MulticastHOT_complete1

canoeornithologistΔίκτυα και Επικοινωνίες

26 Οκτ 2013 (πριν από 4 χρόνια και 15 μέρες)

641 εμφανίσεις

1

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Multicast Hands On Training

説明資料


Cisco Systems K.K.

Ver.1.1

for Osaka

3/26
-
28/03

2

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Multicast
概要

3

3

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3

マルチキャスト

アプリケーション

リアルタイムデータ配信

~金融関係~

テレビやラジオのライブ放送

4

4

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

4

マルチキャスト

のマーケットニーズ



金融情報配信

社内における役員会の

内容などを、タイムリーに配信

ブロードバンドを利用した
エンターテインメント

コンテンツプロバイダによる
ライブ配信

マルチキャストはこれら
のことを可能にします!

河川敷などの監視カメラ

5

5

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5

マルチキャストのニーズ


金融情報


株価情報


ストリーミング

E
-
Learning

社内情報の共有


コンテンツプロバイダ

映像配信、ライブ配信


様々な
1:
n


アプリケーションのサポート

現在


監視システム



ブロードバンドアクセス



ビデオ会議



デジタル




デジタルオーディオ



コンテンツ配信



ネットワークゲーム

これから・・・

6

6

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6

Lots of interest but no OS support

マルチキャストの歴史とこれから

1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001

2
002 2003 2004 2005 2006

t e c h n o l o g y

a p p l i c a t i o n s

NO application support

Steve
Deering
develops IP
Multicast

conferencing tools(vic,
vat, wb, sdr) created


Idea of shared trees
and Rendezvous
Point originated

Cisco PIM
shipped as part
of IOS

Tibco Finance

MSDP & MBGP

SSM and
IGMP v3

App & OS Support for
SSM & IGMP v3

MPLS VPN’s

MVPN

Multicast &
VPN’s
Deployment

IPTV, WMP and
Real Player

参考資料

7

7

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7

ユニキャストとマルチキャスト

配信サーバ

クライアント

配信サーバ

クライアント

マルチキャスト

ユニキャスト

配信サーバ、ネットワークの負荷が増大

ルータがトラフィックを複製

配信サーバ、ネットワークの負荷は最小限

複製

複製

8

8

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8

ドメイン間マルチキャスト

企業内マルチキャスト

マルチキャスト技術の全体像

End
-
to
-
End
アーキテクチャ


クライアント



ルータ間のマルチキャスト制御
:

IGMPv2, IGMPv3


ドメイン間のマルチキャストルーティングプロトコル

MBGP

ISP B

マルチキャスト

Source

Y

ISP A

マルチキャスト

Source

X

ISP B

DR

RP

RP

DR

DR

IGMP

PIM
-
SM

Bidir PIM

PIM
-
SSM

MVPN

IGMP Snooping, CGMP,
RGMP

MBGP

MSDP

ISP A


LAN
スイッチ
(L2)
のマルチキャスト機能
:

IGMP Snooping, CGMP, RGMP


ルータ


mcast
ルーティングプロトコル)
:

PIM
-
SM, PIM
-
DM, DVMRP


RP
間のソース情報の共有

MSDP, Anycast RP

マルチキャスト新機能

PIM
-
SSM, Bidir PIM, MVPN, IPv6

9

9

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9

標準的な構成

どのプロトコルの組み合わせが標準的?

企業内

PIM
-
SM + IGMPv2 + IGMP Snooping + Anycast RP


サービスプロバイダ

PIM
-
SM + IGMPv2 + IGMP Snooping + Anycast RP +
(MBGP + MSDP)

PIM
-
SSM + IGMPv2 + URD or IGMPv3 lite

PIM
-
SSM + IGMPv3 + IGMPv3
対応


スイッチ

10

10

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10

Multicast
ルーティングプロトコル


P
IM
-
DM
の動作


Flood & Prune
-

IGMP

Multicast

Stream

1.
Multicast Traffic
の送出を開始

1.
Mul瑩cas琠Tra晦fc
の送出を開始

Multicast Traffic

PIM
-
DM Prune
メッセージ

2.
Network
内の全ての
Link

䵵l瑩cas琠Tra晦fc

䙬潯F

洪水)

2.
Ne瑷ork
内の全ての
Link

䵵l瑩cas琠Tra晦fc

䙬潯F

洪水)

3.
Tra晦fc
が不要な
Link
については
偲une

刈り込み)

3.
Tra晦fc
が不要な
Link
については
偲une

刈り込み)

11

11

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

11

Multicast

Stream

Multicast
ルーティングプロトコル


P
IM
-
DM
の動作


Flood & Prune
-

IGMP

Multicast
ルーティングテーブルの維持のために

この
Flood

Prune
が3分ごとに発生

12

12

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12

Multicast
ルーティングプロトコル


P
IM
-
SM
の動作


Explicit Join
-

IGMP

Multicast

Stream

1.
RP

Join
を伝播

1.


Join
を伝播

Multicast Traffic

PIM
-
SM Join
メッセージ

RP

Source
情報の登録


Registering


2.
Multicast Stream
送出開始

3.


卯urce/Group
情報を登録

4.

から
卯urce
方向へ
Join


一部簡単のために省略しています。

Traffic
は必要な所に

必要なだけしか流れない

13

13

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13

ダウンタイムの極小化


Rendezvous Point
の2重化


堅牢な
IP
マルチキャストネットワークにするためには


RP

2
重化が必須!!

Static
-
RP

複数

設定不可

しかし、

MSDP:
複数の

間で
Sour捥
アドレス、


グループ情報を共有するためのプロトコル。

An祣慳y
-
R债
複数の

に論理的に同一の

アドレスを



与えることにより
Mul瑩捡獴cN整睯rk




収束時間を短縮する
卯lution



Cisco

PIM
-


MSDP
の技術を組み合わせた


Anycast
-
RP
により障害復旧の時間を
~15

に短縮

Auto
-
RP

切り替えに
2~3分
かかる

14

14

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14

Anycast RP


Overview



MSDP

Rec

Rec

Rec

Rec

Src

Src

SA

SA

A

RP1

10.1.1.1

B

RP2

10.1.1.1

X

RP

Source
から情報を受け取ると他の
RP

SA(Source Active)
メッセージを
送り
Source
情報を共有する

15

15

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15

Anycast RP


Overview



続き)

Rec

Rec

Rec

Rec

Src

Src

A

RP1

10.1.1.1

B

RP2

10.1.1.1

X

RP
に障害が発生すると他の
RP
がマルチキャスト通信を引き継ぐ

16

16

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16

LAN
スイッチのマルチキャスト機能

IGMP Snooping

IGMP Snooping
が動作していないと
1
台が受信しただけで同じ
LAN
セグメントの

全てのポートにマルチキャストデータが流れてしまう

IGM倠卮ooping
によって受信者のつながっているポートのみにトラフィックを限定できる

17

17

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17

LAN
スイッチのマルチキャスト機能

IGMP Snooping Immediate Leave

Ch.1

Leave

Ch.2

Join

Leave
受信後

数秒間

は止まらない

Join
受信後

すぐに

送信

Ch2.

Leave

Ch3.

Join

Ch.1
受信中

Ch.1
から
Ch.2
へ切換え

Ch.2
受信中

Ch.2
から
Ch3.
へ切換え

IGM倠卮ooping Immedia瑥 Leave
によって
Leave
受信後すぐにマルチキャスト

データの送信をとめることができる

頻繁なチャネル切り替えが可能になる

スイッチのポートにクライアントが
1
台だけが接続されている場合のみ設定可能

I mmedi ate Leave

X

X

X

18

18

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18

LAN
スイッチのマルチキャスト機能

HOL Blocking
が発生しないこと

リンク帯域以上のトラフィックが流れ込むとバッファメモリを
使い果たし上流からのトラフィックを受け付けなくなる

=全ポートが影響を受ける

Memory
設計の十分な製品では
HOL Blocking
は発生しない

例)
10Base
-
T
のポートに
6Mbps
のトラフィック

2
本流すと
HOL Bl ocking
が発生

19

19

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19

Source Specific Multicast (PIM
-
SSM)


Benefits


RP, MSDP
などの設定を必要としないため設定が

卩mpl攠
になりト
ラブルシューティングが容易になる


Source
を指定して受信できるため

Do匠
アタックを防止できる


別々の

Source
が同じ

ヤoup
を使うことができるため

ヤoup
の重
複を気にする必要がない


設定方法


既存の

PIM
-
SM
ネットワークの中でクライアントが接続されているル
ータに

PIM
-
SSM
を設定し、
Iタ偶P
を受信するよう設定する


PIM
-
SSM


㈳㈮〮〮〠


㈳㈮㈵㔮㈵㔮㈵金


I倠
アドレスを使用
する


クライアントのアプリケーションや

OS,

L2
ネットワークが

Iタ偶㌠

対応していない場合、
URD


Iタ偶㌠li瑥t
の仕組みを使って

Iタ偶㈠
のままで
PIM
-
卓S
を実現できる

20

20

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

20

PIM
-
SSM, IGMPv3

IGMPv3 Join

Group: 232.1.1.10

Sender: 10.10.10.1

PIM Join

IGMPv2 Join

Group: 224.1.1.10

Sender: 10.10.10.1

Stream: 224.1.1.10

PIM Join

RP

PIM
-
SM + IGMPv2

PIM
-
SSM + IGMPv3

Sender: 10.10.10.1

Stream: 232.1.1.10

21

21

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

21

IP
マルチキャストを支える技術

21

© 2001, Cisco Systems, Inc.

スケーラブルマルチキャスト

ルーティング

PIM
-
SM, PIM
-
SSM

ドメイン間マルチキャスト

ルーティング

MB䝐, M卄P

レイヤー
2
マルチキャスト技術

Iタ倠卮ooping

ルータ、ホスト間通信

IGMP Ver.2, Ver.3

(Internet Group Membership Protocol)

Broadband

マルチキャスト耐障害性

Anycast
-
RP (PIM
-
SM + MSDP)

22

22

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22

IP Multicast
を実現するための必要要件


Multicast
グループ(
却S敡m




Multicast
ルートエントリ数


Multicast
高速転送


Mul瑩捡c琠
耐障害性

C佒E

Backbone


Multicast
グループ数


Multicast
ルートエントリ数

・高速
R数li捡瑩on

偲o癩d敲 䕤ge

23

23

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23

Cisco’s LAN Switching Portfolio



Stackable, Compact Footprint



Medium Port Density



Non
-
blocking Gig Density: 12



L2
-
L4 Switching



Clustering Management



In
-
Line Power (3524
-
PWR
-
XL)



External Redundant Power



3, 6,7 Modular Slots



64Gbps Switching Capacity



240 10/100/1000 TX, FX



Non
-
Blocking Gig Density: 32



LAN/WAN Interfaces (T1/E1)



L2
-
L4 Switching



Integrated In
-
Line Power



Redundant Supervisors



Integrated Redundant Power

Catalyst

4500

Performance

Catalyst 6500





3, 6, 9, 13 Modular Slots



256Gbps Switching Capacity



576 10/100 TX, FX



Non
-
Blocking Gig Density: 142


10 Gigabit Ethernet Interfaces



Integrated Services Modules



LAN/WAN Interfaces (to OC
-
48)



L2
-
L7 Switching



Integ. In
-
Line Power, 802.3af upgr



High Availability
-
Stateful Failover



Redundant Supervisor, Fabric



Integrated Redundant Power

Services & Density

Catalyst

2950/3550

24

24

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24

Catalyst 6500

Switch Fabric

Fabric/Bus
Enabled

Local Bus
Interface

Local Bus
Interface

Local Bus
Interface

Local Bus
Interface

Backplane Bus

Bus Fabric Interface

Multicast
Replication
Engine

Bus Enabled

Supervisor

MSFC2

PFC2

Multicast
Replication
Engine

Local Bus
Interface

Local Bus
Interface

Local Bus
Interface

Local Bus
Interface

Local Bus
Interface

Local Bus
Interface

Bus / Fabric
Interface

Distributed
Forwarding
Daughter Card

Fabric Enabled

Multicast
Replication
Engine

25

25

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

25

CPU

2


0

Host 1


3

Host 2

4

Host 3

5

Host 4

Switching

Engine

LAN Switch

1

Router A

6Mbps

MPEG Video

CPU


6Mbps !!!

Choke, Gasp,


Wheeze!!

IGMP Snooping

Typical L2 Switch
-

Meltdown!

(IGMP Snooping Enabled)

CAM

Table

MAC Address

Ports

0100.5e01.0203

0,1,2

,5

26

26

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26

2

3

4

5

Host 1

Host 2

Host 3

Host 4

CPU

LAN Switch

(IGMP Snooping Enabled)

1

Router A


0

CAM

Table

Switching Engine
(w/L3 ASICs)

MAC Address


L3

Ports




0100.5e01.0203

!IGMP

1,2

0100.5exx.xxxx

IGMP

0


Ahhh, That’s

more like it!

IGMP Snooping

L3 Aware Switch

,5

6Mbps

MPEG Video

27

27

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

27

Cisco

Mu汴楣a獴
における実績


7
年前(
IOS 10.3

より
PIM
-

をサポート。


TIBCO
マルチキャスト環境を支えてきた実績

TIBCO
・・・
ディーリング・システムなどで使用されるマルチキャスト・ア
プリケーションで、マルチキャスト・グループ数
㈰〰
以上に達すること
は稀ではない。

ミッション・クリティカルなため、二重化、ダウンタイムの極小化、等要求
は厳しい



Intenret2
での広帯域マルチキャスト・アプリケー
ション運用での実績

Cisco

PIM
-
SM, MBGP,MSDP
を使用


BroadBand
環境における
Multicast
動画配信

サービスの実績

Italia Telecom,Bell Canada,SandStream..)

28

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Multicast
機能詳細

29

29

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29

Multicast Addresses


クラス
D IP
アドレスはマルチキ
ャスト用

アドレス

224.0.0.0

239⸲55⸲55⸲55


マルチキャストアドレスのうちいく
つかは特定の用途のために予約
されている

(参照)

h瑴t://w睷wi慮a.org/慳aign
m敮瑳/浵l瑩捡ct
-
慤dr敳e敳


マルチキャスト
IP
アドレスのこ
とを
グループ
と呼ぶ

30

30

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30

Layer 2 Multicast Addressing

32 Bits

28 Bits

25 Bits

23 Bits

48 Bits

01
-
00
-
5e
-
7f
-
00
-
01

1110

5 Bits

Lost

239.255.0.1


IP
アドレスを
MAC
アドレ
スにマッピングする際、
5
ビット分の情報が落ち
てしまう

31

31

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

31

224.1.1.1

224.129.1.1

225.1.1.1

225.129.1.1


.


.


.

238.1.1.1

238.129.1.1

239.1.1.1

239.129.1.1

0x0100.5E01.0101

1
-

Multicast MAC Address

(FDDI and Ethernet)

32
-

IP Multicast Addresses

Layer 2 Multicast Addressing


32
個の

マルチキャストアドレスは全て同じ
1
個の
MAC
マルチキャストアドレスにマッピングされる

32

32

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

32


ネットワークの制御用に予約されたアドレス


224.0.0.0


224.0.0.255


Examples:


224.0.0.1

All systems on this subnet


224.0.0.2

All routers on this subnet


224.0.0.4

DVMRP routers


224.0.0.5

OSPF routers


224.0.0.13

PIMv2 Routers


224.0.0.22

IGMPv3


TTL=1
で送信されるため

Local Link
より先にトラフィックは
転送されない。

Reserved Link Local Addresses

33

33

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33

224.0.0.x

224.128.0.x

225.0.0.x

225.128.0.x


.


.


.

238.0.0.x

238.128.0.x

239.0.0.x

239.128.0.x

0x0100.5E00.00xx

1
-

Multicast MAC Address

(FDDI and Ethernet)

32
-

IP Multicast Addresses

Reserved Link Local Addresses

これらの
IP
アドレスは使用しない

34

34

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

34

IP Multicast Group Concept

2.

グループアドレス宛にデ
ータを送ると全てのメン
バはデータを受信する

1.

データを受信するために
はグループのメンバにな
る必要がある

3.

グループにデータを送信
するサーバはグループの
メンバになる必要はない

非グループ

メンバ

B

E

A

D

C

グループ

メンバ

2

グループ


メンバ

1

グループ


メンバ

3

受信

受信

送信


受信

送信

35

35

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

35


ホストがルータにグループへの参加を伝えるため
のプロトコル


RFC 1112 specifies version 1 of IGMP


Windows 95
が対応


RFC 2236 specifies version 2 of IGMP


Windows +
最新の

service pack
及び多くの

UNI堠sys瑥ms
が対応


RFC 3376 specifies version 3 of IGMP

October 2002
に標準化

Windows XP
が対応

Internet Group Management Protocol: IGMP

参考資料

説明箇所

36

36

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

36

H2


受信したいグループアドレス(
224.1.1.1
)に
Join

ッセージを送信

H2

224.1.1.1

Report

1.1.1.1

H1

H3

1.1.1.10

1.1.1.11

1.1.1.12

rtr
-
a

IGMP

Joining a Group

37

37

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

37

rtr
-
a>
show ip igmp group

IGMP Connected Group Membership

Group Address Interface Uptime Expires Last Reporter

224.1.1.1 Ethernet0 6d17h 00:02:31 1.1.1.11

1.1.1.1

H1

H3

1.1.1.10

1.1.1.11

1.1.1.12

rtr
-
a

ルータはインタフェースの先にグ
ループのメンバがいることを認識



IGMP

Joining a Group

38

38

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

38

IGMP

Maintaining a Group

General Query

1.1.1.1

IGMPv2

1.1.1.10

1.1.1.11

1.1.1.12


グループごとに
1
台のメンバだけが応答を返す(
Report)

224.1.1.1

Report


それを受信した他のメンバは応答を控える(
Suppressed


224.1.1.1

Suppressed

X

224.1.1.1

Suppressed

X

H1

H2

H3


ルータは定期的に全てのホスト(
224.0.0.1
)に受信状態の確
認メッセージ(
Genera氠Query
)を送信

39

39

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

39


受信を終了したいホストは静かに受信を止める

H1

H3

H3


ルータは

3


General Queries
を送信
(60
秒毎
)

General Query


その間グループメンバから

IGMP Report
が送信されない場合


そのグループはタイムアウト

(
最大

~= 3
分かかる
)

H2

Leaving a Group (IGMPv1)

Host
-
Router Signaling: IGMP

40

40

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

40


受信を終了したいホストは全てのルータ(
224.0.0.2
)に

L敡癥e
メッセージを
送信







L敡癥e瑯

㈲㐮〮〮2

㈲2.ㄮㄮ1


ルータは特定のグループメンバ宛(
224.1.1.1
)に

ヤoup 獰散e晩挠qu敲礠
を送信

ヤoup 印散e晩c

Query to 224.1.1.1


グループメンバから3秒間

IGMP Report
が送信されない場合


そのグループ


㈲㐮ㄮ1.1


はタイムアウト



Leaving a Group (IGMPv2)

Host
-
Router Signaling: IGMP

41

41

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

41

IGMPv2

Querier Election

IGMPv2

1.1.1.1

1.1.1.2

H1

H2

H3

1.1.1.10

1.1.1.11

1.1.1.12



ネットワークセグメントに複数のルータが接続されている
場合、最初は全てのルータが
Query
を送信

Query

Query



もっとも小さい

アドレスを持つルータが
querier
になる

IGMP

Querier



その他のルータは
Non
-
Queriers
になる

IGMP

Non
-
Querier

rtr
-
a

rtr
-
b

42

42

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

42

H2

IGMPv3

Joining a Group


受信したいホストは全ての

IGMPv3
ルータ(
224⸰⸰.22
)に
IGMPv3 Report
を送信

H2

Group: 224.1.1.1

Exclude: <empty>

v3 Report

(224.0.0.22)

1.1.1.1

H1

H3

1.1.1.10

1.1.1.11

1.1.1.12

rtr
-
a

43

43

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

43

H2

IGMPv3

Joining specific Source(s)


IGMPv3 Report


Include list
にソースサーバのアドレス
を含めることができる

H2

1.1.1.1

H1

H3

1.1.1.10

1.1.1.11

1.1.1.12

rtr
-
a

Group: 224.1.1.1

Include: 10.0.0.1

v3 Report

(224.0.0.22)


特定のサーバのみから受信

44

44

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

44

IGMPv3

Maintaining State


ルータは定期的に

Query
を送信

Query

1.1.1.1

1.1.1.10

1.1.1.11

1.1.1.12


全ての

IGMPv3
メンバは

IタP Report
を返す


Suppression
は行われない

H1

H2

H3

v3 Report

(224.0.0.22)

v3 Report

(224.0.0.22)

v3 Report

(224.0.0.22)

45

45

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

45

Receiver 1

B

E

A

D

F

Source 1

Notation: (S, G)


S = Source


G = Group

C

Receiver 2

Source 2

Multicast Distribution Trees

Shortest Pass Tree

Shortest Path or Source Distribution Tree

説明箇所

46

46

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

46

Receiver 1

B

E

A

D

F

Source 1

Notation: (S, G)


S = Source


G = Group

C

Receiver 2

Source 2

Multicast Distribution Trees

Shortest Pass Tree

Shortest Path or Source Distribution Tree

47

47

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

47

Shared Distribution Tree

Receiver 1

B

E

A

D

F

Notation: (*, G)


* = All Sources


G = Group

C

Receiver 2

(RP) PIM Rendezvous Point

Shared Tree

(RP)

Multicast Distribution Trees

48

48

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

48

Receiver 1

B

E

A

F

Source 1

C

Receiver 2

Source 2

(RP) PIM Rendezvous Point

Shared Tree

Source Tree

D

(RP)

Multicast Distribution Trees

Shared Distribution Tree

Notation: (*, G)


* = All Sources


G = Group

49

49

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

49

Router#show ip mroute

IP Multicast Routing Table

Flags: D
-

Dense, S
-

Sparse, s
-

SSM Group, C
-

Connected, L
-

Local,


P
-

Pruned, R
-

RP
-
bit set, F
-

Register flag, T
-

SPT
-
bit set,


J
-

Join SPT, M
-

MSDP created entry, X
-

Proxy Join Timer Running


A
-

Advertised via MSDP, U
-

URD, I
-

Received Source Specific Host


Report

Outgoing interface flags: H
-

Hardware switched

Timers: Uptime/Expires

Interface state: Interface, Next
-
Hop or VCD, State/Mode


(*, 230.1.3.1), 19:22:30/stopped, RP 10.100.254.1, flags: SJCF


Incoming interface: Port
-
channel23, RPF nbr 10.100.23.1


Outgoing interface list:


Vlan300, Forward/Sparse
-
Dense, 19:21:45/00:02:34, H


(10.100.10.51, 230.1.3.1), 19:22:31/00:02:59, flags: T


Incoming interface: Port
-
channel23, RPF nbr 10.100.23.1


Outgoing interface list:


Vlan300, Forward/Sparse
-
Dense, 19:21:45/00:02:34, H


Multicast Distribution Trees

Shared Tree

Shortest Pass Tree

50

50

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

50

Multicast Forwarding


Multicast Routing


Un楣ast Rout楮g
とは
逆の判断基準でトラフィックを制御する

Unicast Routing
はパケットの
あて先アドレス
を見て転
送先インタフェースを決定する

Multicast Routing
はパケットの
ソースアドレス
を見て
正しい受信インタフェースかどうかを判断する


Multicast Routing


剥verse Path
Forwarding
の仕組みで動作する

51

51

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

51

Source

151.10.3.21

Mcast Dist. Tree

Example:

RPF Checking

Mcast Packets

RPF
チェック失敗


不正なインタフェースでのパケット受信

Reverse Path Forwarding (RPF)

52

52

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

52

RPF
チェック失敗

RPF
チェック失敗

不正なインタフェースでパケットを受信

E0

S1

S0

S2

Multicast Packet from

Source 151.10.3.21

X

パケットを破棄


Unicast Route Table

Network


Interface


151.10.0.0/16

S1


198.14.32.0/24

S0


204.1.16.0/24

E0


S1

Reverse Path Forwarding (RPF)

53

53

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

53

RPF
チェック成功

RPF
チェック成功


Unicast Route Table

Network


Interface


151.10.0.0/16

S1


198.14.32.0/24

S0


204.1.16.0/24

E0


E0

S1

S0

S2

Multicast Packet from

Source 151.10.3.21

正しいインタフェース上でパケットを受信

S1

全ての
outgoing interfaces
にパケットを
転送

Reverse Path Forwarding (RPF)

54

54

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

54

56K
の回線

だけでマルチキャスト

を動作させよう

no ip pim sparse
-
mode

ip pim sparse
-
mode

設定ミスの例(
1


T1/E1

56K/64K

src

rcvr

Network

Engineer

X

RPF Failure!!!!!

55

55

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

55

特定のルータでは

マルチキャストを

動作させない

設定ミスの例(
2


src

rcvr

Network

Engineer

X

RPF Failure!!!!!

Multicast Disabled

Multicast Enabled

.2

.1

192.168.1.0/24

Unicast Routing Table
に等コストパス

がある場合、
IP
アドレスが大きい方の

PIM Neighbor

RPF Neighbor
に選ばれる

56

56

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

56

PIM
-
SM


Protocol Independent Multicast

Multicast routing


unicast routing
の種類によ
らず正常に動作する

static, RIP, IGRP, EIGRP, IS
-
IS, BGP, OSPF


Sparse Mode

ネットワーク上に受信クライアントがまばら

(Sparse)
に分布している場合に効率的に動作

クライアントが密


Dense)
に分布している場合にも効
率的に動作

57

57

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

57

PIM
-
SM Shared Tree Joins

Receiver

RP

(
*
, G) Joins

Receiver
から

IGM倠Join


受け取った

last
-
hop rou瑥r


R倠
に向けて

偉M Join


⠲24.0.0.13
宛に
)
送る。

RP
に向かって

⠪, G⤠Join
が伝播

され

卨ared Tree
が生成される。

卨ared Tree

last
-
hop router

58

58

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

58

PIM
-
SM Sender Registration

Receiver

RP

Source

(S, G) Register

(unicast)

Shared Tree

Source
からの

Mul瑩cas琠
トラフィック

を受信した

晩rst
-
hop rou瑥r

R倠


⡓( G⤠Regis瑥r
メッセージを送信する。

R倠
から

卨ared Tree
にトラフィックが

転送される。

first
-
hop router

Traffic Flow

59

59

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

59

PIM
-
SM Sender Registration

Receiver

RP

(S, G) Joins

Source

(S, G) Register

(unicast)

Shared Tree

Source Tree

RP


卯urce


⡓( G⤠Join
を送る。

R倠
から

卯urce


⡓( G⤠Join


伝播され

卯urce Tree
が生成される。

first
-
hop router

Traffic Flow

60

60

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

60

PIM
-
SM Sender Registration

Receiver

RP

Source

RP


卯urce Tree
から

⡓( G)

トラフィックを受信すると、
晩rst
-
hop rou瑥r


⡓( G⤠Regis瑥r
-
却Sp
メッセージを送信する。

⡓( G⤠Regis瑥r
-
却Sp

(unicast)

Source Tree

first
-
hop router

(S, G) Register

(unicast)

Shared Tree

Traffic Flow

61

61

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

61

PIM
-
SM Sender Registration

Receiver

RP

Source

Traffic Flow

Source
から

Receiver


卯urce

Tree, 卨ared Tree
に沿って

トラフィックが転送される。

卯urce Tree

卨ared Tree

62

62

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

62

PIM
-
SM SPT Switchover

Receiver

RP

(S, G) Joins

Source

(S,G)
トラフィックを受信した

last
-
桯瀠
router


卯urce
に向けて

⡓( G⤠
Join
を送る。

卯urce


Reciever
間の
卨or瑥s琠
偡ss Tree
上に新しい

卯urce Tree
が生成される。

Tra晦fc Flow

卯urce Tree

卨ared Tree

last
-
hop router

63

63

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

63

PIM
-
SM SPT Switchover

Receiver

RP

Source

(S, G)RP
-
bit Prunes

新しい
卯urce 偡ss
からトラフィッ
クを受け取ったルータは

卨ared
偡ss
上のトラフィックの送信中止
要求

⡐(une
メッセージ



R倠

向けて送信する。

Tra晦fc Flow

卯urce Tree

卨ared Tree

64

64

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

64

PIM
-
SM SPT Switchover

Receiver

RP

Source

RP
はトラフィックが必要なくなった
ため

⡓( G⤠偲une
メッセージを送
信する。

⡓( G⤠偲une

Tra晦fc Flow

卯urce Tree

卨ared Tree

65

65

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

65

171.68.37.2

PIM Router 2

Highest IP Address elected

as “DR” (Designated Router)

PIM Hello

PIM Router 1

171.68.37.1

PIM Hello

PIM Neighbor Discovery


定期的に

PIMv2 Hellos


“All
-
PIM
-
Routers” (224.0.0.13)
グループ
アドレスにマルチキャストで送信される。

(Default = 30

)


DR
から一定時間以上

H敬lo
が送られなかった場合新しい

䑒D
が選ばれ
る。


DR
は受信者からの

䩯in
要求、送信者からの

R敧i獴敲
要求をネットワ
ークに送る役割がある。

66

66

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

66

PIM Assert Mechanism

E0

Incoming Multicast Packet

(Successful RPF Check)

E0

S0

ルータが

outgoing interface
でマルチキャストパケットを受信



パケットが重複して送信されるのを防ぐため、パケットを送信するルータ



(Designated Forwarder)

1
台だけ選択する必要がある

1

S0

1

2

ルータは

PIM Assert
メッセージを送信

Assert

<
distance, metric
>


Assert

<
distance, metric
>

2

2



distance


metric

を比較



ソースに対し最適なルートを持つルータが

DF
に選ばれる



distance



metric

が同じ場合

I倠
アドレスの大きい方が

DF
に選ばれる



DF
に選ばれなかったルータは送信を止める

67

67

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

67

Rendezvous Point (RP)


PIM
-
SM
を動作させるには

RP
が必要


複数の

RP
候補から自動的に

RP
を選択させる方法

Auto
-
RP

PIMv2 BSR


手動で

RP
を設定する方法

Static RP


複数の

RP
に同じアドレスを割り当てて、

RP
の負荷分
散と

RP
障害時の経路切り替えを高速化する技術

Anycast
-
RP (MSDP)

説明箇所

68

68

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

68

Auto
-
RP


複数の

Candidate RPs
から

Mapping Agents



RP
を選択


Candidate RPs

60
秒ごと

⡤敦慵lt




㈲㐮〮ㄮ㌹



Candidate’s RP
アドレスを
アナウンスする。


Mapping Agents

Candidate RPs
からのアナウンスを聞き

I倠
アドレスが最も大きい
C慮did慴攠R倠


R倠
に選択する。

㘰6
秒ごと

⡤敦慵lt


または変更があったときに

㈲㐮〮ㄮ㐰



ヤoup


R倠
のマッピング情報をアナウンスする。


全てのルータ

224.0.1.40
のアナウンスを聞き

R倠
アドレスを学習する。

Ci獣s I体O
では

偉M
-

に設定されたインタフェースは自動的に

㈲㐮〮ㄮ㐰4


䩯in
する。

69

69

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

69

Auto
-
RP Candidate RPs

Announce

Announce

Announce

Announce

Announce

Announce

Announce

Announce

Announce

RP
-
Announcements multicast to the

Cisco Announce (224.0.1.39) group

A

C

D

C
-
RP

1.1.1.1

C
-
RP

2.2.2.2

B

MA

MA

70

70

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

70

C

D

C
-
RP

1.1.1.1

C
-
RP

2.2.2.2

Auto
-
RP Mapping Agents

Discovery

RP
-
Discoveries multicast to the

Cisco Discovery (224.0.1.40) group

A

B

MA

MA

71

71

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

71

PIMv2 BSR


複数の

C
-
RPs
からの情報を

Bootstrap Router (BSR)
が収集し全

PIM
ルータにアナウンスし、全

PIM
ルータがそれぞれ

RP
を選択


C
-
RPs

60
秒ごと

⡤敦慵lt




B卒



uni捡獴c


Candidate’s RP
アド
レスをアナウンスする。


BSR

C
-
RPs
から

C
-
R倠
アドレスを聞き、
ヤoup


R倠
のマッピング情報を
蓄積する。

㘰6
秒ごと

⡤敦慵lt


または変更があったときに

㈲㐮〮〮ㄳ

に全て


ヤoup


R倠
のマッピング情報をアナウンスする。


全ての

PIM
ルータ

224.0.0.13
のアナウンスを聞き、全ての

偉M
ルータが同じ

H慳a
慬gori瑨洠
を使って同じ

R倠
を選択する。

72

72

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

72

PIMv2

Sparse Mode

C
-
RP

C
-
RP

D

E

F

G

A

PIMv2 BSR C
-
RP

B

C

BSR

73

73

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

73

PIMv2

Sparse Mode

C
-
RP

C
-
RP

D

E

F

G

A

PIMv2 BSR

BSR Msgs Flooded Hop
-
by
-
Hop

B

C

BSR

BSR Msgs

BSR Msgs

BSR Msgs

BSR Msgs

74

74

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

74

Static RP’s


静的に

RP


IP
アドレスを指定

全てのルータに同じ

RP
アドレスを設定する必要がある。


の冗長化ができない。

(Anycast
-

を設定すれば冗長化
可能
)

Auto
-
RP
などの

䑥nse Mode
で動作する


アドレスにも


を設定してしまうため、

A䍌
によるフィルタが必要。

Auto
-
剐ⰠBS删
で学習した


アドレスが

Stat楣 剐
アドレス
よりも優先される

75

75

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

75

Anycast RP


Benefits

RP
の冗長化が可能

unicast routing
とほぼ同じスピードで

fail
-
over
を実現


Requirements

全ての

RP

に同じ

IP
アドレスを設定

RP
ルータ間では

MSDP
を動作させる

どの

RP


SA
メッセージを出したか識別するため
originator
-
id
を設定する

Anycast⁒P
アドレスが

OSPF


B䝐

Router
-
ID
とし
て使われないように

Router
-
ID
を設定する

説明箇所

参考資料

76

76

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

76

Multicast Source Discovery Protocol
(MSDP)


複数の

RP
間で

Source
情報を共有する機能

TCP port 639
を使用


MSDP


MBGP
を必要とする

MSDP



ルータ間で動作させる場合は

MBGP
は不要

複数のルータ間で

MS䑐 Mesh
-
Group
を設定すれば

MBGP
は不要


SA


Cache
させることによりレスポンスが向上する

77

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Multicast
設定

78

78

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

78

Multicast
基本設定


全てのルータで

Multicast


Enab汥
にする

Router(config)#ip multicast
-
routing


全てのインタフェースで

PIM
-
SM
を動作させる

Router(config
-
if)#ip pim sparse
-
dense
-
mode

または

Route爨config
-
if)#ip pim spa牳e
-
mode



spa牳e
-
dense
-
mode
に設定すると

G牯rp


RP
がマッピングされている場
合は

Spa牳e Mode
で、マッピングされていない場合は

Dense Mode
で動作する
。(
auto
-
RP
を設定する場合に最適)


spa牳e
-
mode
に設定すると

G牯rp


RP
がマッピングされていない場合でも

Dense Mode
で動作しないためトラフィックがフラッドされない。(今後一切

auto
-
RP
を使う予定がない場合に最適)

79

79

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

79

Auto
-
RP
設定


Candidate RP
の設定

Router(config)#
ip pim send
-
rp
-
announce <intfc> scope
<ttl> [group
-
list acl]


Mapping Agent
の設定

Router(config)#
ip pim send
-
rp
-
discovery [<intfc>]
scope <ttl>



Au瑯
-
R倠
の情報は

獣sp攠
で設定された

TTL
値以内の

䡯瀠
数で
到達できるルータまでしか伝達されない



C慮dida瑥tR倠


M慰ping Ag敮琠
の設定を同一のルータに設定
できる



C慮dida瑥tR倠


in瑥t癡v
を小さく設定すると

R倠F慩lo癥v
時間を
短縮できる。(
D敦慵l琠


㘰6
秒。
F慩lov敲
に最大


分かかる)

80

80

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

80

PIM

Sparse Mode

RP/Mapping Agent

C

D

A

B

On every router:

ip multicast
-
routing

On every interface:

ip pim sparse
-
dense
-
mode

On routers B and C:

ip pim send
-
rp
-
announce loopback0 scope 16


ip pim send
-
rp
-
discovery loopback0 scope 16

RP/Mapping Agent

Simple PIM
-
SM Configuration

81

81

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

81

Static RP
設定


Static RP
の設定

ip pim rp
-
address <address> [group
-
list <acl>]
[override]



必ず全てのルータに同じ
RP
アドレスの設定を行う必要がある。


却慴S挠RP
が設定されていれば決して
Den獥 Mode

F慬lback
しな
いため、
Au瑯 RP
を設定している場合でも
l慳a
-
re獯rt
として
却S瑩cRP
を設定することが望ましい


ACL
を設定しなかった場合
㈲㐮0.〮〯4


アドレスが設定される
ため
D敮獥sMode
で動作する必要のある
Au瑯
-

用の
ヤoup
アドレ
スにも

がマッピングされてしまうため以下の
ACL
が必要。

ip pim rp
-
address
<RP
アドレス
>

20

access
-
list 20 deny 224.0.1.39

access
-
list 20 deny 224.0.1.40

access
-
list 20 permit any


通常
Static RP
より
Au瑯
-
RP, B卒
の設定の方が優先されるが、
o癥vride
を指定すると
却慴i挠RP
の設定の方が優先される

82

82

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

82

Group
毎の


設定

Auto
-
RP, BSR, Static RP
を設定する際

䅃A
を使って
グループ毎に

RP
を設定することができる

Deny


Dense mode

動作させることを意味する

ACL


permi琠
のみを使
って設定する

83

83

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

83

Anycast RP
設定

Interface loopback 0


ip address 10.0.0.2 255.255.255.255


Interface loopback 1


ip address 10.0.0.1 255.255.255.255

!

ip msdp peer 10.0.0.3 connect
-
source loopback 0

ip msdp cache
-
sa
-
state

ip msdp originator
-
id loopback 0

S0

E0

10.
0
.
0
.1 via E0

ip pim rp
-
address 10.0.0.1

ip pim rp
-
address 10.0.0.1

Interface loopback 0


ip address 10.0.0.3 255.255.255.255


Interface loopback 1


ip address 10.0,0.1 255.255.255.255

!

ip msdp peer 10.0.0.2 connect
-
source loopback 0

ip msdp cache
-
sa
-
state

ip msdp originator
-
id loopback 0

RP1

RP2

84

84

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84

IGMP
設定


PIM
-
SM
を設定したインタフェースでは自動的に

IGMP
が動作する


L2
インタフェースでは

Default


IタP
snooping


Enable
になっている



(䍡talyst 2950, 3550, 4500, 6000)

85

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Multicast Hands
-
On

86

86

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86

Multicast Training
構成

4503B

(Cat4503)

3550B

(Cat3550
-
12T)

3550A

(Cat3550
-
12T)

2950A

(Cat2950T
-
24)

3550C

(Cat3550
-
12G)

4503A

(Cat4503)

Gi0/1

Cisco IP/TV Server
(Windows2000 Server)

Cisco IP/TV Viewer
(Windows PC)

サーバファーム

コア

ディストリビューション

アクセス

Gi0/3,4

Gi0/5,6

Gi3/1,2

Gi3/1,2

Gi2/3,4

Gi2/3,4

Gi2/5,6

Gi2/5,6

Gi2/1,2

Gi2/1,2

Gi0/3,4

Gi0/3,4

Gi0/1,2

Gi0/1,2

Gi0/5,6

Gi0/11,12

Gi0/5

Gi0/11

Gi0/1

Gi0/2

Fa0/1

Ch11

Ch12

Ch13

Ch21

Ch22

Ch23

Ch24

Ch31

87

87

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

87

動作プロトコル

4503B

3550B

3550A

2950A

3550C

4503A

OSPF

PIM
-
SM

IGMPv2

IGMP
snooping

RP

RP

MSDP

88

88

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88

IP
アドレス設定

HSRP:10.10.10.1

10.10.10.3

10.10.10.2

SVI

SVI

HSRP:10.10.30.1

SVI

SVI

10.10.30.2

10.10.30.3

Lo0: 10.0.0.3

Lo0: 10.0.0.2

Lo1: 10.0.0.1

Lo1: 10.0.0.1

VLAN300

VLAN100

10.10.21.1

10.10.21.2

10.10.22.1

10.10.22.2

10.10.23.1

10.10.23.2

10.10.24.1

10.10.24.2

10.10.30.150

10.10.10.250

10.10.10.4

10.10.30.4

3550A

4503A

4503B

3550B

3550C

2950A

89

89

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

89

OSPF
設定

ip routing

router ospf 1


network 10.0.0.0 0.255.255.255 area 0

!

全てのルータに設定

Anycast RP
設定をする

m4006A,
m4006B
では
Router
-
ID
を設定する

3550A

4503A

4503B

3550B

3550C

2950A

90

90

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

90

PIM
-
SM
設定

(ㄯ㈩

ip multicast
-
routing

ip pim rp
-
address 10.0.0.1

!

全てのルータに設定

今回は
RP

Static
に設定している。

RP
の設定に
auto RP, BSR
を使って
動的に
RP
を設定する方法もある。

Auto RP
が使用する
Group
アドレス

RP
が設定されないように
Filtering
する。

3550A

4503A

4503B

3550B

3550C

2950A

91

91

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

91

PIM
-
SM
設定

(㈯㈩

interface
インタフェース名


ip pim sparse
-
mode

!

全ての
L3
インタフェースに設定

SVI

SVI

SVI

SVI

Lo1: 10.0.0.1

Lo1: 10.0.0.1

3550A

4503A

4503B

3550B

3550C

2950A

92

92

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

92

IGMP immediate leave
設定

ip igmp snooping vlan 100 immediate
-
leave

!

L2
スイッチに設定

Ip igmp snooping

Default
設定

Enable
になっている

ip igmp snooping vlan 300 immediate
-
leave

!

3550A

4503A

4503B

3550B

3550C

2950A

93

93

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

93

Anycast
-
RP
設定

RP

3
個以上のルータに設定す
る場合は
mesh
-
group
の設定が
必要

3550A

4503A

4503B

3550B

3550C

2950A

interface Loopback0


ip address 10.0.0.3 255.255.255.255

!

interface Loopback1


ip address 10.0.0.1 255.255.255.255


ip pim sparse
-
mode

!

ip msdp peer 10.0.0.2 connect
-
source Loopback0

ip msdp cache
-
sa
-
state

ip msdp originator
-
id loopback0

interface Loopback0


ip address 10.0.0.2 255.255.255.255

!

interface Loopback1


ip address 10.0.0.1 255.255.255.255


ip pim sparse
-
mode

!

ip msdp peer 10.0.0.3 connect
-
source Loopback0

ip msdp cache
-
sa
-
state

ip msdp originator
-
id loopback0

94

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

動作確認

95

95

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

95

Spanning Tree
の確認

Priority
値の低い方が

Root Bridge
になる

Priority
が等しい場合

MAC
アドレスの小さい方


Root bridge
になる

Root

Block

Priority 49452

Priority 33068

Priority 33068

MAC: 0005.ddc4.6680

MAC:
0008.7c3c.0580

3550A

4503A

4503B

3550B

3550C

2950A

Forward

Block

Forward

96

96

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

96

Spanning Tree
の確認

2950A#
show

spanning
-
tree vlan 300


VLAN0300


Spanning tree enabled protocol ieee


Root ID Priority 33068


Address 0005.ddc4.6680


Cost 3004


Port 25 (GigabitEthernet0/1)


Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec



Bridge ID Priority 49452 (priority 49152 sys
-
id
-
ext 300)


Address 0005.dccc.0c00


Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec


Aging Time 300


Uplinkfast enabled


Interface Port ID Designated Port ID

Name Prio.Nbr Cost Sts Cost Bridge ID Prio.Nbr

----------------

--------

---------

---

---------

--------------------

--------

Fa0/1 128.1 3019 FWD 3004 49452 0005.dccc.0c00 128.1

Fa0/2 128.2 3019 FWD 3004 49452 0005.dccc.0c00 128.2

Gi0/1 128.25 3004 FWD 0 33068 0005.ddc4.6680 128.5

Gi0/2 128.26 3004 BLK 3 33068 0008.7c3c.0580 128.11

97

97

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

97

IGMP snooping
の確認

IGMP
snooping

3550A

4503A

4503B

3550B

3550C

2950A

98

98

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

98

IGMP snooping
の確認

2950A#
show

ip igmp snooping vlan 300

vlan 300

----------


IGMP snooping is
globally enabled


IGMP snooping is
enabled

on this Vlan


IGMP snooping
immediate
-
leave is enabled on this Vlan


IGMP snooping mrouter learn mode is pim
-
dvmrp on this Vlan


IGMP snooping is running in IGMP_ONLY mode on this Vlan

99

99

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

99

IGMP snooping
の確認

2950A#
show

mac
-
address
-
table multicast vlan 300

Vlan Mac Address Type Ports

----

-----------

----

-----


300 0100.5e00.0002 IGMP Gi0/1


300 0100.5e00.0128 IGMP Gi0/1


300
0100.5e02.8217

IGMP Fa0/1, Gi0/1


300
0100.5e02.e073

IGMP Fa0/1, Gi0/1

次のページと比較対照してください。

100

100

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

100

IGMP
の確認

3550B#
show ip igmp groups

IGMP Connected Group Membership

Group Address
Interface

Uptime


Expires

Last Reporter

224.2.224.115


Vlan300

00:22:59

00:02:10

10.10.30.150

224.2.130.23


Vlan300

00:22:59

00:02:08

10.10.30.150

224.0.1.40


Vlan300

23:56:25

00:02:05

10.10.30.2

101

101

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101

IGMP Querier
の確認

IGMPv2

SVI

SVI

Querier

3550A

4503A

4503B

3550B

3550C

2950A

10.10.30.2

10.10.30.3

IP
アドレスの小さい方が

IGMP Querier
になる

定期的に
IGMP General
Query
を送信する

IGMP General Query

102

102

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

102

IGMP querier
の確認

3550B#
show

ip igmp interface vlan 300

Vlan300 is up, line protocol is up


Internet address is 10.10.30.2/24


IGMP is enabled on interface


Current
IGMP host version

is 2


Current
IGMP router version

is 2


IGMP
query interval

is 60 seconds


IGMP
querier timeout

is 120 seconds


IGMP
max query response time

is 10 seconds


Last member query response interval

is 1000 ms


Inbound IGMP access group is not set


IGMP activity: 20 joins, 17 leaves


Multicast routing is enabled on interface


Multicast TTL threshold is 0


Multicast designated router (DR)

is 10.10.30.3


IGMP querying router

is 10.10.30.2 (this system)


Multicast groups joined

(number of users):


224.0.1.40(1)

103

103

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

103

Designated Router (DR)
の確認

SVI

Designated Router

IP
アドレスの大きい方が

Designated Router
になる



IGMP Membership
Report
を受信し、
PIM Join,
Prune
メッセージを送出する

10.10.30.3

10.10.30.2

SVI

3550A

4503A

4503B

3550B

3550C

2950A

IGMP Join

PIM Join

104

104

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

104

DR
の確認(その
1


3550B#
show

ip pim neighbor

PIM Neighbor Table

Neighbor Address Interface Uptime Expires Ver Mode

10.10.30.3 Vlan300 1d00h 00:01:43 v2 (DR)

10.10.21.1 Port
-
channel21 1d00h 00:01:39 v2

10.10.23.1 Port
-
channel23 1d00h 00:01:37 v2

3550C#
show

ip pim neighbor

PIM Neighbor Table

Neighbor Address Interface Uptime Expires Ver Mode

10.10.30.2 Vlan300 1d00h 00:01:40 v2

10.10.22.1 Port
-
channel22 1d00h 00:01:30 v2

10.10.24.1 Port
-
channel24 1d00h 00:01:37 v2

隣のルータの情報が見える。(隣のルータに
PIM
が設定されていることが前提。)

105

105

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

105

DR
の確認(その
2


3550B#
show

ip pim interface


Address Interface Version/Mode Nbr
Query

DR


Count
Intvl

10.10.30.2 Vlan300 v2/Sparse 1 30 10.10.30.3

10.10.21.2 Port
-
channel21 v2/Sparse 1 30 10.10.21.2

10.10.23.2 Port
-
channel23 v2/Sparse 1 30 10.10.23.2

3550C#
show

ip pim interface

Address Interface Version/Mode Nbr
Query

DR


Count
Intvl

10.10.30.3 Vlan300 v2/Sparse 1 30 10.10.30.3

10.10.22.2 Port
-
channel22 v2/Sparse 1 30 10.10.22.2

10.10.24.2 Port
-
channel24 v2/Sparse 1 30 10.10.24.2

自身の
PIM
の設定がしてある、
In瑥r晡ce
の状態が見れる。

106

106

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106

RP
の確認

3550C#
show

ip pim rp mapping

PIM Group
-
to
-
RP Mappings


Group(s) 224.0.1.39/32


RP 10.0.0.1 (?), v1


Info source: local, via Auto
-
RP


Uptime: 1d01h, expires: never

Group(s) 224.0.1.40/32


RP 10.0.0.1 (?), v1


Info source: local, via Auto
-
RP


Uptime: 1d01h, expires: never

Group(s): 224.0.0.0/4, Static


RP: 10.0.0.1

(?)

107

107

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

107

Anycast RP (MSDP)
の確認

Lo0: 10.0.0.3

Lo1: 10.0.0.1

Lo0: 10.0.0.2

Lo1: 10.0.0.1

RP

RP

3550A

4503A

4503B

3550B

3550C

2950A

108

108

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

108

Anycast RP (MSDP)
の確認

4503A#
show

ip msdp peer

MSDP Peer 10.0.0.3

(?), AS ?

Description:


Connection status:


State: Up, Resets: 0,
Connection source: Loopback0 (10.0.0.2)


Uptime(Downtime): 1d00h, Messages sent/received: 1606/1609


Output messages discarded: 0


Connection and counters cleared 1d00h ago


SA Filtering:


Input (S,G) filter: none, route
-
map: none


Input RP filter: none, route
-
map: none


Output (S,G) filter: none, route
-
map: none


Output RP filter: none, route
-
map: none


SA
-
Requests:


Input filter: none


Sending SA
-
Requests to peer: disabled


Peer ttl threshold: 0


SAs learned from this peer: 4


Input queue size: 0, Output queue size: 0

109

109

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

109

Anycast RP (MSDP)
の確認

4503A#
show

ip msdp sa
-
cache

MSDP Source
-
Active Cache
-

4 entries

(10.10.10.250, 224.2.164.39), RP 10.0.0.3, AS ?,09:50:04/00:05:56

(10.10.10.250, 224.2.224.115), RP 10.0.0.3, AS ?,06:49:13/00:05:56

(10.10.10.250, 224.2.130.23), RP 10.0.0.3, AS ?,06:49:13/00:05:56

(10.10.10.250, 224.2.210.223), RP 10.0.0.3, AS ?,09:50:03/00:05:56

110

110

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

110

RPF interface
の確認

Distance, Metric
の小さい
方が

RPF interface
になる

Distance, Metric
が等しい
場合

IP
アドレスの大きい方


RPF Interface
になる


この場合においては、ソース
が流れてきており、
Last
-
Hop
-
Router
でしきい値を超
えているので、
卐S
へとパス
を切り替えていることが前提
となっているため、
10.10.10.250
に対する
RPF

Check
することになる。

10.10.24.1

10.10.22.1

10.10.10.250

3550A

4503A

4503B

3550B

3550C

2950A

RPF interface


10.10.10.250
に対する
RPF

Check
する)

111

111

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111

RPF interface
の確認

3550C#
show

ip route

Codes: C
-

connected, S
-

static, I
-

IGRP, R
-

RIP, M
-

mobile, B
-

BGP


D
-

EIGRP, EX
-

EIGRP external, O
-

OSPF, IA
-

OSPF inter area


N1
-

OSPF NSSA external type 1, N2
-

OSPF NSSA external type 2


E1
-

OSPF external type 1, E2
-

OSPF external type 2, E
-

EGP


i
-

IS
-
IS, L1
-

IS
-
IS level
-
1, L2
-

IS
-
IS level
-
2, ia
-

IS
-
IS inter area


*
-

candidate default, U
-

per
-
user static route, o
-

ODR


P
-

periodic downloaded static route


Gateway of last resort is not set



10.0.0.0/8 is variably subnetted, 9 subnets, 3 masks

O 10.0.0.2/32 [110/2] via 10.10.22.1, 1d01h, Port
-
channel22

O 10.0.0.3/32 [110/2] via 10.10.24.1, 1d01h, Port
-
channel24

O 10.10.10.0/24 [110/2] via 10.10.22.1, 1d01h, Port
-
channel22


[110/2] via 10.10.24.1, 1d01h, Port
-
channel24

O 10.0.0.1/32 [110/2] via 10.10.22.1, 1d01h, Port
-
channel22


[110/2] via 10.10.24.1, 1d01h, Port
-
channel24

O 10.10.21.0/30 [110/2] via 10.10.30.2, 1d01h, Vlan300


[110/2] via 10.10.22.1, 1d01h, Port
-
channel22

C 10.10.22.0/30 is directly connected, Port
-
channel22

O 10.10.23.0/30 [110/2] via 10.10.30.2, 1d01h, Vlan300


[110/2] via 10.10.24.1, 1d01h, Port
-
channel24

C 10.10.24.0/30 is directly connected, Port
-
channel24

C 10.10.30.0/24 is directly connected, Vlan300

112

112

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112

RPF interface
の確認

3550C#
show

i p mroute

I P Mul ti cast Routi ng Tabl e

Fl ags: D
-

Dense, S
-

Sparse, s
-

SSM Group, C
-

Connected, L
-

Local,


P
-

Pruned, R
-

RP
-
bit set, F
-

Register flag, T
-

SPT
-
bit set,


J
-

Join SPT, M
-

MSDP created entry, X
-

Proxy Join Timer Running


A
-

Advertised via MSDP, U
-

URD, I
-

Received Source Specific Host


Report

Outgoing interface flags: H
-

Hardware switched

Timers: Uptime/Expires

Interface state: Interface, Next
-
Hop or VCD, State/Mode


(*, 224.2.130.23), 01:29:20/stopped, RP 10.0.0.1, flags: SJCF


Incoming interface: Port
-
channel24, RPF nbr 10.10.24.1


Outgoing interface list:


Vlan300, Forward/Sparse, 01:29:20/00:02:32, H


(
10.10.10.250
, 224.2.130.23), 01:29:20/00:02:59, flags: JT


Incoming interface: Port
-
channel24, RPF nbr 10.10.24.1


Outgoing interface list:


Vlan300, Forward/Sparse, 01:29:20/00:02:32, H


(*, 224.0.1.40), 1d01h/00:02:27, RP 10.0.0.1, flags: SJCL


Incoming interface: Port
-
channel24, RPF nbr 10.10.24.1


Outgoing interface list:


Vlan300, Forward/Sparse, 1d01h/00:02:27


(*, 224.2.224.115), 01:29:22/stopped, RP 10.0.0.1, flags: SJCF


Incoming interface: Port
-
channel24, RPF nbr 10.10.24.1


Outgoing interface list:


Vlan300, Forward/Sparse, 01:29:22/00:02:22, H


(10.10.10.250, 224.2.224.115), 01:29:22/00:02:59, flags: JT


Incoming interface: Port
-
channel24, RPF nbr 10.10.24.1


Outgoing interface list:


Vlan300, Forward/Sparse, 01:29:22/00:02:22, H

113

113

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

113

RPF interface
の確認

3550C#
show

ip rpf 10.10.10.250

RPF information for ? (10.10.10.250)


RPF interface: Port
-
channel24


RPF neighbor: ? (10.10.24.1)


RPF route/mask: 10.10.10.0/24


RPF type: unicast (ospf 1)


RPF recursion count: 0


Doing distance
-
preferred lookups across tables

114

114

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

114

Multicast Traffic
の経路

3550A

4503A

4503B

3550B

3550C

2950A

SVI

Designated Router

RPF
interface

115

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Multicast Routing Table
の読み方

116

116

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

116

PIM Detail Agenda


PIM SM Registering


PIM SM Joining


PIM SM SPT
-
Switchover


PIM SM Pruning

117

117

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

117

rtr
-
c
>show ip mroute 224.1.1.1


Group 224.1.1.1 not found.


State in “RP” before Registering

(without receivers on Shared Tree)

rtr
-
a

RP

rtr
-
c

rtr
-
b

S3

S0

S1

S0

S0

E0

S1

PIM SM Registering

Source Registers First

118

118

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

118

rtr
-
b
>show ip mroute 224.1.1.1


Group 224.1.1.1 not found.

State in “rtr
-
b” before any source registers

(with receivers on Shared Tree)

rtr
-
a

RP

rtr
-
b

PIM SM Registering

Source Registers First

rtr
-
c

S3

S0

S1

S0

S0

E0

S1

119

119

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

119

rtr
-
a
>show ip mroute 224.1.1.1


Group 224.1.1.1 not found.

State in “rtr
-
a” before any source registers

(with receivers on Shared Tree)

rtr
-
a

RP

rtr
-
b

PIM SM Registering

Source Registers First

rtr
-
c

S3

S0

S1

S0

S0

E0

S1

120

120

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

120

1

(171.68.37.121, 224.1.1.1)


Mcast Packets

rtr
-
a

RP

Source


171.68.37.121

rtr
-
b

PIM SM Registering

Source Registers First



Source” begins sending group G traffic.

1

rtr
-
c

S3

S0

S1

S0

S0

E0

S1

121

121

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

121

(*, 224.1.1.1), 00:00:03/00:02:56, RP 171.68.28.140, flags: SP


Incoming interface: Serial0, RPF nbr 171.68.28.191,


Outgoing interface list: Null


(171.68.37.121/32, 224.1.1.1), 00:00:03/00:02:56, flags: FPT


Incoming interface: Ethernet0, RPF nbr 0.0.0.0,


Outgoing interface list: Null


rtr
-
a” creates (S, G) state for source

(After automatically creating a (*, G) entry)

Source


171.68.37.121

rtr
-
a

RP

rtr
-
b

PIM SM Registering

Source Registers First



rtr
-
a” encapsulates packets in Registers; unicasts to RP.

2

Register Msgs

2



Source” begins sending group G traffic.

1

Registering

F
PT

rtr
-
c

S3

S0

S1

S0

S0

E0

S1

(171.68.37.121, 224.1.1.1)


Mcast Packets

122

122

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

122


RP” processes Register; creates (S, G) state

(After automatically creating the (*, G) entry)

(*, 224.1.1.1), 00:01:15/00:01:45, RP 171.68.28.140, flags: SP


Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0,


Outgoing interface list: Null


(171.68.37.121, 224.1.1.1), 00:01:15/00:01:45, flags: P


Incoming interface: Serial3, RPF nbr 171.68.28.139,


Outgoing interface list: Null

Register Msgs

Source


171.68.37.121

rtr
-
a

RP

rtr
-
b

PIM SM Registering

Source Registers First

171.68.28.139



rtr
-
c” (RP) has no receivers on Shared Tree; discards packet.

3

3

rtr
-
c

S3

S0

S1

S0

S0

E0

S1

(171.68.37.121, 224.1.1.1)


Mcast Packets

123

123

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

123


RP sends “Register
-
Stop” to “rtr
-
a”.

4

rtr
-
a

rtr
-
b

RP

Register Msgs

Source


171.68.37.121

Register
-
Stop

4

rtr
-
c

PIM SM Registering

Source Registers First

rtr
-
c

S3

S0

S1

S0

S0

E0

S1

(171.68.37.121, 224.1.1.1)


Mcast Packets

124

124

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

124

rtr
-
a

rtr
-
b

RP

Source


171.68.37.121

5



rtr
-
a” stops encapsulating traffic in Register Messages;


drops packets from Source.

5

PIM SM Registering

Source Registers First

rtr
-
c

S3

S0

S1

S0

S0

E0

S1

(171.68.37.121, 224.1.1.1)


Mcast Packets

Registering

Receiver
がいない状態では
1
分おきに行われる

Receiver
が存在し、
卐S

Tra晦fc

Forwarding
されている時でも
2
分おき

偉Mv2
においては、
Regis瑥ring

header
-
only Regis瑥r
で行われる

125

125

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

125

(*, 224.1.1.1), 00:01:28/00:01:32, RP 171.68.28.140, flags: SP


Incoming interface: Serial0, RPF nbr 171.68.28.191,


Outgoing interface list: Null


(171.68.37.121/32, 224.1.1.1), 00:01:28/00:01:32, flags: FPT


Incoming interface: Ethernet0, RPF nbr 0.0.0.0


Outgoing interface list: Null

State in “rtr
-
a” after Registering

(without receivers on Shared Tree)

RP

Source


171.68.37.121

rtr
-
a

rtr
-
b

PIM SM Registering

Source Registers First

rtr
-
c

S3

S0

S1

S0

S0

E0

S1

(171.68.37.121, 224.1.1.1)


Mcast Packets

126

126

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

126

rtr
-
b
>show ip mroute 224.1.1.1


Group 224.1.1.1 not found.

State in “rtr
-
b” after “rtr
-
a” Registers

(without receivers on Shared Tree)

RP

Source


171.68.37.121

rtr
-
a

rtr
-
b

rtr
-
c

PIM SM Registering

Source Registers First

rtr
-
c

S3

S0

S1

S0

S0

E0

S1

(171.68.37.121, 224.1.1.1)


Mcast Packets

127

127

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

127

State in “RP” after “rtr
-
a” Registers

(without receivers on Shared Tree)

(*, 224.1.1.1), 00:01:15/00:01:45, RP 171.68.28.140, flags: SP


Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0,


Outgoing interface list: Null


(171.68.37.121, 224.1.1.1), 00:01:15/00:01:45, flags: P


Incoming interface: Serial3, RPF nbr 171.68.28.139,


Outgoing interface list: Null

RP

Source


171.68.37.121

rtr
-
a

rtr
-
b

171.68.28.139

PIM SM Registering

Source Registers First

rtr
-
c

S3

S0

S1

S0

S0

E0

S1

(171.68.37.121, 224.1.1.1)


Mcast Packets

128

128

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

128

PIM Detail Agenda


PIM SM Registering


PIM SM Joining


PIM SM SPT
-
Switchover


PIM SM Pruning

129

129

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

129



Rcvr A” wishes to receive group G traffic. Sends IGMP Join for G.

1

IGMP Join

1

E0

S0

rtr
-
a

rtr
-
b

S1

E0

E1

Rcvr A

Shared Tree

To RP (10.1.5.1)

10.1.2.2

10.1.2.1

10.1.4.2

PIM SM Joining

130

130

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

130

(*, 224.1.1.1), 00:00:05/00:02:54, RP 10.1.5.1, flags: S
C


Incoming interface: Ethernet0, RPF nbr 10.1.2.1


Outgoing interface list:


Ethernet1, Forward/Sparse, 00:00:05/00:02:54


rtr
-
b” creates (*, 224.1.1.1) state

E0

S0

rtr
-
a

rtr
-
b

S1

E0

E1

To RP (10.1.5.1)

Rcvr A

Shared Tree

10.1.2.2

10.1.2.1

10.1.4.2

PIM SM Joining


Ethernet1, Forward/Sparse, 00:00:05/00:02:54

131

131

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

131



Rcvr A” wishes to receive group G traffic. Sends IGMP Join for G.

1



rtr
-
b” sends (*,G) Join towards RP.

2

PIM Join

2

E0

S0

rtr
-
a

rtr
-
b

S1

E0

E1

Rcvr A

Shared Tree

To RP (10.1.5.1)

10.1.2.2

10.1.2.1

10.1.4.2

PIM SM Joining

132

132

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

132

(*, 224.1.1.1), 00:00:05/00:02:54, RP 10.1.5.1, flags: S


Incoming interface: Serial0, RPF nbr 10.1.4.1


Outgoing interface list:


Ethernet0, Forward/Sparse, 00:00:05/00:02:54


rtr
-
a” creates (*, 224.1.1.1) state.

E0

S0

rtr
-
a

rtr
-
b

S1

E0

E1

To RP (10.1.5.1)

Rcvr A

Shared Tree

10.1.2.2

10.1.2.1

10.1.4.2

PIM SM Joining


Ethernet0, Forward/Sparse, 00:00:05/00:02:54

133

133

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

133

PIM Join

3

Shared Tree

4


Shared tree is built all the way back to the RP.

4

E0

S0

rtr
-
a

rtr
-
b

S1

E0

E1

Rcvr A

Shared Tree

To RP (10.1.5.1)

10.1.2.2

10.1.2.1

10.1.4.2

PIM SM Joining



Rcvr A” wishes to receive group G traffic. Sends IGMP Join for G.

1



rtr
-
a” sends (*,G) Join towards RP.

3



rtr
-
b” sends (*,G) Join towards RP.

2

134

134

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

134

rtr
-
c

S3

S0

S1

S0

S0

E0

S1

RP



RP (“rtr
-
c”) receives (*, G) Join from a receiver on Shared Tree.

6

(*, G) Join

6

Source


171.68.37.121

Receivers begin joining the Shared Tree

PIM SM Joining

rtr
-
a

rtr
-
b

(171.68.37.121, 224.1.1.1)


Mcast Packets

135

135

© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

135


RP” processes (*,G) Join

(Adds Serial1 to Outgoing Interface Lists)

(*, 224.1.1.1), 00:09:21/00:02:38, RP 171.68.28.140, flags: S


Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0,


Outgoing interface list:




(171.68.37.121/32, 224.1.1.1, 00:01:15/00:02:46, flags: T


Incoming interface: Serial3, RPF nbr 171.68.28.139,


Outgoing interface list:



RP