解説書 Vol.1

12.4.6　DVMRP

DVMRPはルータ間で使用されるマルチキャストプロトコルで，隣接情報やマルチキャスト配送ツリーへの参加および刈り込み要求などの送受信によって，マルチキャストパケットの中継および廃棄処理を実施します。DVMRPでは経路情報を交換して得られたマルチキャスト経路情報から新しくマルチキャスト中継エントリを作成し，マルチキャストパケットを中継します。

本装置が送信するDVMRPフレームのフォーマットおよび設定値はDVMRP Internet-Draftに従います。

＜この項の構成＞

(1)　DVMRPメッセージサポート仕様

(2)　DVMRPの動作

(3)　近隣検出

(4)　経路情報の通知

(5)　Designated Forwarderの決定

(6)　マルチキャスト配送ツリーの刈り込み

(7)　マルチキャスト配送ツリーの再接続

(8)　DVMRPタイマ仕様

(1)　DVMRPメッセージサポート仕様

DVMRPメッセージのサポート仕様を次の表に示します。

表12-16　DVMRPメッセージのサポート仕様

メッセージタイプ	機能
DVMRP-Probe	DVMRP近隣ルータの検出
DVMRP-Report	ユニキャスト経路情報の交換
DVMRP-Prune	マルチキャスト配送ツリーの刈り込み
DVMRP-Graft	マルチキャスト配送ツリーの再接続
DVMRP-Graft-Ack	DVMRP-Graftメッセージに対する応答

(2)　DVMRPの動作

DVMRPはマルチキャストパケットを送信元ネットワークからすべてのグループメンバに配送するために，送信元を頂点とした配送ツリーを形成します。この配送ツリーはグループのすべてのメンバに到達するために必要な最小の配送ツリーに保たれます。まず，送信元から各グループに対して最短パスで到達できるように，距離ベクタルーティングアルゴリズムを使用して送信元からの最短パスを決定します。これは，受信したマルチキャストパケットを中継するとき，Reverse Path Forwardingチェックを行わない，送信元からの最短パス経由で受信したかの判断に使用します。グループメンバが存在しないインタフェースの場合，最初のマルチキャストパケット中継後DVMRP-Pruneで刈り込まれ，また，新しいメンバがグループに参加した場合，DVMRP-Graftメッセージの送受信によって再度配送ツリーに付加されます。

(a)　動作の流れ

DMMRPは次に示す順序で動作します。

1. 最初のマルチキャストパケットを受信すると，マルチキャストが使用できるインタフェースすべてにパケットを中継します。
   マルチキャストパケットを受信した場合，マルチキャストが使用できるインタフェース(受信インタフェースは除く)すべてにパケットを中継します。
   
2. グループが存在しないインタフェースを刈り込みます。
   グループが存在しない場合は，DVMRP-Pruneを送信します。
   
3. 刈り込み動作終了後に，グループ1宛てのマルチキャストパケットを送信します。

この動作の流れを次の図に示します。

図12-30　DVMRPによるマルチキャストパケット中継処理

(3)　近隣検出

DVMRPルータはマルチキャストができるすべてのインタフェースとトンネルインタフェースに定期的にDVMRP-Probeメッセージを送信します。DVMRP-ProbeメッセージはAll-DVMRP-RoutersIPマルチキャストグループアドレス宛て(224.0.0.4)に送信します。このメッセージを受信することによって近隣のDVMRPルータを動的に検出します。

(4)　経路情報の通知

DVMRPルータはすべての隣接DVMRPルータと経路情報通知(DVMRP-Report)を行います。このメッセージ交換によってユニキャストルーティング情報を得て，マルチキャスト通信の送信元からの最短パスを決定し，各送信者(送信元ネットワーク)からのマルチキャストパケットの受信インタフェースを決定します。経路情報通知・決定およびマルチキャストパケットの流れを次に示します。

1. 経路情報の通知・決定
   ネットワークに対するルータからの広告で，メトリックがより小さいネットワークに対する受信インタフェースをIaに決定します。
   
2. 決定した経路のルータには経路情報を有効にしたことを通知するPoison Reverseを送信します。経路に決定されなかったルータには該当するネットワークに対するPoison Reverseを受信しないため，該当するネットワークを送信元アドレスとするマルチキャストパケットを送信しません。

経路情報通知・決定の流れを次の図に示します。

図12-31　経路情報通知・決定

(5)　Designated Forwarderの決定

同一LAN上に複数のDVMRPルータが接続している場合，そのネットワークに重複パケットがフォワードされる可能性があります。DVMRPルータは同一LAN上に複数のDVMRPルータが存在した場合，経路情報(DVMRP-Report)に含まれるメトリックを参照し，送信元ネットワークに対して最も小さいメトリックを持ったルータが同一LAN上にパケットをフォワードする権利を持ちます。もしメトリックが等しい場合，より小さいIPアドレスを持ったルータがフォワードする権利を持ちます。ただし，実際に中継するためには下流ルータからPoison Reverseを受信する必要があります。Designated Forwarderの決定を次の図に示します。

図12-32　Designated Forwarderの決定

(6)　マルチキャスト配送ツリーの刈り込み

(a)　刈り込み前の動作

DVMRPルータは最初にマルチキャストパケットを受信したとき，中継できるインタフェース(Poison Reverseを送信してきたDVMRP近隣ルータが存在する，またはIGMPメンバーシップ情報があるインタフェース)のすべてを配送ツリーに登録します。中継できるインタフェースがない場合，送信元に対する次ホップルータ(Forwarder)に対して，中継する必要がないことをDVMRP-Prune(刈り込み)メッセージで通知します。DVMRP-Pruneメッセージを受信したDVMRPルータは，あらかじめ登録してあった配送ツリーからDVMRP-Pruneメッセージを受信したインタフェースを刈り込みます。マルチキャスト配送ツリーの刈り込み前の動作を次の図に示します。

図12-33　マルチキャスト配送ツリーの刈り込み前の動作

(b)　刈り込み動作

DVMRPルータ3では，(S1，G1)マルチキャストパケットを中継するインタフェースがないため(S1，G1)マルチキャストパケットを受信したインタフェースに対してDVMRP-Prune(S1，G1)を送信し，自ルータが該当するインタフェースから(S1，G1)マルチキャストパケットを受信する必要がないことを通知します。また，DVMRPルータ2では，DVMRP-Prune(S1,G1)を受信したことによって(S1,G1)マルチキャストパケットを中継するインタフェースがなくなったため(S1,G1)マルチキャストパケットを受信したインタフェースに対してDVMRP-Prune(S1,G1)を送信します。マルチキャスト配送ツリーの刈り込み動作を次の図に示します。

図12-34　マルチキャスト配送ツリーの刈り込み動作

(7)　マルチキャスト配送ツリーの再接続

マルチキャスト配送ツリーから刈り込んだツリーには該当する送信元から該当するグループへのパケットは中継しません。しかし刈り込んだツリーに新しくそのマルチキャストグループへの参加があった場合，刈り込んだツリーに再接続(DVMRP-Graft)メッセージを送信します。DVMRPルータはDVMRP-Graftメッセージを受信したら配送ツリーにそのインタフェースを追加し，DVMRP-Graft-Ackメッセージを返信します。

(a)　再接続動作

新しくグループに参加したホストがインタフェース上に追加された場合，G1に対してpruneを送信したインタフェースにgraft(S1,G1)(このprune(S1，G1)を送信しているため)を送信し，再接続要求をします。DVMRP-Prune(S1,G1)を受信したインタフェースからDVMRP-Graft(S1,G1)を受信した場合，DVMRP-Prune(S1,G1)を送信したインタフェースにDVMRP-Graft(S1,G1)を送信します。

「図12-34　マルチキャスト配送ツリーの刈り込み動作」に示すマルチキャスト配送ツリーの刈り込み状態から新しくそのマルチキャストグループに参加があった場合のマルチキャスト配送ツリーの再接続動作を次の図に示します。

図12-35　マルチキャスト配送ツリーの再接続動作

(b)　再接続後のマルチキャストパケットの流れ

DVMRPルータ1には(S1.G1)マルチキャストパケットが中継されているため，DVMRP-Graft(S1,G1)を受信したインタフェースに(S1,G1)マルチキャストパケットを中継します。

「図12-34　マルチキャスト配送ツリーの刈り込み動作」に示すマルチキャスト配送ツリーの刈り込み状態から新しくそのマルチキャストグループに参加があった場合の，マルチキャスト配送ツリーの再接続後の動作を次の図に示します。

図12-36　マルチキャスト配送ツリーの再接続後の動作

(8)　DVMRPタイマ仕様

DVMRPが使用するタイマ値を次の表に示します。

表12-17　DVMRPタイマ

タイマ	値(秒)
DVMRP-Probe周期	10
近隣タイムアウト	35
DVMRP-Report周期	60
Hold Down	120 2×DVMRP-Report周期
Prune Life Time	180 DVMRP-Pruneを受信している場合は，受信しているDVMRP-PruneのLife timeの最小値

注　DVMRPタイマの値は変更できない。

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