目次
概要
GREトンネルインタフェース上でマルチキャストパケットをルーティングするネットワーク構成において、設定ミスの切り分けと修正を行います。
ネットワーク構成
下記のネットワーク構成で、PIM-SMによるマルチキャストルーティングを行います。
マルチキャストグループのアドレスは239.1.1.1です。また、R2-R3間では、物理インタフェースではPIM-SMを有効化しません。トンネルインタフェースを作成し、トンネルインタフェースでPIM-SMを有効化します。
設定概要
各ルータでのIPアドレスやPIM-SMに関連する設定の抜粋を示します。
R1
ip multicast-routing ! interface Loopback0 ip address 192.168.0.1 255.255.255.255 ip pim sparse-mode ! interface FastEthernet0/0 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 ip pim sparse-mode ! interface FastEthernet1/0 ip address 192.168.12.1 255.255.255.0 ip pim sparse-mode ! router ospf 1 log-adjacency-changes network 192.168.0.0 0.0.255.255 area 0 ! ip pim rp-address 192.168.0.2 1 ! access-list 1 permit 239.1.1.1
R2
ip multicast-routing ! interface Loopback0 ip address 192.168.0.2 255.255.255.255 ip pim sparse-mode ! interface Tunnel23 ip unnumbered Loopback0 ip pim sparse-mode tunnel source Loopback0 tunnel destination 192.168.0.3 ! interface FastEthernet0/0 ip address 192.168.12.2 255.255.255.0 ip pim sparse-mode ! interface FastEthernet1/0 ip address 192.168.23.2 255.255.255.0 ! router ospf 1 log-adjacency-changes network 192.168.0.0 0.0.255.255 area 0 ! ip pim rp-address 192.168.0.2 1 ! access-list 1 permit 239.1.1.1
R3
ip multicast-routing ! interface Loopback0 ip address 192.168.0.3 255.255.255.255 ip pim sparse-mode ! interface Tunnel23 ip unnumbered Loopback0 ip pim sparse-mode tunnel source Loopback0 tunnel destination 192.168.0.2 ! interface FastEthernet0/0 ip address 192.168.23.3 255.255.255.0 ! interface FastEthernet1/0 ip address 192.168.3.3 255.255.255.0 ip pim sparse-mode ! router ospf 1 log-adjacency-changes network 192.168.0.0 0.0.255.255 area 0 ! ip pim rp-address 192.168.0.2 1 ! access-list 1 permit 239.1.1.1
Source
interface FastEthernet0/0 ip address 192.168.1.100 255.255.255.0 ! ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1
Reciever
interface FastEthernet0/0 ip address 192.168.3.100 255.255.255.0 ip igmp join-group 239.1.1.1 ! ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.3.3
トラブルの症状
Recieverが239.1.1.1のマルチキャストグループに参加しているにも関わらず、RPであるR2までの共有ツリーが作成されていません。R2、R3でshow ip mrouteは次のようになっています。
R2 show ip mroute
R2#show ip mroute IP Multicast Routing Table Flags: D - Dense, S - Sparse, B - Bidir Group, 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 - Candidate for MSDP Advertisement, U - URD, I - Received Source Specific Host Report, Z - Multicast Tunnel, z - MDT-data group sender, Y - Joined MDT-data group, y - Sending to MDT-data group Outgoing interface flags: H - Hardware switched, A - Assert winner Timers: Uptime/Expires Interface state: Interface, Next-Hop or VCD, State/Mode (*, 224.0.1.40), 02:06:47/00:02:08, RP 0.0.0.0, flags: DCL Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: FastEthernet0/0, Forward/Sparse, 02:06:47/00:02:08
R3 show ip mroute
R3#show ip mroute IP Multicast Routing Table Flags: D - Dense, S - Sparse, B - Bidir Group, 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 - Candidate for MSDP Advertisement, U - URD, I - Received Source Specific Host Report, Z - Multicast Tunnel, z - MDT-data group sender, Y - Joined MDT-data group, y - Sending to MDT-data group Outgoing interface flags: H - Hardware switched, A - Assert winner Timers: Uptime/Expires Interface state: Interface, Next-Hop or VCD, State/Mode (*, 239.1.1.1), 00:00:15/00:02:44, RP 192.168.0.2, flags: SJC Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: FastEthernet1/0, Forward/Sparse, 00:00:15/00:02:44 (*, 224.0.1.40), 00:01:12/00:01:49, RP 0.0.0.0, flags: DCL Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: Tunnel23, Forward/Sparse, 00:01:12/00:01:49
また、Sourceから239.1.1.1あてにマルチキャストパケットを送信しても、ルーティングされていません。Sourceから239.1.1.1あてにPingした結果は、次の通りです。
Source ping 239.1.1.1
Source#ping 239.1.1.1 Type escape sequence to abort. Sending 1, 100-byte ICMP Echos to 239.1.1.1, timeout is 2 seconds: .
トラブルを切り分けるために、Sourceから239.1.1.1へ連続してパケットを送信している状態で、各ルータで以下のshowコマンドを実行しました。
- show ip pim interface
- show ip pim neighbor
- show ip mroute
- show ip mroute count
R1 showコマンドの結果
R1#show ip pim interface Address Interface Ver/ Nbr Query DR DR Mode Count Intvl Prior 192.168.1.1 FastEthernet0/0 v2/S 0 30 1 192.168.1.1 192.168.12.1 FastEthernet1/0 v2/S 1 30 1 192.168.12.2 192.168.0.1 Loopback0 v2/S 0 30 1 192.168.0.1 R1#show ip pim neighbor PIM Neighbor Table Mode: B - Bidir Capable, DR - Designated Router, N - Default DR Priority, S - State Refresh Capable Neighbor Interface Uptime/Expires Ver DR Address Prio/Mode 192.168.12.2 FastEthernet1/0 02:12:34/00:01:16 v2 1 / DR S R1#show ip mroute IP Multicast Routing Table Flags: D - Dense, S - Sparse, B - Bidir Group, 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 - Candidate for MSDP Advertisement, U - URD, I - Received Source Specific Host Report, Z - Multicast Tunnel, z - MDT-data group sender, Y - Joined MDT-data group, y - Sending to MDT-data group Outgoing interface flags: H - Hardware switched, A - Assert winner Timers: Uptime/Expires Interface state: Interface, Next-Hop or VCD, State/Mode (*, 239.1.1.1), 00:03:12/stopped, RP 192.168.0.2, flags: SPF Incoming interface: FastEthernet1/0, RPF nbr 192.168.12.2 Outgoing interface list: Null (192.168.1.100, 239.1.1.1), 00:03:12/00:02:54, flags: PFT Incoming interface: FastEthernet0/0, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: Null (*, 224.0.1.40), 02:13:03/00:02:55, RP 0.0.0.0, flags: DCL Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: FastEthernet0/0, Forward/Sparse, 02:13:03/00:02:51 R1#show ip mroute count IP Multicast Statistics 3 routes using 1474 bytes of memory 2 groups, 0.50 average sources per group Forwarding Counts: Pkt Count/Pkts(neg(-) = Drops) per second/Avg Pkt Size /Kilobits per second Other counts: Total/RPF failed/Other drops(OIF-null, rate-limit etc) Group: 239.1.1.1, Source count: 1, Packets forwarded: 0, Packets received: 15 RP-tree: Forwarding: 0/0/0/0, Other: 0/0/0 Source: 192.168.1.100/32, Forwarding: 0/-1/0/0, Other: 15/0/15 Group: 224.0.1.40, Source count: 0, Packets forwarded: 0, Packets received: 0
R2 showコマンドの結果
R2#show ip pim interface Address Interface Ver/ Nbr Query DR DR Mode Count Intvl Prior 192.168.0.2 Tunnel23 v2/S 1 30 1 0.0.0.0 192.168.12.2 FastEthernet0/0 v2/S 1 30 1 192.168.12.2 192.168.0.2 Loopback0 v2/S 0 30 1 192.168.0.2 R2#show ip pim neighbor PIM Neighbor Table Mode: B - Bidir Capable, DR - Designated Router, N - Default DR Priority, S - State Refresh Capable Neighbor Interface Uptime/Expires Ver DR Address Prio/Mode 192.168.0.3 Tunnel23 02:13:23/00:01:22 v2 1 / S 192.168.12.1 FastEthernet0/0 02:13:44/00:01:32 v2 1 / S R2#show ip mroute IP Multicast Routing Table Flags: D - Dense, S - Sparse, B - Bidir Group, 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 - Candidate for MSDP Advertisement, U - URD, I - Received Source Specific Host Report, Z - Multicast Tunnel, z - MDT-data group sender, Y - Joined MDT-data group, y - Sending to MDT-data group Outgoing interface flags: H - Hardware switched, A - Assert winner Timers: Uptime/Expires Interface state: Interface, Next-Hop or VCD, State/Mode (*, 239.1.1.1), 00:04:22/stopped, RP 192.168.0.2, flags: SP Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: Null (192.168.1.100, 239.1.1.1), 00:04:22/00:01:29, flags: P Incoming interface: FastEthernet0/0, RPF nbr 192.168.12.1 Outgoing interface list: Null (*, 224.0.1.40), 02:14:12/00:02:38, RP 0.0.0.0, flags: DCL Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: FastEthernet0/0, Forward/Sparse, 02:14:12/00:02:38 R2#show ip mroute count IP Multicast Statistics 3 routes using 1454 bytes of memory 2 groups, 0.50 average sources per group Forwarding Counts: Pkt Count/Pkts(neg(-) = Drops) per second/Avg Pkt Size /Kilobits per second Other counts: Total/RPF failed/Other drops(OIF-null, rate-limit etc) Group: 239.1.1.1, Source count: 1, Packets forwarded: 0, Packets received: 0 RP-tree: Forwarding: 0/0/0/0, Other: 0/0/0 Source: 192.168.1.100/32, Forwarding: 0/0/0/0, Other: 0/0/0 Group: 224.0.1.40, Source count: 0, Packets forwarded: 0, Packets received: 0
R3 showコマンドの結果
R3#show ip pim interface Address Interface Ver/ Nbr Query DR DR Mode Count Intvl Prior 192.168.0.3 Tunnel23 v2/S 1 30 1 0.0.0.0 192.168.3.3 FastEthernet1/0 v2/S 0 30 1 192.168.3.3 192.168.0.3 Loopback0 v2/S 0 30 1 192.168.0.3 R3#show ip pim neighbor PIM Neighbor Table Mode: B - Bidir Capable, DR - Designated Router, N - Default DR Priority, S - State Refresh Capable Neighbor Interface Uptime/Expires Ver DR Address Prio/Mode 192.168.0.2 Tunnel23 02:14:28/00:01:43 v2 1 / S R3#show ip mroute IP Multicast Routing Table Flags: D - Dense, S - Sparse, B - Bidir Group, 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 - Candidate for MSDP Advertisement, U - URD, I - Received Source Specific Host Report, Z - Multicast Tunnel, z - MDT-data group sender, Y - Joined MDT-data group, y - Sending to MDT-data group Outgoing interface flags: H - Hardware switched, A - Assert winner Timers: Uptime/Expires Interface state: Interface, Next-Hop or VCD, State/Mode (*, 239.1.1.1), 00:07:12/00:02:50, RP 192.168.0.2, flags: SJC Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: FastEthernet1/0, Forward/Sparse, 00:07:12/00:02:50 (*, 224.0.1.40), 00:08:09/stopped, RP 0.0.0.0, flags: DCL Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: Tunnel23, Forward/Sparse, 00:08:09/00:00:52 R3#show ip mroute count IP Multicast Statistics 2 routes using 1308 bytes of memory 2 groups, 0.00 average sources per group Forwarding Counts: Pkt Count/Pkts(neg(-) = Drops) per second/Avg Pkt Size /Kilobits per second Other counts: Total/RPF failed/Other drops(OIF-null, rate-limit etc) Group: 239.1.1.1, Source count: 0, Packets forwarded: 0, Packets received: 0 Group: 224.0.1.40, Source count: 0, Packets forwarded: 0, Packets received: 0
問題
- なぜ、Sourceから239.1.1.1のメンバーであるRecieverまでマルチキャストパケットがルーティングされないのですか?
- 正常にマルチキャストパケットをルーティングできるようにするためには、どのように設定すればよいですか?ただし、R2-R3間はトンネルインタフェース上でマルチキャストルーティングを行うものとします。
解答
なぜ、Sourceから239.1.1.1のメンバーであるRecieverまでマルチキャストパケットがルーティングされないのですか?
R3でRPアドレス192.168.0.2に対するRPFインタフェースがNullになっているため、RPまでの239.1.1.1に対する共有ツリーを作成できない。そのため、R2まで239.1.1.1のマルチキャストパケットがルーティングされても、OILがNullなのでR2でパケットは破棄される。R3でRPアドレス192.168.0.2に対するRPFインタフェースをTunnel23にしなければいけない。
正常にマルチキャストパケットをルーティングできるようにするためには、どのように設定すればよいですか?ただし、R2-R3間はトンネルインタフェース上でマルチキャストルーティングを行うものとします。
R3
ip mroute 192.168.0.2 255.255.255.255 tunnel23 ! ip pim spt-threshold infinity
ワンポイント
- トンネルインタフェース経由でマルチキャストパケットをルーティングするときには、RPFインタフェースに注意
- 共有ツリーでは、RPアドレスを基にしてRPFインタフェースを決定する
- ソースツリーでは、ソースのIPアドレスを基にしてRPFインタフェースを決定する
解説
トンネルインタフェース経由でマルチキャストパケットをルーティングするときには、ディストリビューションツリーのRPFインタフェースに注意しなければいけません。RPFインタフェースは、マルチキャストパケットを受信するべきインタフェースです。RPFインタフェースで受信したマルチキャストパケットのみOILのインタフェースにルーティングします。また、ディストリビューションツリーを作成するためのPIM JoinメッセージをRPFインタフェースから上流のルータ(RPFネイバー)に対して送信します。
GREトンネルインタフェースについて、以下の記事をご覧ください。
ディストリビューションツリーの種類によって、RPFインタフェースを決定するためのアドレスが異なります。共有ツリーでは、RPアドレスを基にしてRPFインタフェースを決定します。ソースツリーではソースのIPアドレスを基にしてRPFインタフェースを決定します。RPアドレスまたはソースのIPアドレスに到達するための最短経路のインタフェースをユニキャストルーティングテーブルから判断して、RPFインタフェースとします。ただし、RPFインタフェースはPIMが有効になっていることが前提です。
R3の239.1.1.1の共有ツリー(*,239.1.1.1)を見ると、RPFインタフェースがNullとなっています。
R3 show ip mroute
R3#show ip mroute IP Multicast Routing Table Flags: D - Dense, S - Sparse, B - Bidir Group, 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 - Candidate for MSDP Advertisement, U - URD, I - Received Source Specific Host Report, Z - Multicast Tunnel, z - MDT-data group sender, Y - Joined MDT-data group, y - Sending to MDT-data group Outgoing interface flags: H - Hardware switched, A - Assert winner Timers: Uptime/Expires Interface state: Interface, Next-Hop or VCD, State/Mode (*, 239.1.1.1), 00:17:29/00:02:27, RP 192.168.0.2, flags: SJC Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: FastEthernet1/0, Forward/Sparse, 00:17:29/00:02:27 (*, 224.0.1.40), 00:17:31/00:02:20, RP 0.0.0.0, flags: DCL Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: Loopback0, Forward/Sparse, 00:17:31/00:02:20
R3では、(*,239.1.1.1)のRPFインタフェースをRPアドレス192.168.0.2から決定します。192.168.0.2へ到達するための最短経路のインタフェースはFa0/0です。しかし、Fa0/0ではPIM-SMが有効化されていません。そのため、RPFインタフェースがNullになっています。RPFインタフェースがNullなので、R3からPIM Joinメッセージが送信されず、R2までの共有ツリーが作成されません。
R2-R3間はTunnel23でマルチキャストパケットをルーティングするので、R3の(*,239.1.1.1)のRPFインタフェースがTunnel23になるようにしなければいけません。ip mrouteコマンドによって、ユニキャストルーティングテーブルによらずにRPFインタフェースを決定することができます。R3でRPアドレス192.168.0.2に対するRPFインタフェースをTunnel23にするためには、次のように設定します。
R3 ip mrouteでRPFインタフェースの変更
ip mroute 192.168.0.2 255.255.255.255 tunnel23
ip mrouteコマンドについて、以下の記事をご覧ください。
設定後、R3の(*,239.1.1.1)を確認すると、RPFインタフェースがTunnel23になっていることがわかります。
R3 show ip mroute(ip mroute設定後)
R3#show ip mroute IP Multicast Routing Table Flags: D - Dense, S - Sparse, B - Bidir Group, 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 - Candidate for MSDP Advertisement, U - URD, I - Received Source Specific Host Report, Z - Multicast Tunnel, z - MDT-data group sender, Y - Joined MDT-data group, y - Sending to MDT-data group Outgoing interface flags: H - Hardware switched, A - Assert winner Timers: Uptime/Expires Interface state: Interface, Next-Hop or VCD, State/Mode (*, 239.1.1.1), 00:00:48/00:02:11, RP 192.168.0.2, flags: SJC Incoming interface: Tunnel23, RPF nbr 192.168.0.2, Mroute Outgoing interface list: FastEthernet1/0, Forward/Sparse, 00:00:48/00:02:11 (*, 224.0.1.40), 00:00:59/00:02:12, RP 0.0.0.0, flags: DCL Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: Loopback0, Forward/Sparse, 00:00:59/00:02:12
R3はTunnel23からRPFネイバー192.168.0.2へPIM Joinメッセージを送信し、R2までの共有ツリーが完成します。R2でshow ip mrouteを見ると、次のようになっています。
R2 show ip mroute
R2#show ip mroute IP Multicast Routing Table Flags: D - Dense, S - Sparse, B - Bidir Group, 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 - Candidate for MSDP Advertisement, U - URD, I - Received Source Specific Host Report, Z - Multicast Tunnel, z - MDT-data group sender, Y - Joined MDT-data group, y - Sending to MDT-data group Outgoing interface flags: H - Hardware switched, A - Assert winner Timers: Uptime/Expires Interface state: Interface, Next-Hop or VCD, State/Mode (*, 239.1.1.1), 00:02:35/00:03:06, RP 192.168.0.2, flags: S Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: Tunnel23, Forward/Sparse, 00:02:35/00:03:06 (*, 224.0.1.40), 00:26:16/00:02:37, RP 0.0.0.0, flags: DCL Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: Loopback0, Forward/Sparse, 00:26:16/00:02:37
この状態でSourceから239.1.1.1のマルチキャストパケットを送信すると、Recieverまでルーティングされるようになります。
Source ping 239.1.1.1
Source#ping 239.1.1.1 repeat 5 Type escape sequence to abort. Sending 20, 100-byte ICMP Echos to 239.1.1.1, timeout is 2 seconds: Reply to request 0 from 192.168.3.100, 60 ms Reply to request 1 from 192.168.3.100, 88 ms Reply to request 2 from 192.168.3.100, 60 ms Reply to request 3 from 192.168.3.100, 92 ms Reply to request 4 from 192.168.3.100, 48 ms
これで、SourceからRecieverまでのマルチキャストルーティングはできますが、R3で余計なディストリビューションツリーができてしまいます。Sourceからマルチキャストパケットを送信しているときに、R3のディストリビューションツリーを確認すると、次のように(192.168.1.100,239.1.1.1)のエントリが作成されています。
R3 show ip mroute
R3#show ip mroute IP Multicast Routing Table Flags: D - Dense, S - Sparse, B - Bidir Group, 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 - Candidate for MSDP Advertisement, U - URD, I - Received Source Specific Host Report, Z - Multicast Tunnel, z - MDT-data group sender, Y - Joined MDT-data group, y - Sending to MDT-data group Outgoing interface flags: H - Hardware switched, A - Assert winner Timers: Uptime/Expires Interface state: Interface, Next-Hop or VCD, State/Mode (*, 239.1.1.1), 00:10:02/stopped, RP 192.168.0.2, flags: SJC Incoming interface: Tunnel23, RPF nbr 192.168.0.2, Mroute Outgoing interface list: FastEthernet1/0, Forward/Sparse, 00:10:02/00:02:56 (192.168.1.100, 239.1.1.1), 00:00:05/00:02:54, flags: J Incoming interface: Null, RPF nbr 192.168.23.2 Outgoing interface list: FastEthernet1/0, Forward/Sparse, 00:00:05/00:02:56 (*, 224.0.1.40), 00:10:14/00:01:57, RP 0.0.0.0, flags: DCL Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0 Outgoing interface list: Loopback0, Forward/Sparse, 00:10:14/00:01:57
この(192.168.1.100,239.1.1.1)のエントリはスイッチオーバーにより、作成されたものです。スイッチオーバーのしきい値のSPT Thresholdのデフォルトは0なので、すぐにスイッチオーバーします。ただし、今回のネットワーク構成はスイッチオーバーしてもしなくても、マルチキャストパケットの転送経路は変わりません。スイッチオーバーしても意味はなく、余計なディストリビューションツリーのエントリが作成されてしまいます。意味のないスイッチオーバーをしないように、次のコマンドを入力します。
R3 スイッチオーバーの無効化
ip pim spt-threshold infinity
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