マルチキャストアドレス

マルチキャストアドレスは、指定されたネットワークサービスにマルチキャストされるデータグラムまたはフレームを処理するために使用できる、コンピュータネットワーク内のホストのグループの論理識別子です。マルチキャストアドレス指定は、イーサネットマルチキャストなどのリンク層( OSI モデルの第 2 層)や、インターネットプロトコルバージョン 4 (IPv4) またはバージョン 6 (IPv6) マルチキャストのインターネット層(OSI の第 3 層)で使用できます。

IPv4

IPv4マルチキャストアドレスは、最上位ビットパターン1110で定義されます。これは、このアドレスグループがクラス Dとして指定されていた初期のインターネットのクラスフルネットワーク設計に由来しています。このグループのCIDR 表記は224.0.0.0 / 4です。^{[1]このグループには、}224.0.0.0から239.255.255.255までのアドレスが含まれます。

アドレス範囲はブロックに分割され、それぞれに特定の目的または動作が割り当てられます。^[2]

ローカルサブネットワーク: 224.0.0.0～224.0.0.255の範囲のアドレスは、IANA によって個別に割り当てられ、ローカルサブネットワーク上でのみマルチキャスト用に指定されます。たとえば、ルーティング情報プロトコル(RIPv2) は224.0.0.9を使用し、Open Shortest Path First (OSPF) は224.0.0.5と224.0.0.6を使用し、マルチキャスト DNS は224.0.0.251 を使用します。ルータは、これらのメッセージを発信元のサブネットの外部に転送してはなりません。

インターネットワーク制御ブロック: 224.0.1.0から224.0.1.255までの範囲のアドレスは、IANA によって個別に割り当てられ、インターネットワーク制御ブロックとして指定されます。このアドレスブロックは、 224.0.1.1を使用するネットワークタイムプロトコルのアプリケーションなど、パブリックインターネット経由でルーティングする必要があるトラフィックに使用されます。

AD-HOCブロック: 3つの別々のブロック内のアドレスは、IANAによって個別に割り当てられるものではありません。これらのアドレスはグローバルにルーティングされ、前述の目的のいずれにも当てはまらないアプリケーションに使用されます。^[2]^{: §6}

SDP/SAP ブロック: 予約済みの224.2.0.0 / 16の範囲のアドレスは、IANAによって個別に割り当てられません。使用されなくなった^[11]^：§10セキュリティ上の考慮のため、実験的なセッションアナウンスメントプロトコル ^[12]は、セッション記述プロトコルを通じてアドレスを提供する主な手段でしたが、現在は主にプライベートセッションの確立に使用されています。

ソース固有のマルチキャスト: 232.0.0.0 / 8 (IPv4) およびff3x:: / 32 ( IPv6) ブロックは、ソース固有のマルチキャストで使用するために予約されています。

グロップ^[13]: 233.0.0.0 / 8の範囲は、もともと、インターネット上でコンテンツを提供したいと考えている出版社やインターネットサービスプロバイダー向けに、実験的なパブリック静的割り当てマルチキャストアドレス空間として割り当てられました。^{[14]この割り当て方法は GLOP アドレス指定と呼ばれ、実装者に 16 ビットの}自律システム番号(ASN) 割り当てによって決定される 255 個のアドレスブロックを提供します。簡単に言うと、このブロックの中央の 2オクテットは割り当てられた ASN から形成され、ASN を割り当てられたすべてのオペレーターに 256 個のグローバルに一意のマルチキャストグループアドレスが与えられます。^[15]この方法は、新しい 32 ビット ASN には適用できません。2001 年 9 月、IETF は、この範囲を多対多のマルチキャストアプリケーションに幅広く使用することを想定しました。^[16]残念ながら、各自律システムに使用できるマルチキャストアドレスは 256 個しかないため、GLOP は大規模な放送局には適していません。^[要出典]

ユニキャストプレフィックスベース: 234.0.0.0 / 8の範囲は、 / 24以上のグローバルルーティングユニキャストアドレス空間が割り当てられている各組織に提供されるグローバルIPv4マルチキャストアドレス空間の範囲として割り当てられ、ユニキャスト空間の/ 24^{ごとに1つのマルチキャストアドレスが予約されます。 [17]} GLOPに対する利点は、ユニキャストプレフィックスメカニズムがIPv6のユニキャストプレフィックス機能に似ていることです。^[18]

管理範囲: 239.0.0.0 / 8の範囲は、組織内での私的使用のために割り当てられます。^[19]管理スコープの IPv4 マルチキャストアドレス宛のパケットは、管理上定義された組織の境界を越えません。また、管理スコープの IPv4 マルチキャストアドレスはローカルに割り当てられ、グローバルに一意である必要はありません。239.0.0.0 / 8の範囲は、スコープの IPv6 マルチキャストアドレスと大まかに類似するように構成できます。^[20]

イーサネット固有: IGMPを使用しないリンクローカルマルチキャストをサポートするために、*.0.0.0 / 24および*.128.0.0 / 24の範囲内にあるすべてのIPv4マルチキャストアドレスは、 IGMPスヌーピングが有効になっている場合でも、多くのイーサネットスイッチのすべてのポートにブロードキャストされるため、IGMPスヌーピングの機能が必要なイーサネットネットワークでは、これらの範囲内のアドレスを避ける必要があります。^[21]^{[疑わしい–議論する]}

注目すべき IPv4 マルチキャストアドレス

次の表は、 IPマルチキャスト用に予約されており、インターネット割り当て番号機関（IANA）に登録されている有名なIPv4アドレスの一覧です。 ^[5]

IPv6

IPv6のマルチキャストアドレスはプレフィックスff00:: / 8を使用する。^[20]

すべてのマルチキャストアドレスの場合、プレフィックスフィールドにはバイナリ値 11111111 が保持されます。

現在、 flgフィールドの4つのフラグビットのうち3つが定義されています。^[20]最も重要なフラグビットは将来の使用のために予約されています。

4 ビットのスコープフィールド( sc )は、アドレスが有効かつ一意である場所を示すために使用されます。

さらに、スコープフィールドは、要請ノードなどの特殊なマルチキャストアドレスを識別するために使用されます。

sc (ope)フィールドには、バイナリ値 0010 (リンクローカル) が保持されます。要求ノードマルチキャストアドレスは、ノードのユニキャストアドレスまたはエニーキャストアドレスの関数として計算されます。要求ノードマルチキャストアドレスは、ユニキャストアドレスまたはエニーキャストアドレスの最後の 24 ビットをマルチキャストアドレスの最後の 24 ビットにコピーすることによって作成されます。

リンクスコープのマルチキャストアドレスも同様の形式を使用する。^[27]

フラグビットの値に基づいて、IPv6マルチキャストアドレスは、ユニキャストプレフィックスベースのマルチキャストアドレス^[18]、 送信元固有のマルチキャストアドレス^[18]、または埋め込みRP IPv6マルチキャストアドレス^[26]のいずれかになります。これらの各タイプのマルチキャストアドレスには独自の形式があり、特定のルールに従います。

ユニキャストアドレスと同様に、 IPv6 マルチキャストアドレスのプレフィックスはそのスコープを指定しますが、マルチキャストアドレスの可能なスコープのセットは異なります。4 ビットのスコープフィールド (ビット 12 ～ 15) は、アドレスが有効で一意である場所を示すために使用されます。

サービスはグループ IDフィールドで識別されます。たとえば、ff02::101 がローカルネットワークセグメント上のすべてのネットワークタイムプロトコル(NTP) サーバーを参照する場合、 ff08::101 は組織のネットワーク内のすべての NTP サーバーを参照します。グループ IDフィールドは、特殊なマルチキャストアドレスタイプ用にさらに分割される場合があります。

注目すべき IPv6 マルチキャストアドレス

以下の表は、IANAに登録されている主要なIPv6マルチキャストアドレスの一覧です。^[29] 以下のマルチキャストグループの一部に含まれるには、クライアントはICMPv6スイートのコンポーネントであるマルチキャストリスナー検出（MLD）を送信してそのグループに参加する必要があります。^[30]たとえば、ff02::1:ff28:9c5aをリッスンするには、クライアントは、そのグループをリッスンすることを示すために、マルチキャストアドレスを含むMLDレポートをルーターに送信する必要があります。^[31]

イーサネット

宛先MAC アドレスの最初のオクテット^{[注 2]}の最下位ビットの値が 1 であるイーサネットフレームは、マルチキャストフレームとして扱われ、ネットワーク上のすべてのポイントにフラッディングされます。宛先アドレスのすべてのビットが 1 であるフレーム ( FF-FF-FF-FF-FF-FF ) はブロードキャストと呼ばれることもありますが、イーサネットでは通常、マルチキャストフレームとブロードキャストフレームを区別しません。最近のイーサネットコントローラは、ソフトウェアによって初期化されたテーブルでマルチキャスト宛先アドレスのハッシュを検索することにより、受信したパケットをフィルタリングして CPU 負荷を軽減し、マルチキャストパケットをドロップするか完全に受信するかを制御します。

IEEEは、標準プロトコルで使用するグループアドレスとして、アドレスブロック01-80-C2-00-00-00から01-80-C2-FF-FF-FFを割り当てている。このうち、 01-80-C2-00-00-00から01-80-C2-00-00-0Fの範囲のMACグループアドレスは、802.1D準拠のMACブリッジでは転送されない。^[35]

802.11

802.11ワイヤレスネットワークは、イーサネットと同じ MAC アドレスをマルチキャストに使用します。

参照

注記

^ xは、フラグフィールドの値が現在の議論では重要ではないことを示すプレースホルダーです。
^ イーサネットでは、オクテットの最下位ビットが最初に送信されます。マルチキャストは、宛先アドレスの最初の送信ビットが 1 であることによって示されます。

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