【基本】マルチキャストアドレスの概要

2020.07.12

　

マルチキャストアドレスは、マルチキャストを受信したいグループを表すアドレスです。IANA（Internet Assigned Numbers Authority）は、IPv4 のマルチキャストアドレスとして、クラス D のアドレス空間 224.0.0.0〜239.255.255.255 を割り当てています。この記事では、マルチキャストアドレスの範囲と、その中で用途ごとに決められているブロックを説明します。

この記事でわかること
  1. マルチキャストアドレスが 224〜239 で始まる理由
  2. ローカルネットワーク制御用、インターネットワーク制御用などのブロックと、よく使うアドレス
  3. SSM、GLOP、管理スコープの各ブロックの使い道

マルチキャストアドレスの範囲

マルチキャストアドレスは、第1オクテットの先頭の 4 ビットが 1110 で始まります。残りの 4 ビットがすべて 0 なら 2進数の 11100000 で 128＋64＋32＝224、すべて 1 なら 11101111 で 239 です。そのため、マルチキャストアドレスの範囲は 224.0.0.0〜239.255.255.255 になります。

第1オクテット 1 1 1 0 x x x x . 第2オクテット x x x x x x x x . 第3オクテット x x x x x x x x . 第4オクテット x x x x x x x x 1110 で固定 最小 1110 0000 → 224.x.x.x 最大 1110 1111 → 239.x.x.x 第1オクテットは 224〜239 になる
図1　第1オクテットの先頭 4 ビットは 1110

用途ごとのブロック

マルチキャストアドレスの空間には、特定の目的のために決められたブロックがいくつもあります。主なブロックは次のとおりです。

224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 225〜231：予約 制御用など SSM GLOP 管理スコープ 224.0.0.0/24 ローカルネットワーク制御用 同じリンクの中だけ 224.0.1.0/24 インターネットワーク制御用 ルータを越えてもよい 224.0.2.0〜 AD-HOC ブロックなど IANA が個別に割り当て 224 の中の主な割り当て
図2　マルチキャストアドレス空間の主な割り当て
範囲ブロック用途
224.0.0.0〜224.0.0.255ローカルネットワーク制御用同じリンクの中だけで使う制御用
224.0.1.0〜224.0.1.255インターネットワーク制御用ルータを越えて転送されてもよい制御用
224.0.2.0〜224.0.255.255AD-HOC ブロック IIANA が個別のアプリケーションに割り当てる
224.2.0.0〜224.2.255.255SDP/SAP ブロックセッションの告知（SAP）などで使う
232.0.0.0〜232.255.255.255SSM（Source Specific Multicast）送信元を指定して受信する SSM で使う
233.0.0.0〜233.251.255.255GLOP16 ビットの AS 番号から決まる範囲
239.0.0.0〜239.255.255.255管理スコープ組織の中だけで使う。プライベートアドレスのようなもの

このほかにも、IANA が予約している範囲や、個別に割り当てている範囲があります。以下、主なブロックを順に見ていきます。

ローカルネットワーク制御用ブロック（224.0.0.0〜224.0.0.255）

同じリンク（サブネット）の中だけで使う、プロトコルの制御用のアドレスです。このブロック宛てのパケットは、ルータが別のネットワークへ転送しません。よく使われるアドレスと用途は次のとおりです。

アドレス用途
224.0.0.0ベースアドレス（予約済み）
224.0.0.1同じサブネットのすべての機器（ホストとルータ）
224.0.0.2同じサブネットのすべてのルータ
224.0.0.5すべての OSPF ルータ
224.0.0.6OSPF の代表ルータ（DR・BDR）
224.0.0.9RIPv2 ルータ
224.0.0.10EIGRP ルータ
224.0.0.12DHCP サーバー／リレーエージェント
224.0.0.13すべての PIM ルータ
224.0.0.18VRRP
224.0.0.22IGMP（IGMPv3 の Report の宛先）
224.0.0.102HSRP（HSRP バージョン2 の Hello の宛先）

インターネットワーク制御用ブロック（224.0.1.0〜224.0.1.255）

ルータを越えて転送されることがある、制御用のトラフィックに使うアドレスです。よく使われるアドレスと用途は次のとおりです。

アドレス用途
224.0.1.1NTP
224.0.1.39Cisco-RP-Announce（Auto-RP で使用）
224.0.1.40Cisco-RP-Discovery（Auto-RP で使用）

例えば、Cisco ルータでマルチキャストルーティングを有効にすると、show ip igmp interface の「Multicast groups joined by this system」に 224.0.1.40 が表示されることがあります（IGMPv2 の記事の出力にも出てきます）。

ローカルネットワーク制御用とインターネットワーク制御用の範囲は、プロトコルのために割り当てられたアドレスです。自分のアプリケーションのグループとして独自に使うのはやめましょう。

SSM 用ブロック（232.0.0.0〜232.255.255.255）

SSM（Source Specific Multicast）で使う範囲です。SSM では、受信機が「どの送信元からの、どのグループのマルチキャストを受信したいか」を指定し、指定した送信元からのトラフィックだけが転送されます。受信機が送信元を指定するには、IGMPv3 が必要です。

GLOP ブロック（233.0.0.0〜233.251.255.255）

16 ビットの AS 番号を使って、組織ごとに割り当てが決まる範囲です。AS 番号を上位 8 ビットと下位 8 ビットに分け、233.X.Y.0/24 の X と Y に入れます。例えば AS 5662 なら、233.22.30.0/24 です。

AS 番号 5662 16 ビット ＝ 0x161E 233 . 22 . 30 . 0/24 0x16 ＝ 22（上位 8 ビット） 0x1E ＝ 30（下位 8 ビット）
図3　GLOP のアドレスの決め方

なお、233.252.0.0〜233.255.255.255 は AD-HOC ブロック III として別に扱われます。32 ビットの AS 番号は GLOP に入りきらないので、この方法は使えません。

管理スコープのブロック（239.0.0.0〜239.255.255.255）

ある組織の中など、限られた範囲だけで使うアドレスです。プライベートアドレスのようなもので、ネットワークの検証などでも、この範囲を使うことが多いです。例えば 239.1.1.1 や 239.2.2.2 などです。

この範囲の中でも、239.255.0.0/16 はいちばん狭い範囲（ローカルスコープ）、239.192.0.0/14 は組織の中で使う範囲（組織ローカルスコープ）として決められています。組織でグループアドレスを決めるときは、239.192.0.0/14 から割り当てるのが基本です。

MAC アドレスの重なりにも注意

マルチキャストアドレスは、下位 23 ビットだけが MAC アドレスに入るので、32 個のアドレスが同じ MAC アドレスになります。例えば 239.0.0.x や 239.128.0.x は、224.0.0.x（ローカルネットワーク制御用）と同じ MAC アドレスになり、スイッチが全ポートに流してしまうことがあります。詳しくは 【マルチキャスト】MACアドレスへのマッピング で説明しています。

「/24」などの表記について

マルチキャストアドレスのブロックは、224.0.0.0/24 のように、プレフィックス長を付けて書かれることがよくあります。これは、先頭から何ビットが同じかで、アドレスの範囲を表しているだけです。通常のユニキャストのサブネットとは違い、ネットワークアドレスやブロードキャストアドレスという意味はありません。

表記範囲
224.0.0.0/24224.0.0.0〜224.0.0.255（ローカルネットワーク制御用）
224.0.0.0/8224.0.0.0〜224.255.255.255
224.0.0.0/4224.0.0.0〜239.255.255.255（マルチキャストアドレス全体）

例えばローカルネットワーク制御用のブロックは 224.0.0.0/24 です。224.0.0.0/8 と書くと、224 で始まるアドレスすべてを指すので、意味が変わります。

まとめ

ブロック範囲と用途
マルチキャスト全体224.0.0.0〜239.255.255.255（224.0.0.0/4）。先頭 4 ビットが 1110
ローカルネットワーク制御用224.0.0.0/24。同じリンクの中だけ。OSPF の 224.0.0.5 など
インターネットワーク制御用224.0.1.0/24。ルータを越えてもよい。NTP の 224.0.1.1、Auto-RP の 224.0.1.39・224.0.1.40 など
SSM232.0.0.0/8。送信元を指定して受信する
GLOP233.0.0.0〜233.251.255.255。AS 番号から 233.X.Y.0/24 が決まる
管理スコープ239.0.0.0/8。組織の中だけで使う。検証では 239.1.1.1 などをよく使う

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