IGMPスヌーピングとは何か、QSFPTEKスイッチで設定する方法は？

IGMPスヌーピングは、レイヤー2デバイスで動作するマルチキャストプロトコルです。マルチキャストトラフィックモードを有効にし、ユニキャストモードによるネットワーク輻輳やデータセキュリティインシデントの問題を克服します。現在では、デバイスとネットワークの信頼性を確保するため、IGMP対応デバイスに広く設定されています。本記事では、IGMPスヌーピングについて詳しく解説します。IGMPスヌーピングとは何か、どのように動作するのか、QSFPTEK IGMPスヌーピングスイッチでどのように設定するのかを明確に理解していただければ幸いです。

IGMPスヌーピングとは何ですか？

GMP (Internet Group Management Protocol) Snoopingは、スイッチがInternet Group Management Protocolのトラフィックを監視するためのネットワークプロトコルです。IGMP Snoopingを有効にしたデバイスは、ネットワーク内のどのホストがマルチキャストグループへの参加を希望しているかを識別できます。その後、スイッチがIGMPマルチキャストトラフィックを送信すると、要求を行ったすべての受信者が同時にトラフィックを受信します。関心のない他のホストはトラフィックをフィルタリングしてパケットを破棄するため、これらのリンクの帯域幅が確保されます。 

ネットワークにおけるマルチキャストとは？

ネットワークマルチキャストモードは、単一の送信元から送信されたマルチキャストトラフィックを複数の宛先受信者に配信する転送モードです。 

ユニキャストモードと比較すると、マルチキャストはトラフィックを一度だけ転送すればよいため、より効率的です。また、マルチキャスト 要求された情報が適切な受信者にのみ送信されるため、ブロードキャストより優れています。 一般的に、ネットワーク上にマルチキャストトラフィックがあり、IGMPをサポートするデバイスがある場合は、IGMPスヌーピングを有効にすることをお勧めします。

IGMP Snoopingスイッチとは？

ネットワークスイッチ IGMPプロトコルを使用してホストとルーター間のInternet Group Management Protocolトラフィックを監視するスイッチが、IGMPスヌーピングスイッチです。IGMPスヌーピングにより、スイッチはどのリンクがどのIPマルチキャストトラフィックを必要としているかを学習し、それぞれのデータを宛先リンクへ転送できます。

IGMPスヌーピングの主な目的は何ですか？

IGMPスヌーピングは、主にトラフィックのフラッディング、データセキュリティの漏洩、非効率なデータ通信の問題を解決します。

トラフィックフラッドを防止： IGMPスイッチは、IPv4パケットをVLAN内のすべてのポートに送信するのではなく、マルチキャストグループに属するポートにのみ転送します。これにより、ホストが要求していない不要なパケットを処理することを防ぎます。これらのリンクの帯域幅が節約されるため、帯域幅の使用効率が向上し、ネットワークがより高速かつ効率的になります。

データセキュリティの強化: 選択されたユーザーのみがマルチキャストパケットを受信するため、プライベートデータへの不正アクセスを防止できます。IGMP Snoopingが有効になっていないネットワークは、いつでもサービス拒否 (DoS) 攻撃を受ける可能性があります。

IGMP Snoopingの仕組み

IGMPスヌーピングは、マルチキャスト対応ホストとルーターの間でやり取りされるIGMPパケットを監視できます。IGMPスヌーピングスイッチがホストからマルチキャストグループへの参加メッセージを受信すると、そのホストをマルチキャストグループメンバーシップテーブルに追加します。スイッチがホストからマルチキャストグループからの離脱メッセージを受信すると、そのホストをマルチキャストメンバーシップテーブルから削除します。

スイッチがマルチキャストパケットを受信すると、マルチキャスト転送テーブルを確認して、受信を希望する受信者をすばやく特定し、それらの受信者にメッセージを選択的に転送できます マルチキャストグループに接続されているインターフェース。

IGMPメッセージタイプの理解

IGMPクエリ:

IGMPスヌーピングクエリとは、マルチキャストグループ内の各ホストに特定の応答を求めるために、スイッチまたはルーター（Querierとも呼ばれます）から送信されるメッセージです。たとえば、クエリには、“特定のマルチキャストグループをリッスンしているホストはありますか？”または“特定のマルチキャストソースからの特定のグループのマルチキャストトラフィックをリッスンしているホストはありますか？”などがあります。

Membership Report (グループに参加):

Join Groupは、特定のマルチキャストグループへの参加についてIGMP Querierに許可を求めるためにホストから送信されるメッセージです。

グループを退出:

Leave Groupは、特定のマルチキャストグループから離脱することをIGMPスヌーピングQuerierに通知するために、ホストによって送信されるメッセージです。

IGMP Snooping設定における主な考慮事項

ネットワーク効率を向上させ、トラフィックのフラッディングを防止するには、IGMP snoopingを有効にすることが不可欠です。IGMP snoopingを適切に設定するには、以下の点に留意してください。 

ネットワークトポロジー

ネットワークトポロジーの全体像を把握しておくと、マルチキャストの送信元と受信側を特定するのに役立ちます。設定をどこから始めるかを決定する際には、トポロジー内のスイッチやその他のデバイスがIGMP snoopingをサポートしているかどうかを確認することも重要です。 

IGMPクエリア

IGMP Querierは、IGMP snoopingクエリの送信とマルチキャストメンバーシップテーブルの維持を担当します。IGMP Querierを適切に設定することで、マルチキャストトラフィックが正しく転送されるようになります。

IGMP Proxy

IGMP機能の1つであるIGMP Proxyは、IGMP snoopingの機能を拡張したものです。これにより、 レイヤー2スイッチes（レイヤー3ルーティング機能を搭載）をプロキシとして使用し、異なるVLANまたはホストとサブネット内のマルチキャストルーターとの間でIGMP通信を転送します。これにより、IGMP snoopingが特定のVLAN内でのみ動作し、異なるVLAN間でパケットを転送できないという制限が解消されます。 

VLAN構成

各VLANに基づいてIGMPスヌーピングを設定する必要があります。マルチキャストトラフィックの分離と制御を実現するには、対象となるVLANを個別に設定する必要があります。

IGMPバージョン

IGMPv1、IGMPv2、IGMPv3は、IGMPの3つの進化版です。バージョンによってネットワークに必要なIGMP設定が異なるため、各バージョンの機能を理解しておきましょう。

IGMPフィルター

この機能により、IGMPはVLANインターフェイスレベルに基づいてマルチキャストリンクをフィルタリングできます。簡単に言えば、IPマルチキャスト構成プロファイルを設定し、それをスイッチの各ポートに関連付けます。次に、各ポートでマルチキャストトラフィックを受信するか破棄するかを指定します。これは、マルチキャストパケットを選択的に転送するための安全なメカニズムです

エージングタイムアウト値

IGMPタイムアウト値は、マルチキャストキャッシュテーブルからマルチキャストグループを削除するまでに、スイッチがマルチキャストルーターからのIGMPクエリを受信するのを待つ時間を指定します。デフォルトのタイムアウト値（260秒）を維持するか、最適な値に変更するかは、要件によって異なります。 

QSFPTEKエンタープライズスイッチでIGMPスヌーピングを設定する方法

以下は、QSFPTEK S5300シリーズ レイヤー2スイッチ向けのIGMPスヌーピング設定ガイドです。この設定マニュアルは、次のモデルに適用されます：S5300-8T2S, S5300-8P2S, S5300-16S8TS4X, S5300-24T4S, S5300-24T4X, S5300-24P4TS, S5300-24P4X, S5300-48T4X, S5300-48P6X.

IGMP-Snoopingの設定

ナビゲーションバーで L2 Config -> IGMP Snooping をクリックし、入力します

IGMP-Snooping設定ページ。

このページでは、スイッチが未知のマルチキャストを転送するかどうかを設定できます,

IGMPスヌーピングを有効にするかどうか、およびスイッチをクエリアとして設定するかどうか

IGMPの。

IGMPスヌーピングVLANリスト

ナビゲーションバーで、L2 Config -> IGMP Snooping -> IGMP Snooping VLANをクリックします

ナビゲーションバーのリストから、IGMP-Snooping VLAN ページに移動します。

Newをクリックすると、IGMPスヌーピングVLANを設定できます。Web経由では最大8つまで

各IGMP snooping VLANに物理ポートを設定できます。Cancelをクリックすると、選択された

IGMP-Snooping VLANは削除できます。Editをクリックすると、メンバーポート、実行中を変更できます

ステータス、およびIGMP-Snooping VLANからの即時離脱。

新しいIGMP-Snooping VLANを作成する場合、VLAN IDを変更できます。IGMP-Snoopingを変更する場合

VLAN、VLAN IDは変更できません。

ボタン“>>”または“<<”でルーティングポートを追加または削除できます。

スタティックマルチキャストアドレス

ナビゲーションでL2設定 -> IGMPスヌーピング > 静的マルチキャストアドレスリストをクリックします

バーから、静的マルチキャストアドレス設定ページに移動します。

このページには、現在のネットワーク内の静的マルチキャストグループが、以下に従って表示されます

IGMP-Snoopingの統計情報、および各メンバーが属するポートセット。

“更新”をクリックして、リストの内容を更新します。

マルチキャストリスト

ページ上部の Multicast List Info オプションをクリックすると、Multicast List Info ページが表示されます。

このページでは、現在のネットワークに存在し、かつ次の状態にあるマルチキャストグループが

IGMPスヌーピングの統計情報、および各グループのメンバーが属するポートセット

所属が表示されます。

“更新”をクリックして、リストの内容を更新します。

QSFPTEKブランドのすべてのマネージドスイッチはIGMPプロトコルをサポートしています。特定のスイッチモデルの設定については、以下のスイッチ設定およびコマンドマニュアルをご確認ください。