IPマルチキャスト通信について

いつも勉強させていただいております。
Shimaと申します。
IPマルチキャスト通信について質問させてください。

まずIPマルチキャスト通信を行なうためには
①すべてのルータがIPマルチキャストに対応していなければならない。
②端末とIPマルチキャスト対応ルータがIGMPでやりとりする。
③端末とIPマルチキャスト対応ルータ間はユニキャスト通信

だと理解しています。(この前提自体まちがっているでしょうか?^^;)

もしそうだとすると以下のような疑問がわいてきます。
 
 まず1点目はIPマルチキャスト通信はネットワーク層レベルの話なのに
 なぜマルチキャスト用のMACアドレスというものが存在するのか?と
 いうところです。
 http://www.atmarkit.co.jp/icd/root/53/5798853.html

 そして2点目は、1点目と関連してるのですが、先生も記事を掲載なさる、
 日経NWという雑誌の2004.12月号202Pageに記載されているように(先生が
 日経NWを購読していなかったらすみません・・・。)IPマルチキャスト
 対応スイッチというものが世の中にはあるようですが、なぜスイッチが
 そのような機能をもたないといけないのかどうも理解できません。
 なぜならマルチキャスト対応ルータ配下についてはマルチキャスト
 を意識する必要がないし、よってそもそもマルチキャスト用のMAC
 アドレスなんてものも必要ないのではないかというのかと思って
 います。

一番教えて頂きたいのはなぜIPマルチキャスト対応ルータ下部で
(MACアドレスやL2スイッチに対して)マルチキャストの概念を
考慮しなければならないのかということです。
(そもそも③が間違えているのでしょうか?)

ご教授頂ければと思いますのでよろしくお願いします。

P.S
先ほど明記したhttp://www.atmarkit.co.jp/icd/root/53/5798853.html
のPageや2004.12月号202PageにはMACマルチキャストはブロードキャストの
ように扱われる(=L2スイッチのすべてのポートから流れる)とありますが、
日経NW同月号Page94をみるとIEEE802.1xのEAPメッセージはMACのマルチキャスト
アドレスを宛先として使用するが殆どのL2スイッチはそれを破棄してしまう
とあります。
よって202PageでいっていることとPage94でいっていることはまったく矛盾して
いると思うのですが・・・。
余計混乱してしてしまいます(T_T)

名前: 
Shima
日時: 
05/09/19 17:37

コメント

shimaさん,こんにちわ。

>(そもそも③が間違えているのでしょうか?)

はい,そうですね。
マルチキャストという考え方はIPに特有なものではなく,広く一般的な概念であり,
LANにもマルチキャストの考え方があります。
そして,IPマルチキャストのパケットは,
LAN上ではLANのマルチキャストパケットとして扱われます。

>一番教えて頂きたいのはなぜIPマルチキャスト対応ルータ下部で
>(MACアドレスやL2スイッチに対して)マルチキャストの概念を
>考慮しなければならないのかということです。

一つのLAN(サブネットって言った方がいいかな?)内に,
複数のマルチキャスト受信ノードが存在する場合,
ユニキャストするとパケットが増えて無駄が多くなります。
これが,LANでもマルチキャストを考慮するする理由です。

>日経NW同月号Page94をみるとIEEE802.1xのEAPメッセージはMACのマルチキャスト
>アドレスを宛先として使用するが殆どのL2スイッチはそれを破棄してしまう
>とあります。

これはちょっと難しい話ですね。
94ページには,マルチキャスト用の『特殊なMACアドレス』,と書いてありますが,
ここがポイントです。
EAPで使うPAEグループアドレスっていうのは,
MACブリッジの仕様を規定する802.1Dで,
特別扱いするよう定められたリザーブドアドレスで,
通常のマルチキャストアドレスとは違うんです。
だから,普通のマルチキャストは通すけど,
PAEは通さないっていう事態が起こるんです。

戸根先生こんにちわ。
コメントの方ありがとうございます。

>マルチキャストという考え方はIPに特有なものではなく,広く一般的な概念であり,
>LANにもマルチキャストの考え方があります。
>そして,IPマルチキャストのパケットは,
>LAN上ではLANのマルチキャストパケットとして扱われます。

なるほどIPマルチキャストのパケットがLAN上ではLANのマルチキャスト
になるというのは知りませんでした。このルールがあればいろいろな
書物に明記されているこては合点がいくような気がします。

>一つのLAN(サブネットって言った方がいいかな?)内に,
>複数のマルチキャスト受信ノードが存在する場合,
>ユニキャストするとパケットが増えて無駄が多くなります。
>これが,LANでもマルチキャストを考慮するする理由です。
>

この一節というのはLAN(サブネット)内にマルチキャスト対応ルータ
が複数台あってそこにマルチキャストパケットをルーティング
する場合の話という理解でよろしかったでしょうか。
いいかえるとそのサブネット内にルータまでマルチキャストパケットと
してルーティングされたきたパケットを受け取るべき端末(マルチキャストクライアント?)が複数台ある場合は、ルータから端末まではユニキャス
ト通信という考え方でよろしいでしょうか。

>これはちょっと難しい話ですね。
>94ページには,マルチキャスト用の『特殊なMACアドレス』,と書いてありますが,
>ここがポイントです。
>EAPで使うPAEグループアドレスっていうのは,
>MACブリッジの仕様を規定する802.1Dで,
>特別扱いするよう定められたリザーブドアドレスで,
>通常のマルチキャストアドレスとは違うんです。
>だから,普通のマルチキャストは通すけど,
>PAEは通さないっていう事態が起こるんです。

これはこれと理解しておきます。ありがとうございました。

追加でご質問させて頂ければと思うのですが、マルチキャストアドレス
(いわゆるDクラス)についてはIANAで管理はされていると思うのですが
(http://www.iana.org/assignments/multicast-addresses)、
これも普通のIPアドレスのようにグローバル、プライベートのような
クラスの概念があるのでしょうか。例えばインターネットを使って不特定ユーザにマルチキャスト配信をしたい(非現実的かもしれませんが・・・)となった場合には世界中で重複しないよう、きちんとマルチキャストIPアドレスを割り当ててもらって普通のIPアドレスの世界と同じようなしくみを用いて行なう必要があるのでしょうか。
(ちなみに今、各プロバイダ等がマルチキャスト配信サービスを提供していると思いますが、あればあくまでもプロバイダのプライベート網(管理網)なかだけの話だというのを聞いたことがあります。)
いろいろな書物及びWeb等でしらべて見るとその辺のルール(マルチキャストネットワークの構築の仕方、また今運用されているマルチキャストネットワークの実態)等がいまいちみえずにマルチキャストという言葉のみが先行している気がしました。

このへんについて、先生のご意見を頂ければと思いますのでよろしくお願い致します。

Shimaさん,こんばんわ。

>>これが,LANでもマルチキャストを考慮するする理由です。
...
>この一節というのはLAN(サブネット)内にマルチキャスト対応ルータ
>が複数台あってそこにマルチキャストパケットをルーティング
>する場合の話という理解でよろしかったでしょうか。

ルーティングではなく,マルチキャストのデータパケットの話です。
たとえば,マルチキャスト受信機器が3台あったとすると,
マルチキャストならパケットを1個送信するだけで済みますが,
ユニキャストだとパケットを3個送らないといけません。
ユニキャストだとパケットが増えるから無駄が多い,ということです。

>追加でご質問させて頂ければと思うのですが、マルチキャストアドレス
....
>これも普通のIPアドレスのようにグローバル、プライベートのような
>クラスの概念があるのでしょうか。

クラスのような概念はありません。
でも,用途に応じていくつかのブロックに分かれています。(下記参照)
http://www.iana.org/assignments/multicast-addresses
上記ドキュメントには,どのアドレスがどの用途に割り当てられているのか,
詳細に書いてあるので,これを見れば雰囲気つかめると思います。

>いろいろな書物及びWeb等でしらべて見るとその辺のルール...

私はマルチキャストの業界事情にはあまり詳しくないので,
最新の状況など知りませんが,
まだ,試行段階といいますか,実験段階といいますか,
そこから完全に抜け出ていない印象がありますね。
だから,簡単に説明できないんだと思います。

戸根先生、こんばんわ
コメントありがとうごいます。

>私はマルチキャストの業界事情にはあまり詳しくないので,
>最新の状況など知りませんが,
>まだ,試行段階といいますか,実験段階といいますか,
>そこから完全に抜け出ていない印象がありますね。
>だから,簡単に説明できないんだと思います。
>

やはりまだ実験段階が否めないんですよね。
その割には猫も杓子もマルチキャスト対応とうたっていて
すこし違和感がありますが、自分ももっと情報を集めたり
勉強したいとおもいます。

さまざまな見解をご教授いただきましてありがとう
ございました。

>やはりまだ実験段階が否めないんですよね。

ちょっと,書き方よくなかったかもしれません。ゴメンナサイ。

一口にマルチキャストといっても,実際には,いろいろな用途があり,
中には,普通に皆が使っている技術もあります。
たとえば,OSPFというルーティングプロトコルの一部で使われている,
というのがその例です。

だから,全部が実験段階というわけではありません。