IP マルチキャストルート (P4RT)¶

概要¶

SONiC の P4RT サブシステムは IP マルチキャスト転送を 2 種類の APP_DB テーブルで実現する。

テーブル	役割
`REPLICATION_IP_MULTICAST_TABLE`	マルチキャストグループ ID → レプリカ (出力ポート + インスタンス) の多対多マッピング
`FIXED_IPV4_MULTICAST_TABLE`	VRF + IPv4 マルチキャスト宛先 → グループ ID のルート
`FIXED_IPV6_MULTICAST_TABLE`	VRF + IPv6 マルチキャスト宛先 → グループ ID のルート

これらはすべて APP_DB テーブルであり、P4RT-app (p4rt) がコントロールプレーンの指示を受けて書き込む。CONFIG_DB には専用テーブルは存在しない。

orchagent の L3MulticastManager が REPLICATION_IP_MULTICAST_TABLE を消費して SAI IPMC_GROUP / IPMC_GROUP_MEMBER を作成し、IpMulticastManager が FIXED_IPV4/IPV6_MULTICAST_TABLE を消費して SAI IPMC_ENTRY を作成する¹。

データフロー¶

flowchart LR
  P4RTApp["p4rt-app\n(P4RT controller)"]
  APPDB_GRP[("APP_DB\nREPLICATION_IP_MULTICAST_TABLE")]
  APPDB_RT4[("APP_DB\nFIXED_IPV4_MULTICAST_TABLE")]
  APPDB_RT6[("APP_DB\nFIXED_IPV6_MULTICAST_TABLE")]
  L3Mgr["L3MulticastManager\n(orchagent)"]
  IpMgr["IpMulticastManager\n(orchagent)"]
  SAI_GRP["SAI\nSAI_OBJECT_TYPE_IPMC_GROUP\nSAI_OBJECT_TYPE_IPMC_GROUP_MEMBER"]
  SAI_ENTRY["SAI\nSAI_OBJECT_TYPE_IPMC_ENTRY\n(XG type, packet_action=FORWARD)"]

  P4RTApp --> APPDB_GRP
  P4RTApp --> APPDB_RT4
  P4RTApp --> APPDB_RT6
  APPDB_GRP --> L3Mgr
  APPDB_RT4 --> IpMgr
  APPDB_RT6 --> IpMgr
  L3Mgr --> SAI_GRP
  IpMgr --> SAI_ENTRY
  SAI_GRP -->|"group OID 参照"| SAI_ENTRY

key 構造¶

# レプリケーショングループ
P4RT:REPLICATION_IP_MULTICAST_TABLE:<multicast_group_id>

# IPv4 マルチキャストルート
P4RT:FIXED_IPV4_MULTICAST_TABLE:{"match/vrf_id":"<vrf>","match/ipv4_dst":"<ip>"}

# IPv6 マルチキャストルート
P4RT:FIXED_IPV6_MULTICAST_TABLE:{"match/vrf_id":"<vrf>","match/ipv6_dst":"<ip>"}

フィールド — REPLICATION_IP_MULTICAST_TABLE¶

フィールド	型	必須	説明
`replicas`	JSON 配列	必須	出力レプリカのリスト。各要素は `{"multicast_replica_port":"EthernetX","multicast_replica_instance":"0x0"}`
`backups`	JSON 配列の配列	任意	フォールバックレプリカ。primary と同じ長さが必要
`multicast_metadata`	string	任意	コントローラ定義メタデータ
`controller_metadata`	string	任意	コントローラ内部追跡用 (SAI には転送されない)

フィールド — FIXED_IPV4/IPV6_MULTICAST_TABLE¶

フィールド	型	必須	説明
`action`	string	任意	`"set_multicast_group_id"` のみ有効。省略可
`param/multicast_group_id`	string	必須	REPLICATION_IP_MULTICAST_TABLE のキー (OID が登録済みであること)
`controller_metadata`	string	任意	コントローラ内部追跡用

フィールド暗黙デフォルト (Phase A — コード由来)¶

`replicas` (REPLICATION_IP_MULTICAST_TABLE)¶

状況	挙動	コード根拠
フィールドなし / 空配列	`SWSS_RC_INVALID_PARAM` でエラー	`l3_multicast_manager.cpp:L990-993` `if (entry.replicas.empty())`
有効な配列	各レプリカの RIF 存在確認後、active replicas を選択	`l3_multicast_manager.cpp:L1060-1090` `setActiveReplicas()`

replicas はプロトコル上の必須フィールドであり、デフォルト値は存在しない。

`backups` (REPLICATION_IP_MULTICAST_TABLE)¶

状況	挙動	コード根拠
フィールドなし	`backup_replicas` が空 → バックアップなし扱い	`l3_multicast_manager.cpp:L788-792` (空なら長さチェックをスキップ)
指定あり	primary と同じ長さが必要。不一致時は `SWSS_RC_INVALID_PARAM`	`l3_multicast_manager.cpp:L788-793`

フォールバック選択: setActiveReplicas() は primary RIF が UP なら primary を採用、ダウン時は backup リストを順に試み、全滅なら primary[0] を強制選択する。

`multicast_metadata` (REPLICATION_IP_MULTICAST_TABLE)¶

状況	挙動	コード根拠
フィールドなし	`""` (空文字列) のまま保持	`l3_multicast_manager.cpp:L729` ゼロ初期化 `P4MulticastGroupEntry group_entry = {}`
フィールドあり	値をそのまま格納、SAI には転送されない	`l3_multicast_manager.cpp:L739-740`

`controller_metadata` (両テーブル共通)¶

状況	挙動	コード根拠
フィールドなし	`""` (空文字列) のまま保持	`ip_multicast_manager.cpp:L415` `P4IpMulticastEntry ip_multicast_entry = {}`
フィールドあり	値をそのまま格納、SAI には転送されない	`ip_multicast_manager.cpp:L451-452`

controller_metadata はオーケストレーション内部キャッシュに格納されるが、SAI API への属性として渡されることはない。

`action` (FIXED_IPV4/IPV6_MULTICAST_TABLE)¶

状況	挙動	コード根拠
フィールドなし	`""` → バリデーションをパス (空文字は `!action.empty()` が false)	`ip_multicast_manager.cpp:L498`
`"set_multicast_group_id"`	有効な唯一のアクション	`ip_multicast_manager.cpp:L498-501`
それ以外の値	`SWSS_RC_INVALID_PARAM`	`ip_multicast_manager.cpp:L500-502`

`param/multicast_group_id` (FIXED_IPV4/IPV6_MULTICAST_TABLE)¶

状況	挙動	コード根拠
フィールドなし / 空文字列	`SWSS_RC_INVALID_PARAM` でエラー	`ip_multicast_manager.cpp:L504-507`
P4OidMapper 未登録の ID	`SWSS_RC_NOT_FOUND` でエラー	`ip_multicast_manager.cpp:L509-513`
登録済みの ID	IPMC エントリ作成時に OID を取得して SAI に設定	`ip_multicast_manager.cpp:L746-756`

SAI レベルの固定属性¶

IpMulticastManager が IPMC エントリを作成する際、以下の属性は常に固定値で設定される²:

SAI 属性	固定値	変更可否
`SAI_IPMC_ENTRY_ATTR_PACKET_ACTION`	`SAI_PACKET_ACTION_FORWARD`	不可
`SAI_IPMC_ENTRY_TYPE`	`SAI_IPMC_ENTRY_TYPE_XG` (any-source)	不可
Source IP	`0` (any-source)	不可
`SAI_IPMC_ENTRY_ATTR_RPF_GROUP_ID`	内部自動生成の private RPF group	不可

RPF group は最初の IPMC エントリ追加時に自動作成され (createDefaultRpfGroup())、全エントリ削除時に自動削除される³。

購読者¶

コンポーネント	テーブル	SAI 操作
`L3MulticastManager` (orchagent)	REPLICATION_IP_MULTICAST_TABLE	`SAI_OBJECT_TYPE_IPMC_GROUP` + `SAI_OBJECT_TYPE_IPMC_GROUP_MEMBER` 作成/削除
`IpMulticastManager` (orchagent)	FIXED_IPV4/IPV6_MULTICAST_TABLE	`SAI_OBJECT_TYPE_IPMC_ENTRY` 作成/更新/削除

制約事項¶

replicas が空の場合はグループ作成が拒否される。
backups を指定する場合、primary replicas と配列長が一致しなければならない。
同一バッチ内で同一エントリを複数回変更することはできない (SWSS_RC_INVALID_PARAM)。
FIXED_IPV4/IPV6_MULTICAST_TABLE エントリを作成する前に、参照先の REPLICATION_IP_MULTICAST_TABLE エントリが存在しなければならない。
全 IPMC エントリを削除すると、内部 RPF group も自動削除される。RPF group 削除に失敗した場合、削除済みエントリが自動復元される。

引用元¶

L3MulticastManager / IpMulticastManager: sonic-net/sonic-swss orchagent/p4orch/l3_multicast_manager.cpp / ip_multicast_manager.cpp ↩
SAI 固定属性: ip_multicast_manager.cpp:L54-79 prepareIpmcSaiAttrs() および L699-721 prepareSaiIpmcEntry() ↩
RPF group ライフサイクル: ip_multicast_manager.cpp:L647-697 createDefaultRpfGroup() / L687-697 deleteDefaultRpfGroup() ↩