PIM スパース モードについて

PIM(プロトコル独立マルチキャスト)スパース モード ドメインは、RPF(リバース パス フォワーディング)を使用して、データ ソースからデータを要求する受信者へのパスを作成します。受信者が明示的な参加要求を発行すると、RPF チェックがトリガーされます。(*,G)PIM Join メッセージは、受信者の指定ルーター(DR)から RP に向けて送信されます。(定義上、このメッセージは実際には結合/プルーニング・メッセージと呼ばれますが、この説明ではわかりやすくするために、コンテキストに応じて結合またはプルーニングと呼ばれます。ジョイン メッセージは、RP に到達するまで、各ルーターの RPF インターフェイスを介して、ALL-PIM-ROUTERS グループ(224.0.0.13)へのマルチキャスト ホップ バイ ホップです。RP ルーターは (*,G) PIM 参加メッセージを受信し、それを受信したインターフェイスを RPT(ランデブー ポイント ツリー)転送状態エントリの発信インターフェイス リスト(OIL)に追加します。これにより、受信者と RP を接続する RPT が構築されます。RPTは、アクティブな送信元がトラフィックを生成しなくても、有効なままです。

手記：

状態(*,G)または(S,G)エントリは、ユニキャストまたはマルチキャストパケットの転送に使用される情報です。Sは送信元IPアドレス、Gはマルチキャストグループアドレス、*はグループGに送信する送信元を表します。ルーターは、各グループの着信インターフェイスと発信インターフェイスのマルチキャスト転送状態を追跡します。

送信元がアクティブになると、送信元 DR はマルチキャスト データ パケットを PIM 登録メッセージにカプセル化し、ユニキャストによって RP ルータに送信します。

RP ルータが PIM スパース モード ドメインに関心のある受信者を持っている場合、RP ルータは送信元に向けて PIM Join メッセージを送信し、送信元に戻る最短パス ツリー(SPT)を構築します。送信元は LAN 上でマルチキャスト パケットを送信し、送信元 DR はパケットを PIM 登録メッセージにカプセル化し、ユニキャストによってメッセージを RP ルータに転送します。RP ルータは送信元から PIM 登録メッセージを受信するため、PIM テーブル内の送信元を追跡しながら、新しい送信元を配信ツリーに追加します。RP ルータがネイティブに(S,G を使用して)パケットを受信すると、ユニキャストによる登録メッセージの受信を停止する登録停止メッセージを送信します。

実際のアプリケーションでは、複数のSPTを持つ多くの受信者がマルチキャストトラフィックフローに関与しています。このプロセスを説明するために、RP ルーターから 1 台の受信者へのマルチキャスト トラフィックを追跡します。このような場合、RP ルーターはマルチキャスト パケットを RPT を下って受信者の DR に向けて送信し始め、関心のある受信者に配信します。受信者の DR が RPT から最初のパケットを受信すると、DR はソース DR に向けて PIM 参加メッセージを送信し、送信元への SPT の構築を開始します。送信元 DR は、受信者の DR から PIM 参加メッセージを受信すると、すべての SPT へのトラフィックの送信を開始します。最初のマルチキャスト パケットが受信者の DR によって受信されると、受信者の DR は PIM プルーニング メッセージを RP ルータに送信し、重複パケットが RPT を介して送信されるのを阻止します。次に、RP ルーターは、受信者の DR へのマルチキャスト パケットの送信を停止し、RPT を介してこの送信元の PIM プルーニング メッセージを送信元 DR に向けて送信し、その特定の送信元から RP ルータへのマルチキャスト パケット配信を停止します。

RP ルータがアクティブ送信元から PIM 登録メッセージを受信したが、PIM スパース モード ドメインに関心のある受信者がない場合でも、アクティブ送信元が PIM テーブルに追加されます。ただし、アクティブ ソースを PIM テーブルに追加すると、RP ルータは登録停止メッセージを送信します。RP ルーターは、アクティブなソースの存在を検出し、(リソースを利用している)ソースのアドバタイズメントを受信する必要がなくなります。

手記：

PIM ジョイン メッセージの数が設定された MTU を超える場合、メッセージは IPv6 PIM スパース モードでフラグメント化されます。PIM ジョイン メッセージのフラグメント化を回避するために、マルチキャスト トラフィックはパス MTU ではなくインターフェイス MTU を受信します。

PIM スパース モードの主な特徴は次のとおりです。

• ダウンストリーム受信者を持つルーターは、明示的なジョイン メッセージを通じて PIM スパース モード ツリーにジョインします。

• PIM スパース モード RP は、受信者が送信元を満たすルーターです。

• 送信側は 1 つ以上の RP にその存在を通知し、受信側はマルチキャスト セッションを検索するために RP に照会します。

• 受信側が RP を介して送信元からコンテンツを取得すると、新しい送信元ベースのツリー(S,G)が短い場合、ラストホップ ルータ(受信側に最も近いルータ)はオプションで共有配信ツリー(*,G)から RP を削除できます。受信者は、ソースから直接コンテンツを取得できます。

  共有ツリーからソース ベース ツリーへの PIM スパース モードの移行は、RP や周辺のコア リンクへの過負荷を防ぐことができるため、PIM の主要な機能の 1 つです。

スパース モード マルチキャストを使用する場合、送信元、RP、および受信者に関連する問題があります。

• 送信元は、すべての RP に送信できる必要があります。

• RP はすべてお互いを知っている必要があります。

• 受信者は、既知の RP に明示的な参加メッセージを送信する必要があります。

• 受信者は、最初は 1 つの RP のみを知る必要があります (後で他の RP について学習します)。

• 受信者は、ツリーから明示的に自分自身を剪定できます。

• ソースベースのツリーに移行しない受信側は、コアベースツリー(CBT)を効果的に実行しています。

PIM スパース モードには、これらすべての問題に対する標準機能があります。