スイッチが特定のマルチキャスト グループのホストから IGMP Host Report を受信すると、スイッチはそのホストのポート番号を対応するマルチキャスト テーブル エントリに追加します。スイッチがホストから IGMP Leave Group メッセージを受信すると、スイッチはテーブル エントリからそのホストのポートを削除します。

IGMP 制御メッセージはマルチキャスト パケットとして送信されるので、レイヤ 2 ヘッダーだけが検証される場合は、マルチキャスト データと区別できません。IGMP スヌーピングが稼働しているスイッチは、すべてのマルチキャスト データ パケットについて、関連する IGMP 制御情報が含まれているかどうかを調べます。低速の CPU を搭載したローエンドのスイッチに IGMP スヌーピングを実装すると、データを高速で送信する場合、パフォーマンスに重大な影響が出る可能性があります。Catalyst 4500 シリーズ スイッチでは、IGMP スヌーピングがフォワーディング ASIC で実装されているので、転送速度に影響が出ることはありません。

（注） Catalyst 4000 ファミリ スイッチ は、Supervisor Engine I および Supervisor Engine II を搭載した Catalyst 4500 ファミリ スイッチなど、IGMP スヌーピングをサポートしないスイッチの CGMP サーバとして機能できます。スイッチを CGMP クライアントとして設定することはできません。Catalyst 4000 ファミリ スイッチをクライアントとして設定するには、IGMP スヌーピングを使用します。

CGMP は、Catalyst スイッチが Cisco ルータ上の IGMP 情報を利用してレイヤ 2 フォワーディング決定を行えるようにするシスコのプロトコルです。CGMP は、マルチキャスト ルータおよびレイヤ 2 スイッチで設定されます。その結果、IP マルチキャスト トラフィックは、トラフィックを要求したホストを持つ Catalyst スイッチポートだけに配信されます。トラフィックを明示的に要求していないスイッチポートはトラフィックを受信しません。

Catalyst 4500 シリーズ スイッチ上での IP マルチキャスト

Catalyst 4000 ファミリ スイッチは、レイヤ 2 でイーサネット ブリッジング、レイヤ 3 で IP ルーティングを行う ASIC ベースのIntegrated Switching Engine をサポートしています。この ASIC はパケット転送専用に設計されているので、ACL および QoS をイネーブルにした状態で、Integrated Switching Engineハードウェアにより非常に高いパフォーマンスを実現します ハードウェアによるワイヤスピードでの転送は、例外パケットを処理するように設計された CPU サブシステム ソフトウェアよりもきわめて高速となります。

Integrated Switching Engine ハードウェアは、VLAN 間ルーティング用のインターフェイスおよびレイヤ 2 ブリッジング用のスイッチポートをサポートしています。また、ホスト、スイッチ、またはルータとの接続を設定できる物理層 3 インターフェイスともなります。

図 29-2 に、Integrated Switching Engine ハードウェアでのレイヤ 2 およびレイヤ 3 フォワーディングの概念図を示します。

図 29-2 ハードウェアでのレイヤ 2 およびレイヤ 3 フォワーディングの概念図

ここでは、次の内容について説明します。

• 「CEF、MFIB、およびレイヤ 2 フォワーディング」

• 「IP マルチキャスト テーブル」

• 「ハードウェアおよびソフトウェアによる転送」

• 「非 RPF トラフィック」

• 「マルチキャスト高速ドロップ」

• 「マルチキャスト転送情報ベース」

• 「S/M,224/4」

CEF、MFIB、およびレイヤ 2 フォワーディング

Catalyst 4000 ファミリ スイッチに実装された IP マルチキャストは、中央集中型 Cisco Express Forwarding（CEF; シスコ エクスプレス フォワーディング）の拡張機能です。CEF は、上位層のユニキャスト ルーティング テーブル（BGP、OSPF、EIGRP などのユニキャスト ルーティング プロトコルによって作成される）から情報を抽出し、この情報をハードウェア Forwarding Information Base（FIB; 転送情報ベース）にロードします。FIB のユニキャスト ルートを使用すると、上位層のルーティング テーブルでルートが変更された場合でも、ハードウェア ルーティング ステートの 1 つのルートを変更するだけです。ハードウェアでユニキャスト パケットを転送するために、Integrated Switching Engine は Ternary CAM（TCAM）から送信元および宛先ルートを検索し、ハードウェア FIB から隣接インデックスを取り出して、ハードウェア ネイバー テーブル関係からレイヤ 2 リライト情報およびネクストホップ アドレスを取得します。

Multicast Forwarding Information Base（MFIB; マルチキャスト転送情報ベース）サブシステムは、ユニキャスト CEF のマルチキャスト版です。この MFIB サブシステムは、PIM および IGMP によって作成されるマルチキャスト ルートを抽出し、ハードウェア転送のためのプロトコル独立フォーマットにします。MFIB サブシステムは、プロトコル固有の情報を削除し、必要なフォワーディング情報だけを残します。MFIB テーブルの各エントリは、（S,G）または（*,G）ルート、入力 RPF VLAN、およびレイヤ 3 出力インターフェイスのリストで構成されます。MFIB サブシステムは、プラットフォーム依存の管理ソフトウェアと連携して、このマルチキャスト ルーティング情報をハードウェア FIB およびハードウェア Multicast Expansion Table（MET）にロードします。

Catalyst 4000 ファミリ スイッチは、レイヤ 3 ルーティングとレイヤ 2 ブリッジングを同時に実行します。1 つの VLAN インターフェイスに複数のレイヤ 2 スイッチポートを設定できます。マルチキャスト パケットを転送すべき出力スイッチポートの集合を判別するため、Supervisor Engine III はレイヤ 3 の MFIB 情報をレイヤ 2 のフォワーディング情報と組み合わせ、ハードウェア MET に保存してパケット複製を行います。

図 29-3 に、Catalyst 4000 ファミリ スイッチがユニキャスト ルーティング、マルチキャスト ルーティング、およびレイヤ 2 ブリッジング情報を組み合わせ、ハードウェアで転送を実行する機能の概要を示します。

図 29-3 ハードウェアでの CEF、MFIB、およびレイヤ 2 転送情報の組み合わせ

MFIB ルートは、CEF ユニキャスト ルートと同様にレイヤ 3 であるため、該当するレイヤ 2 情報と結合する必要があります。MFIB ルートの例を示します。

ルート（*,224.1.2.3）がハードウェア FIB テーブルにロードされ、出力インターフェイスのリストが MET にロードされます。出力インターフェイスのリストへのポインタ、MET インデックス、および RPF インターフェイスも、（*,224.1.2.3）ルートとともにハードウェア FIB にロードされます。ハードウェアにこの情報をロードすることで、レイヤ 2 情報との結合を開始できるようになります。VLAN 1 上の出力インターフェイスについて、Integrated Switching Engine は VLAN 1 上でスパニングツリー フォワーディング ステートにあるすべてのスイッチポートにパケットを送信する必要があります。同じプロセスが VLAN 2 に適用されます。VLAN 2 内のスイッチポートのセットを決定するために、レイヤ 2 転送テーブルが使用されます。

ハードウェアがパケットをルーティングする場合、すべての出力インターフェイスのすべてのスイッチポートにパケットを送信するだけでなく、ハードウェアは入力 VLAN の（パケットが到着したスイッチポートを除く）すべてのスイッチポートにも、パケットを送信します。たとえば、VLAN 3 に 2 つのスイッチポート Gig 3/1 および Gig 3/2 があると仮定します。Gig 3/1 上のホストがマルチキャスト パケットを送信すると、Gig 3/2 上のホストもそのパケットを受信しなければならない場合があります。Gig 3/2 上のホストにマルチキャスト パケットを送信するには、MET にロードされるポートセットに入力 VLAN のすべてのスイッチポートを追加する必要があります。

VLAN 1 に 1/1 および 1/2、VLAN 2 に 2/1 および 2/2、VLAN 3 に 3/1 および 3/2 が含まれていれば、このルート用の MET チェーンには、スイッチポート 1/1、1/2、2/1、2/2、3/1、および 3/2 が含まれることになります。

IGMP スヌーピングがオンの場合、パケットは VLAN 2 のすべての出力スイッチポートに転送されるとは限りません。IGMP スヌーピングによって、グループ メンバまたはルータが存在すると判断されたスイッチポートだけに、パケットが転送されます。たとえば、VLAN 1 で IGMP スヌーピングがイネーブルで、IGMP スヌーピングによってポート 1/2 だけにグループ メンバが存在すると判断された場合、MET チェーンにはスイッチポート 1/1、1/2、2/1、2/2、3/1、および 3/2 が含まれることになります。

IP マルチキャスト テーブル

図 29-4 に、Catalyst 4000 ファミリ スイッチがハードウェアで IP マルチキャスト パケットを転送する目的で使用する主なデータ構造を示します。

図 29-4 IP マルチキャスト テーブルおよびプロトコル

Integrated Switching Engine は、個々の IP マルチキャスト ルートを識別する目的で、ハードウェア FIB テーブルを維持します。各エントリは、宛先グループの IP アドレスおよびオプションの送信元 IP アドレスで構成されます。マルチキャスト トラフィックは、主に（S,G）および（*,G）の 2 種類のルート上を流れます。（S,G）ルートは、マルチキャスト送信元の IP アドレスと、マルチキャスト グループ宛先の IP アドレスに基づいて、送信元からグループへ流れます。（*,G）ルート上のトラフィックは、PIM RP からグループ G のすべてのレシーバに流れます。（*,G）ルートを使用するのは、スパース モード グループだけです。Integrated Switching Engine ハードウェアには、合計 128,000 のルート用のスペースが準備されています。これらがユニキャスト ルート、マルチキャスト ルート、およびマルチキャスト高速ドロップ エントリによって共有されます。

出力インターフェイスのリストは、Multicast Expansion Table（MET）に保存されます。MET には、最大 32,000 の出力インターフェイス リスト用のスペースがあります MET リソースは、レイヤ 3 マルチキャスト ルートおよびレイヤ 2 マルチキャスト エントリによって共有されます。ハードウェアで使用できる出力インターフェイス リストの実際の数は、設定によって異なります。マルチキャスト ルートの総数が 32,000 を超えると、Integrated Switching Engine によってマルチキャスト パケットをスイッチングできなくなる場合があります。そのパケットは、CPU サブシステムによってきわめて低い速度で転送されることになります

ハードウェアおよびソフトウェアによる転送

Integrated Switching Engine は通常、パケットをハードウェアで非常に高速で転送します。CPU サブシステムは、例外パケットをソフトウェアで転送します。Integrated Switching Engine が大部分のパケットをハードウェアで転送していることは、統計レポートからわかります。

図 29-5 に、ハードウェアとソフトウェアの転送コンポーネントの概念図を示します。

図 29-5 ハードウェアおよびソフトウェアの転送コンポーネント

Integrated Switching Engine は、通常の動作モードでは、ハードウェアで VLAN 間ルーティングを実行します。CPU サブシステムは、ソフトウェアによる転送のために、総称ルーティング カプセル化（GRE）トンネルをサポートしています。

複製は、パケットの 1 コピーを送信する代わりに、パケットを複製して複数のコピーを送信する転送の一種です。レイヤ 3 で複製が行われるのは、マルチキャスト パケットに限られます。ユニキャスト パケットが複数のレイヤ 3 インターフェイス用に複製されることはありません。IP マルチキャスト動作では、着信した IP マルチキャスト パケットごとに、そのパケットの多くの複製が送信されます。

IP マルチキャスト パケットを伝送するルートのタイプは、次のとおりです。

• ハードウェア ルート

• ソフトウェア ルート

• 部分的なルート

ハードウェア ルートは、Integrated Switching Engine ハードウェアがパケットのすべての複製を転送する場合に発生します。ソフトウェア ルートは、CPU サブシステム ソフトウェアがパケットのすべての複製を転送する場合に発生します。部分的なルートは、Integrated Switching Engine が一部の複製をハードウェアで転送し、CPU サブシステムが一部の複製をソフトウェアで転送する場合に発生します。

部分的なルート

（注） 以下に記載する条件が成立する場合、CPU サブシステム ソフトウェアによって複製が転送されますが、ハードウェアによる複製の転送パフォーマンスに影響はありません。

あるルートに対するパケットの複製の一部が CPU サブシステムによって転送される条件は、次のとおりです。

• ip igmp join-group コマンドを使用して、マルチキャスト送信元の RPF インターフェイス上の IP マルチキャスト グループのメンバとしてスイッチを設定している場合

• スイッチが PIM スパース モードの送信元へのファースト ホップである場合。この場合、スイッチは RP に PIM Register メッセージを送信する必要があります。

ソフトウェア ルート

（注） RPF インターフェイスまたは出力インターフェイスの設定について次の条件が 1 つでも成立すると、出力のすべての複製はソフトウェアで実行されます。

あるルートに対するパケットの複製の一部が CPU サブシステム ソフトウェアによって転送される条件は、次のとおりです。

• インターフェイスがマルチキャスト ヘルパーを使用して設定されている場合

• インターフェイスが GRE トンネルまたは Distance Vector Multicast Routing Protocol（DVMRP; ディスタンス ベクトル マルチキャスト ルーティング プロトコル）トンネルである場合

• インターフェイスが Advanced Research Products Agency（ARPA; 高等研究計画局）以外のカプセル化を使用している場合

次のパケットは、常にソフトウェアによって転送されます。

• 224.0.0.*（* は 0 ～ 255）の範囲のマルチキャスト グループに送信されるパケット。この範囲は、ルーティング プロトコルが使用します。レイヤ 3 スイッチングでは、この範囲以外のすべてのマルチキャスト グループ アドレスがサポートされています。

• IP オプション付きのパケット

非 RPF トラフィック

Reverse Path Forwarding（RPF）チェックに失敗したトラフィックを、非 RPF トラフィックといいます。Integrated Switching Engine は、非 RPF トラフィックをフィルタリング（持続的にドロップ）するか、またはレート制限して転送します。

複数の レイヤ 3 スイッチ またはルータが同一の LAN セグメントに接続されている冗長な構成で、送信元から発信インターフェイス上の受信側へマルチキャスト トラフィックを転送するのは、1 台の装置だけです。 図 29-6 に、一般的なネットワーク構成で非 RPF トラフィックが発生した状況を示します。

図 29-6 スタブ ネットワークにおける冗長マルチキャスト ルータの構成

この種のトポロジでは、PIM Designated Router（PIM DR; PIM 指定ルータ）であるルータ A だけが共通の VLAN にデータを転送します。ルータ B は転送されたマルチキャスト トラフィックを受信しますが、このトラフィックをドロップします。不正なインターフェイスでこのトラフィックが着信したので、RPF チェックに失敗するためです。このように RPF チェックに失敗するトラフィックを、「非 RPF トラフィック」といいます。

マルチキャスト高速ドロップ

PIM-SM、PIM-DM などの IP マルチキャスト プロトコルでは、（S,G）または（*,G）ルートごとに、対応する着信インターフェイスがあります。このインターフェイスを、RPF インターフェイスといいます。予測される RPF インターフェイスとは異なるインターフェイスにパケットが到着することもあります。その場合、PIM によってパケットに特殊なプロトコル処理を行うために、そのパケットを CPU サブシステム ソフトウェアに転送する必要があります。PIM が実行する特殊なプロトコル処理の例としては、PIM アサート プロトコルがあります。

デフォルトでは、Integrated Switching Engine ハードウェアは、非 RPF インターフェイスに着信したすべてのパケットを CPU サブシステム ソフトウェアに送信します。ただし、これらの非 RPF パケットはほとんどの場合、マルチキャスト ルーティング プロトコルに必要ではないので、多くの場合、ソフトウェアによる処理は不要です。何の処置も行わなければ、ソフトウェアに送信される非 RPF パケットのため、CPU に負荷がかかるおそれがあります。

MFIB 高速ドロップをイネーブルまたはディセーブルにするには、 ip mfib fastdrop コマンドを使用します。

この問題を回避するため、CPU サブシステム ソフトウェアは、RPF に失敗したパケットのうち、スイッチ上で稼働している PIM プロトコルが必要としないパケットを受信した時点で、高速ドロップ エントリをハードウェアにロードします。高速ドロップ エントリは、（S,G,着信インターフェイス）によって表されます。高速ドロップ エントリに一致するパケットは、入力 VLAN でブリッジングされますが、ソフトウェアには送信されません。したがって、CPU サブシステム ソフトウェアがこれらの RPF エラーを処理し、必ずしも過負荷になるものではありません。

リンクのダウン、ユニキャスト ルーティング テーブルの変更などのプロトコル イベントによって、安全に高速ドロップが可能なパケットの集合に影響が出ることがあります。以前は高速ドロップを行っても問題のなかったパケットを、トポロジの変更後、PIM ソフトウェアに処理させるため、CPU サブシステム ソフトウェアに転送する必要があります。CPU サブシステム ソフトウェアは、プロトコル イベントに応答して高速ドロップ エントリのフラッシュを行い、IOS の PIM コードが必要な RPF エラーをすべて処理できるようにします。

一部のトポロジでは、RPF エラーが繰り返し発生する可能性があるので、ハードウェアにおける高速ドロップ エントリの使用が特に重要になります。高速ドロップ エントリがなければ、処理する必要のない RPF エラー パケットによって CPU が過負荷になる可能性があります。

マルチキャスト転送情報ベース

Multicast Forwarding Information Base（MFIB; マルチキャスト転送情報ベース）サブシステムは、Integrated Switching Engine 上の Catalyst 4000 ファミリ スイッチ ハードウェアの IP マルチキャスト ルーティングをサポートします。MFIB は、論理的には CPU サブシステム ソフトウェアの IP マルチキャスト ルーティング プロトコル（PIM、IGMP、MSDP、MBGP、および DVMRP）と、ハードウェアで IP マルチキャスト ルーティングを管理するためのプラットフォーム固有のコードとの中間に存在します。MFIB は、マルチキャスト ルーティング プロトコルによって作成されたルーティング テーブル情報を、Integrated Switching Engine ハードウェアが効率的に処理して転送に使用可能な、簡易なフォーマットに変換します。

マルチキャスト ルーティング テーブルの情報を表示するには、 show ip mroute コマンドを使用します。MFIB テーブルの情報を表示するには、 show ip mfib コマンドを使用します。

（注） Supervisor Engine 6-E システムでは、show ip mfib コマンドの出力は、ハードウェア カウンタは表示されません。

MFIB テーブルには、IP マルチキャスト ルートの集合が含まれます。IP マルチキャスト ルートには、（S,G）ルート、（*,G）ルートなど、いくつかのタイプがあります。MFIB テーブルの各ルートに、オプションの 1 つまたは複数のフラグを対応付けることができます。ルート フラグは、ルートに一致するパケットの転送方法を指示します。たとえば、MFIB ルートに付けられた Internal Copy（IC）フラグは、スイッチ上のプロセスがパケットのコピーを受信する必要があることを意味します。MFIB ルートに対応付けできるフラグは、次のとおりです。

• Internal Copy（IC）フラグ：ルータ上のプロセスが、特定のルートに一致するすべてのパケットのコピーを受信する必要がある場合に設定します。

• Signalling（S）フラグ：このルートに一致するパケットを受信したときに、プロセスに通知する必要がある場合に設定します。シグナリング インターフェイス上でのパケット受信に応答して、プロトコル コードが MFIB ステートを更新するなどの動作を行うことが考えられます。

• Connected（C）フラグ：このフラグを MFIB ルートに設定した場合、直接接続されたホストによってルートに送信されたパケットだけをプロトコル プロセスに通知する必要があるという点を除き、Signalling（S）フラグと同じ意味を持ちます。

ルートには、1 つまたは複数のインターフェイスに対応するオプションのフラグを設定することもできます。たとえば、VLAN 1 に関するフラグを設定した（S,G）ルートは、VLAN 1 に着信するパケットの取り扱いを指示するとともに、このルートに一致するパケットを VLAN 1 に転送すべきかどうかも示します。MFIB でサポートされるインターフェイス単位のフラグは、次のとおりです

• Accepting（A）：マルチキャスト ルーティングで RPF インターフェイスであることが明らかなインターフェイスに設定します。Accepting（A）をマークされたインターフェイスに着信したパケットは、すべての Forwarding（F）インターフェイスに転送されます。

• Forwarding（F）：上記のように、Accepting（A）フラグと組み合わせて使用します。Forwarding インターフェイスの集合は、マルチキャスト 「 olist 」 （出力インターフェイス リスト）と呼ばれるものを形成します。

• Signalling（S）：このインターフェイスにパケットが着信したとき、IOS の何らかのマルチキャスト ルーティング プロトコル プロセスに通知する必要がある場合に設定します。

• Not platform fast-switched（NP）：Forwarding（F）フラグと組み合わせて使用します。出力インターフェイスがプラットフォームによって高速スイッチングできない場合、Forwarding インターフェイスは Not platform fast-switched としてもマークが付けられます。NP フラグは通常、Forwarding インターフェイスをハードウェアでルーティングできず、ソフトウェア転送が必要な場合に使用されます。たとえば、Catalyst 4000 ファミリ スイッチのトンネル インターフェイスはハードウェアでスイッチングされないため、NP フラグが付けられます。ルートに対応する NP インターフェイスがある場合は、Accepting インターフェイスに着信するすべてのパケットについて、ハードウェアでスイッチングされなかったインターフェイスへのソフトウェア複製のために、そのパケットの 1 つのコピーがソフトウェア転送パスに送信されます。

（注） PIM-SM ルーティングを使用している場合、MFIB ルートには、PimTunnel [1.2.3.4] などのインターフェイスが含まれる場合があります。このインターフェイスは、パケットが特定の宛先アドレスに対してトンネリングされていることを表すために、MFIB サブシステムが作成する仮想インターフェイスです。PimTunnel インターフェイスは、通常の show interface コマンドでは表示できません。

S/M,224/4

MFIB では、マルチキャスト対応のインターフェイスごとに（S/M,224/4）エントリが作成されます。このエントリによって、直接接続されたネイバーから送信されたすべてのパケットが、PIM-SM RP に Register カプセル化されるようになります。一般に、PIM-SM によって（S,G）ルートが確立されるまでの間、ごく少数のパケットだけが（S/M,224/4）ルートを使用して転送されます。

たとえば、IP アドレス 10.0.0.1 およびネットマスク 255.0.0.0 のインターフェイスで、送信元アドレスがクラス A ネットワーク 10 に所属する IP マルチキャスト パケットにすべて一致するルートが作成されると仮定します。このルートは、慣例的なサブネット/マスク長の表記では（10/8,224/4）と記述されます。インターフェイスに複数の IP アドレスが割り当てられている場合には、これらの IP アドレスごとに 1 つずつルートが作成されます。

サポートされていない機能

このリリースでは、次の IP マルチキャスト機能はサポートされません。

• マルチキャスト グループへの伝送速度の制御

• 等コスト パス間の IP マルチキャスト トラフィックの負荷分割

IP マルチキャスト ルーティングのデフォルト設定

表 29-1 に、IP マルチキャストのデフォルト設定を示します。

（注） Source Specific Multicast および IGMPv3 がサポートされています。

IGMPv3 および IGMP を備えた Source Specific Multicast の詳細については、次の URL を参照してください。

http://www.cisco.com/en/US/docs/ios/ipmulti/configuration/guide/imc_cfg_ssm.html

IP マルチキャスト ルーティングのイネーブル化

IP マルチキャスト ルーティングをイネーブルにすると、Catalyst 4000 ファミリ スイッチでマルチキャスト パケットを転送できるようになります。ルータ上で IP マルチキャスト ルーティングをイネーブルにするには、グローバル コンフィギュレーション モードで次の作業を行います。

インターフェイス上での PIM のイネーブル化

インターフェイス上で PIM をイネーブルにすると、そのインターフェイス上で IGMP 動作もイネーブルになります。インターフェイスは、デンス モード、スパース モード、またはスパース/デンス モードのいずれかに設定できます。これらのモードは、レイヤ 3 スイッチまたはルータによるマルチキャスト ルーティング テーブルの書き込み方法と、レイヤ 3 スイッチまたはルータが直接接続された LAN から受信したマルチキャスト パケットの転送方法を決定します。IP マルチキャスト ルーティングを実行するには、インターフェイスに対して、これらの PIM モードのいずれかをイネーブルにする必要があります。

マルチキャスト ルーティング テーブルの書き込みでは、デンス モード インターフェイスは常にテーブルに追加されます。スパース モード インターフェイスは、ダウンストリーム ルータから定期的な Join メッセージを受信した場合、またはインターフェイス上に直接接続されたメンバが存在する場合に限り、テーブルに追加されます。LAN から転送する場合、グループが認識している RP があれば、SM 動作が行われます。その場合、パケットはカプセル化され、その RP に送信されます。認識している RP がなければ、パケットは DM 方式でフラッディングされます。特定の送信元からのマルチキャスト トラフィックが十分であれば、受信側のファーストホップ ルータがその送信元に Join メッセージを送信し、送信元を基点とするディストリビューション ツリーが構築されます。

デフォルトで設定されるモードはありません。デフォルトでは、インターフェイス上でマルチキャスト ルーティングはディセーブルに設定されています。

デンス モードのイネーブル化

インターフェイス上の PIM をデンス モードに設定するには、次の作業を行います。

PIM インターフェイスをデンス モードに設定する例については、この章の最後にある PIM デンス モードの例を参照してください。

スパース モードのイネーブル化

インターフェイス上の PIM をスパース モードに設定するには、次の作業を行います。

PIM インターフェイスをスパース モードに設定する例については、この章の最後にある PIM スパース モードの例を参照してください。

スパース/デンス モードのイネーブル化

ip pim sparse-mode または ip pim dense-mode コマンドを使用すると、インターフェイス全体にスパース モードまたはデンス モードが適用されます。ただし、環境によっては、単一リージョン内の一部のグループについては PIM をスパース モードで実行し、残りのグループについてはデンス モードで実行しなければならない場合があります。

デンス モードだけ、またはスパース モードだけをイネーブルにする代わりに、スパース-デンス モードをイネーブルにできます。この場合、グループがデンス モードであればインターフェイスはデンス モードとして処理され、グループがスパース モードであればインターフェイスはスパース モードとして処理されます。グループをスパース グループとして扱い、インターフェイスがスパース/デンス モードである場合には、RP が必要です。

スパース/デンス モードを設定する場合、スパースまたはデンスの概念はスイッチ上のグループに適用され、ネットワーク管理者は同じ概念をネットワーク全体に適用する必要があります。

スパース/デンス モードのもう 1 つの利点は、Auto-RP 情報をデンス モードの方式で配布しながら、ユーザ グループのマルチキャスト グループをスパース モードの方式で使用できるという点です。したがって、リーフ ルータ上にデフォルト RP を設定する必要はありません。

インターフェイスがデンス モードで処理される場合、次のいずれかの条件が満たされると、そのインターフェイスはマルチキャスト ルーティング テーブルの発信インターフェイス リストに追加されます。

• インターフェイス上にメンバまたは DVMRP ネイバーが存在する場合

• PIM ネイバーが存在し、グループがプルーニングされていない場合

インターフェイスがスパース モードで処理される場合、次のいずれかの条件が満たされると、そのインターフェイスはマルチキャスト ルーティング テーブルの発信インターフェイス リストに追加されます。

• インターフェイス上にメンバまたは DVMRP ネイバーが存在する場合

• インターフェイス上の PIM ネイバーが明示的な Join メッセージを受信している場合

PIM がグループと同じモードで動作できるようにするには、次の作業を行います。

PIM-SSM マッピングのイネーブル化

Catalyst 4500 シリーズ スイッチは SSM マッピングをサポートします。SSM マッピングは、URD と IGMP v3lite のいずれも利用できない場合、あるいはエンド システムでの SSM のサポートが、管理上または技術上の理由で望ましくないか、不可能である場合に SSM の移行を可能にします。SSM マッピングにより、IGMPv3 が未サポートである従来型の Set-Top Box（STB; セットトップ ボックス）に映像を配信したり、IGMPv3 ホスト スタックを利用しないアプリケーションに対して、SSM を活用できます。

詳細については、次の URL を参照してください。

http://www.cisco.com/en/US/docs/ios/12_3t/12_3t2/feature/guide/gtssmma.html

システムおよびネットワーク統計情報の表示

IP ルーティング テーブルやデータベースの内容など、特定の統計情報を表示できます。提供される情報は、リソースの使用状況を判定してネットワークの問題を解決するために使用されます。さらに、ノードの到達可能性に関する情報を表示し、デバイスのパケットが経由するネットワーク内のルーティング パスを検出することもできます。

各種のルーティング統計情報を表示するには、次の作業を行います。

マルチキャスト ルーティング テーブルの表示

デンス モードで動作しているルータに関する show ip mroute コマンドの出力例を示します。このコマンドでは、マルチキャスト グループ cbone-audio に関する IP マルチキャスト FIB テーブルの内容が表示されます。

次に、スパース モードで動作しているルータに関する show ip mroute コマンドの出力例を示します。

（注） ハードウェアで転送されるパケットについては、インターフェイス タイマーは更新されません。エントリ タイマーは、約 5 秒ごとに更新されます。

次に、show ip mroute コマンドに summary キーワードを指定した場合の出力例を示します。

次に、show ip mroute コマンドに active キーワードを指定した場合の出力例を示します。

次に、show ip mroute コマンドに count キーワードを指定した場合の出力例を示します。

（注） マルチキャスト ルートのバイトおよびパケット統計情報がサポートされるのは、最初の 1024 個のマルチキャスト ルートに限られます。出力インターフェイスの統計情報は維持されません。

IP MFIB の表示

MFIB のすべてのルート（上位層のルーティング プロトコル データベースには存在しないが、高速スイッチングをさらに高速化するために使用されるルートも含む）を表示できます。これらのルートは、デンス モード転送が使用されている場合でも、MFIB に表示されます。

MFIB の各種のルーティング ルートを表示するには、次の作業のいずれかを行います。

次に、 show ip mfib コマンドの出力例を示します。

高速スイッチング パケットの数は、該当するルート上でハードウェアによってスイッチングされたパケット数を表します。

部分的スイッチング パケットの数は、高速スイッチング パケットが、ソフトウェア処理のため、あるいは 1 つまたは複数の非プラットフォーム スイッチド インターフェイス（PimTunnel インターフェイスなど）に転送されるため、CPU にコピーされた回数を表します。

低速スイッチング パケットの数は、該当するルート上で完全にソフトウェアによってスイッチングされたパケット数を表します。

IP MFIB 高速ドロップの表示

（注） Supervisor Engine 6-E は、show ip mfib fastdrop コマンドをサポートしません。

高速ドロップ エントリを表示するには、次の作業を行います。

次に、 show ip mfib fastdrop コマンドの出力例を示します。

完全な（S,G）フローおよび着信パケットがドロップされる入力インターフェイスが表示されます。タイムスタンプはエントリの有効期間を示します。

PIM 統計情報の表示

次に、show ip pim interface コマンドの出力例を示します。

次に、show ip pim interface コマンドに count を指定した場合の出力例を示します。

次に、IP マルチキャストがイネーブルに設定されている状態で show ip pim interface コマンドに count を指定した場合の出力例を示します。この例では、高速スイッチングおよびプロセス スイッチングされる PIM インターフェイスのリストと、これらのパケット数が表示されます。IP マルチキャストがイネーブルに設定されているインターフェイスには、H が表示されます。

テーブルおよびデータベースの削除

特定のキャッシュ、テーブル、またはデータベースのすべての内容を削除できます。特定のキャッシュ、テーブル、またはデータベースの内容が無効である場合、または無効であると考えられる場合に、これらの削除が必要になります。

IP マルチキャスト キャッシュ、テーブル、およびデータベースを削除するには、次の作業のいずれかを行います。

（注） IP マルチキャスト ルートは、データ パケットが着信した時点で、プロトコル イベントへの応答として再生成されます。

PIM デンス モードの例

次に、イーサネット インターフェイス上のデンス モード PIM の設定例を示します。

PIM スパース モードの例

次に、スパース モード PIM の設定例を示します。RP ルータは、アドレス 10.8.0.20 のルータです。

BSR の設定例

次に、候補 BSR の設定例を示します。候補 BSR は候補 RP である場合もあります。