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解説

まず、Auto RPの概要について簡単に復習しましょう。Auto RPでは、RP候補であるルータが定期的にRP Announceメッセージを送信して、自身がRPとなることをMAに通知します。そして、MAはRP Announceメッセージを受信して、適切なRPを選択します。RPの情報をRP Discoveryメッセージとしてマルチキャストルータに通知します。今回のネットワーク構成では、239.1.1.1のRP候補はR2
で、MAはR3です。

今回のトラブルのポイントは2点あります。

• RP DiscoveryメッセージのTTL
• PIM-SMでAuto RPを利用する場合の考慮

この2点について見ていきます。

【RP DiscoveryメッセージのTTL】

ルータをMAとして設定するためには、グローバルコンフィグレーションモードで次のコマンドを使います。

(config)#ip pim send-rp-discovery <interface> scope <ttl> [interval <sec>]

<interface>:RP Discoveryメッセージの送信元IPアドレスとして利用するインタフェース
<ttl>:RP DiscoveryメッセージのTTL
<sec>:RP Discoveryメッセージの送信間隔

R3をMAとするために、次の設定を行っています。

R3 MAの設定

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ip pim send-rp-discovery Loopback0 scope 1 interval 5
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R3でMAとしてRP Discoveryメッセージを送信するのですが、TTL=1としています。TTL=1なのでRP Discoveryメッセージをルーティングできずに、すべてのマルチキャストルータで正しく239.1.1.1のRPアドレスを認識できません。

※TTL=1でもR3に直接接続されているR2、R4まではRP Discoveryメッセージが届きそうですが届いていません。これは実装で、TTL=1になっているとそもそもRP Discoveryメッセージをインタフェフェースから送信していないようです。

R3から送信されるRP Discoveryメッセージがルーティングして、他のルータまで転送されるようにTTLの値を増やします。

R3 MAの設定 TTL=5に

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ip pim send-rp-discovery Loopback0 scope 5 interval 5
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R3でRP DiscoveryメッセージのTTLを増やすと、R1、R2、R4までRPアドレスを認識できるようになります。

R1 show ip pim rp mapping

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R1#show ip pim rp mapping
PIM Group-to-RP Mappings
 
Group(s) 239.1.1.1/32
  RP 192.168.0.2 (?), v2v1
    Info source: 192.168.0.3 (?), elected via Auto-RP
         Uptime: 00:01:34, expires: 00:00:11
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R2 show ip pim rp mapping

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R2#show ip pim rp mapping
PIM Group-to-RP Mappings
This system is an RP (Auto-RP)
 
Group(s) 239.1.1.1/32
  RP 192.168.0.2 (?), v2v1
    Info source: 192.168.0.3 (?), elected via Auto-RP
         Uptime: 00:02:34, expires: 00:00:11
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R4 show ip pim rp mapping

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R4#show ip pim rp mapping
PIM Group-to-RP Mappings
 
Group(s) 239.1.1.1/32
  RP 192.168.0.2 (?), v2v1
    Info source: 192.168.0.3 (?), elected via Auto-RP
         Uptime: 00:02:56, expires: 00:00:14
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【PIM-SMでAuto RPを利用する場合の考慮】

上記のように、MAであるR3でRP DiscoveryメッセージのTTLを増やすと、R1、R2、R4まではRPアドレスを認識できるようになりました。ですが、R5、R6ではまだRPアドレスを認識できていません。そのため、当然、239.1.1.1のマルチキャストグループのルーティングもできません。PIM-SMでAuto RPを利用するには問題点があり、それを考慮した設定がR4でされていないためです。

Auto RPのRP Announce/RP Discoveryメッセージについてもう少し復習します。RP候補から送信されるRP Announceメッセージは224.0.1.39でマルチキャストします。また、MAはRP Discoveryメッセージを224.0.1.40でマルチキャストします。

そして、Auto RPのそもそもの目的も思い出しましょう。PIM-SMではマルチキャストパケットをルーティングするためにはRPが必要です。一貫したRPアドレスを各マルチキャストルータがダイナミックに学習できるようにAuto RPを利用します。

ですが、Auto RPのRP Announce/RP Discoveryメッセージをマルチキャストパケットで転送しています。RPがなければマルチキャストパケットをルーティングできないからAuto RPを使うのに、Auto RPのメッセージをマルチキャストパケットとして送信しています。これがPIM-SMでAuto RPを利用する上での問題点です。その解決方法として、3点あります。

1. 224.0.1.39/224.0.1.40だけスタティックにRPを設定する
2. Sparse-Denseモードを利用する
3. Auto RP Listener

今回の設定はR4以外ですべてAuto RP Listenerを有効化しています。Auto RP ListenerはAuto RPの224.0.1.39/224.0.1.40だけDenseモードのようにフラッディングして、RP Announce/RP Discoveryメッセージをルーティングできるようにする機能です。

R4でAuto RP Listenerが有効化されていないので、R4はRP Discoveryメッセージをルーティングできません。そのため、R5とR6で239.1.1.1のRPアドレスを認識できません。R4で次のコマンドで、Auto RP Listenerを有効化する必要があります。

R4

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ip pim autorp listener
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R4でAuto RP Listenerを有効化すれば、R5、R6でもRPアドレスを認識できるようになります。

R5 show ip pim rp mapping

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R5#show ip pim rp mapping
PIM Group-to-RP Mappings

Group(s) 239.1.1.1/32
  RP 192.168.0.2 (?), v2v1
    Info source: 192.168.0.3 (?), elected via Auto-RP
         Uptime: 00:00:09, expires: 00:00:11
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R6 show ip pim rp mapping

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R6#show ip pim rp mapping
PIM Group-to-RP Mappings

Group(s) 239.1.1.1/32
  RP 192.168.0.2 (?), v2v1
    Info source: 192.168.0.3 (?), elected via Auto-RP
         Uptime: 00:01:16, expires: 00:00:14
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すると、SOURCEから239.1.1.1あてに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

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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:
Reply to request 0 from 192.168.46.6, 720 ms
Reply to request 0 from 192.168.45.5, 720 ms
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次の図は、今回の設定ミスについてまとめたものです。

図 設定ミスのまとめ

マルチキャストルーティングとCiscoルータでの設定・検証方法を詳しく勉強したい方には「詳解IPマルチキャスト」がオススメです。

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