例:IGMP スヌーピングの設定

ルーターなどのネットワーク デバイスは、主にパケット レベル(レイヤー 3)で動作します。ブリッジや LAN スイッチなどの他のネットワーク デバイスは、主にフレーム レベル(レイヤー 2)で動作します。マルチキャストは、主にパケット レベルのレイヤー 3 で機能しますが、レイヤー 3 IP マルチキャスト グループ アドレスをフレーム レベルでレイヤー 2 MAC マルチキャスト グループ アドレスにマッピングする方法があります。

ルーターは、フレームとそのアドレスを処理して内部のカプセル化パケットにアクセスする必要があるため、レイヤー 2 とレイヤー 3 の両方のアドレッシング情報を処理できます。ルーターは、PIM や IGMP などのレイヤー 3 マルチキャスト プロトコルを実行し、マルチキャスト コンテンツを転送する場所や、インターフェイス上のホストがグループに参加またはグループを離れる場合に決定できます。ただし、ブリッジと LAN スイッチは、レイヤー 2 デバイスとして、フレームが伝送するパケット内のマルチキャスト情報にアクセスすることはできません。

では、ブリッジやその他のレイヤー 2 デバイスを使用して、インターフェイス上のデバイスがいつマルチキャスト ツリーに参加または離れるか、または接続された LAN 上のホストが特定のマルチキャスト グループのコンテンツを受信したいかどうかを判断する方法を知ります。

その答えは、レイヤー 2 デバイスがマルチキャスト スヌーピングを実装するためです。マルチキャスト スヌーピングは一般的な用語であり、レイヤー 3 パケット コンテンツにおけるレイヤー 2 デバイスの「スヌーピング」プロセスに適用され、フレームの処理または転送に必要なアクションを決定します。IGMP スヌーピングや PIM スヌーピングなど、より具体的な形式のスヌーピングがあります。どの場合でも、スヌーピングには、通常「禁止された」レイヤー 3(パケット)情報にアクセスするレイヤー 2 で機能するように設定されたデバイスが含まれます。スヌーピングにより、これらのデバイスでのマルチキャストがより効率的になります。

スヌーピングは、ジュニパーネットワークスMXシリーズイーサネットサービスルーターなどのレイヤー2デバイスが、レイヤー3パケットコンテンツで「スヌーピング」する一連の手順を実装して、フレームの処理または転送に必要なアクションを決定する一般的な方法です。マルチキャストでは、インターネットグループメンバーシッププロトコル(IGMP)スヌーピングやプロトコル独立マルチキャスト(PIM)スヌーピングなど、より具体的なスヌーピングが使用されます。

レイヤー 2 デバイス(LAN スイッチまたはブリッジ)は、マルチキャスト パケットと、そのパケットを含むフレームを、レイヤー 3 デバイス(ルーター)がブロードキャストを処理するのと同じ方法で処理します。そのため、レイヤー 2 スイッチは、マルチキャスト宛先 MAC(メディア アクセス制御)アドレスを持つ到着フレームを処理するために、パケット(フレーム)のコピーを、転送状態にあるスイッチの他の各ネットワーク インターフェイスに転送します。

しかし、このアプローチ(デバイスが可能な場所にマルチキャスト フレームを送信)は、特に IPTV アプリケーションにおいて、ネットワーク帯域幅の最も効率的な使用ではありません。スイッチ インターフェイスが受信した IGMP パケットで「スヌーピング」し、マルチキャスト ルーターがレイヤー 3 ネットワークに構築するのと同様のマルチキャスト データベースを構築することで、IGMP スヌーピング機能を実現します。このデータベースを使用すると、スイッチは興味を持つレシーバーを持つダウンストリーム インターフェイスにのみマルチキャスト トラフィックを転送でき、この技術によりネットワーク帯域幅をより効率的に使用できます。

ルーター上の各ブリッジにIGMPスヌーピングを設定します。認定された学習がないブリッジ インスタンスには、学習ドメインが 1 つだけあります。認定された学習を持つブリッジ インスタンスの場合、スヌーピングはブリッジ内の各学習ドメイン内で個別に機能します。つまり、IGMP スヌーピングとマルチキャスト転送は、ブリッジ内の各学習ドメインで独立して進みます。

このディスカッションでは、認定学習なしのブリッジ インスタンス(デバイス上に 1 つの学習ドメインを形成するインスタンス)に焦点を当てています。そのため、言及されているすべてのインターフェイスは、ブリッジまたはVPLSインスタンスの論理インターフェイスです。

IGMP スヌーピングについて議論する際には、関連するいくつかの概念が重要です。

• ブリッジまたはVPLSインスタンスインターフェイスは、マルチキャストルーターインターフェイスまたはホスト側インターフェイスのいずれかです。

• IGMP スヌーピングは、プロキシ モードまたはプロキシ モードをサポートしています。

IRB インターフェイスがマルチキャスト転送キャッシュ エントリーの発信インターフェイスとして使用される場合(ルーティング プロセスによって決定されます)、出力インターフェイス リストは、対応するブリッジ内のレイヤー 2 インターフェイスのサブセットに展開されます。サブセットは、ブリッジのスヌーピング プロセスによってインストールされたマルチキャスト転送キャッシュ エントリーに応じて、スヌーピングされたマルチキャスト メンバーシップ情報に基づいています。

スヌーピングが設定されていない場合、IRB 出力インターフェイス リストはブリッジ内のすべてのレイヤー 2 インターフェイスに展開されます。

Junos OSは、仮想スイッチ上のVPLS設定でIGMPスヌーピングをサポートしていません。CLIでは、この設定は禁止されています。

IGMP スヌーピングは、デバイス インターフェイスをマルチキャスト ルーター インターフェイスとホスト側インターフェイスに分割します。マルチキャスト ルーター インターフェイスは、マルチキャスト ルーターの方向のインターフェイスです。ブリッジ上のインターフェイスは、以下の条件の少なくとも 1 つを満たす場合、マルチキャスト ルーター インターフェイスとみなされます。

• ブリッジ インスタンスのマルチキャスト ルーター インターフェイスとして静的に設定されています。

• インターフェイスでIGMPクエリーを受信しています。

マルチキャストルーターインターフェイスではないその他のすべてのインターフェイスは、ホスト側インターフェイスと見なされます。

IGMP スヌーピングが設定されたブリッジ インターフェイスで受信したマルチキャスト トラフィックは、以下のルールに従って転送されます。

• IGMP パケットは、スヌーピング処理のためにルーティング エンジンに送信されます。

• 宛先アドレス 224.0.0/24 を持つその他のマルチキャスト トラフィックは、ブリッジの他のすべてのインターフェイスにフラッディングされます。

• その他のマルチキャスト トラフィックは、すべてのマルチキャスト ルーター インターフェイスに送信されますが、そのマルチキャスト グループの受信に関心のあるホスト側インターフェイスにのみ送信されます。

プロキシの設定がない場合、IGMP スヌーピングはクエリーやレポートを生成または導入しません。状態とグループ(S,G)データベースを構築するために、すべてのインターフェイス(マルチキャストルーターインターフェイスを含む)から受信したレポートのみを「スヌープ」します。

プロキシがない場合、IGMP メッセージは次のように処理されます。

• クエリー-マルチキャストルーターインターフェイスで受信したすべての一般的なIGMPクエリーメッセージとグループ固有のIGMPクエリーメッセージは、ブリッジ上の他のすべてのインターフェイス(マルチキャストルーターインターフェイスとホスト側インターフェイスの両方)に転送されます。

• レポート—ブリッジの任意のインターフェイスで受信した IGMP レポートは、他のマルチキャスト ルーター インターフェイスに向けて転送されます。マルチキャスト ルーティング エントリーがこのグループに存在する場合、受信インターフェイスがそのグループのインターフェイスとして追加されます。また、そのインターフェイス上のグループにグループタイマーが設定されています。このタイマーが期限切れになると(つまり、IGMP グループタイマー期間中にこのグループのレポートがありませんでした)、そのグループのインターフェイスとしてインターフェイスが削除されます。

• Leave—ブリッジの任意のインターフェイスで受信した IGMP leave メッセージは、ブリッジ上の他のマルチキャスト ルーター インターフェイスに向けて転送されます。Leave Group メッセージは、ホスト グループにメンバーがもう存在しない場合に、マルチキャスト ルーターがマルチキャスト トラフィックの転送を停止するまでの時間を短縮します。

プロキシ スヌーピングは、IGMP ルーターに送信される IGMP レポートの数を減らします。

プロキシ モードの IGMP スヌーピングは、ホスト側インターフェイスのプロキシとして、マルチキャスト ルーター インターフェイス上の IGMP ルーターから受信したクエリーに返信します。ホスト側インターフェイスでは、プロキシ モードでの IGMP スヌーピングは IGMP ルーターとして動作し、これらのインターフェイスに一般的なクエリーとグループ固有のクエリーを送信します。

IGMP スヌーピングによって生成されるすべてのクエリーは、送信元アドレスとして 0.0.0.0 を使用して送信されます。また、IGMP スヌーピングによって生成されたすべてのレポートは、使用する送信元アドレスが設定されていない限り、送信元アドレスとして 0.0.0.0 で送信されます。

プロキシ モードは、マルチキャスト ルーター インターフェイスでは、ホスト側インターフェイスとは異なる機能を果たします。

マルチキャストルーターインターフェイスでは、プロキシモードのIGMPスヌーピングは、IGMPクエリーに応じて、ブリッジのすべてのホスト側インターフェイスで学習したグループの集約情報を含むレポートを送信します。

プロキシ モードでの IGMP スヌーピングは、クエリーへの応答に加えて、すべてのクエリー、レポート、マルチキャスト ルーター インターフェイスで受信したリーフを他のマルチキャスト ルーター インターフェイスに転送します。IGMP スヌーピングは、このインターフェイスで学習したメンバーシップ情報を保持しますが、このインターフェイスで受信した leave メッセージに関するグループ固有のクエリーは送信しません。タイマー時間内に同じグループのレポートがない場合、このインターフェイスで学習したグループがタイムアウトするだけです。

プロキシ モードの IGMP スヌーピングにより、ホスト側インターフェイスでレポートは送信されない。IGMP スヌーピングは、これらのインターフェイスで受信したレポートを処理し、インターフェイスで leave メッセージを受信すると、グループ固有のクエリーをホスト側インターフェイスに送信します。ホスト側インターフェイスは、定期的な一般的なクエリーを生成しませんが、マルチキャストルーターインターフェイスから受信した一般的なクエリーを転送またはフラッディングします。

グループがホスト側インターフェイスから削除され、これがそのグループの最後のホスト側インターフェイスであった場合、休暇はマルチキャストルーターインターフェイスに送信されます。ホスト側インターフェイスでグループレポートを受信し、これがそのグループの最初のホスト側インターフェイスである場合、すべてのマルチキャストルーターインターフェイスにレポートが送信されます。

VLAN 上の IGMP スヌーピングは、従来の vlan-id all case に対してのみ許可されます。その他の場合、IGMP スヌーピングの VLAN 固有の設定を決定する特定のブリッジ ドメイン設定があります。

ステートメントで設定されたすべての igmp-snooping IGMP スヌーピング ステートメントは、 ステートメントを除き traceoptions 、VLAN レベルで同じステートメントで修飾できます。VLANレベルでIGMPスヌーピングパラメーターを設定するには、 ステートメントを vlan 含めます。

以下の階層レベルでこのステートメントを含めることができます。

• [edit bridge-domains bridge-domain-name protocols igmp-snooping]

• [edit routing-instances routing-instance-name bridge-domains bridge-domain-name protocols igmp-snooping]

この例では、IGMP スヌーピングを設定する方法を示しています。IGMP スヌーピングにより、IP マルチキャスト アプリケーションからの不要なトラフィックを削減できます。