JP2001103051A - マルチキャスト通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マルチキャスト通信により信頼性とスケーラ
ビリティを重視したプロトコルを提供する。 【解決手段】 ＬＡＮ１内の送信ノード１１は、パケッ
トをマルチキャストしており、ＬＡＮ４へ届く途中でパ
ケットが落ちたとする。ＬＡＮ４内の中間ノード４１は
すぐにＮＡＫを出し、ＬＡＮ３内の中間ノード３１がそ
のパケットを保持していたとすると、中間ノード４１に
ユニキャストでパケットを返答する。中間ノード４１
は、受け取った返答パケットをＬＡＮ４内にマルチキャ
ストする。ＬＡＮ５内の受信ノードは、まだそのパケッ
トを受け取ってないので、ＮＡＫをマルチキャストす
る。受信ノードからＮＡＫを受け取った中間ノード４１
は、マルチキャストでパケットを返答することで、すべ
てのノードにパケットを正しく送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マルチキャスト通
信方法に係り、特に、信頼性とスケーラビリティを確保
して効率良くデータ通信を行うためのマルチキャスト通
信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に通信の方式には、大きく分けて次
の３つがある。すなわち、ユニキャスト方式、ブロード
キャスト方式、マルチキャスト方式である。ユニキャス
ト方式とは、１回の送信では単一ホストのみに送信し、
送信者と受信ノードとが１対１の関係にある方式であ
る。この方式では、送信者は受信ノードの数だけ同じパ
ケットを送信するので、複数の受信ノードに送信する場
合、送信者には負荷がかかり、送信者付近のネットワー
ク上のトラフィックは増大してしまう。また、ブロード
キャスト方式とは、１回の送信で特定ネットワーク上の
全ホストに送信する方式である。この方式は送信者やネ
ットワークに対して余分な負荷をかけないものの、デー
タを要求していないホストにもデータを配送してしま
う。また、この方式では、ルータを越えられないため、
特定のＬＡＮ内でしか利用することができない。

【０００３】また、マルチキャスト方式とは、１回の送
信でマルチキャストグループに所属する全ホストに送信
する方式である。この方式では、複数のホストに送信す
る場合、中継ルータが必要に応じてパケットを複製して
くれるので、送信者、ネットワークへの負荷の軽減につ
ながり、またマルチキャストグループに所属するホスト
にだけ送信するので、ブロードキャストのように、デー
タを要求していないホストに送信する心配はない。つま
り、同じデータを複数のホストへ送信する場合、送信側
の負荷や送信者付近のネットワーク上のトラフィックの
軽減に対して、マルチキャスト通信は有効な手段であ
る。

【０００４】また、近年のインターネットの急激な拡大
によって、ネットワーク上のトラフィックは膨大なもの
となっている。特定のホストグループに属した複数のホ
ストに対してデータを一度に送信することが可能なマル
チキャスト通信は、このトラフィックの軽減に対して有
効な手段である。 マルチキャスト通信を利用して大量
配布するデータの種類としては、次のようなものがあ
り、データの種類による特性の違いがある。映像や音声
データは、見たり聞いたりするのが人間であるので、多
少の情報の欠如はしてもかまわないが、そのかわり順序
が狂っていたり、とぎれとぎれになったりといったこと
では困るので、即時性や定量性が強く求められるもので
ある。一方、ｆｔｐ、ＷＷＷのミラー、Ｍａｉｌｉｎｇ
−Ｌｉｓｔ、ＮｅｔＮｅｗｓ等のデータは、極端な即時
性は求められないが、１ビットでも情報の欠如があれは
そのデータは使えない場合が多いので、信頼性やスケー
ラビリティが強く求められる。このように、そのデータ
の特性に応じて、通信サービスプロトコルを変え、効率
のよい通信をすることが望ましい。

【０００５】マルチキャスト通信は、例えば、ネットワ
ーク層におけるプロトコル、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ
Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の機能の一つＩＰマルチキャストを
使って行なわる。受信したいホストは特定のマルチキャ
スト・グループ・アドレスに対して待機するホストの集
合、つまりホストグループへ所属することによって、そ
のグループあてに流れている情報を受信できる。ホスト
・グループは複数のネットワークにまたがることが可能
で、ホスト・グループのメンバー構成は動的であり、ホ
ストは自由に出入りできる。そのホスト・グループに情
報を送りたい場合は、そのマルチキャスト・グループ・
アドレスに対して送信すればよい。ＩＰの役割は、「で
きるかぎり届ける」機能を持つことであるので、ＩＰマ
ルチキャストではそれ以上の機能を提供していない。そ
のため、上位層で信頼性などその他の機能を提供する必
要がある。しかし、トランスポート層でユニキャスト通
信で使われているＴＣＰのような信頼性のあるプロトコ
ルはマルチキャスト通信では確立されておらず、現在さ
まざまなところで提案されているが、まだ決定的なもの
はない。そこで、このトランスポート層で信頼性を持た
せたり、スケーラビリティを考慮したりできるプロトコ
ルが必要となってくる。

【０００６】信頼性を確保するために確認応答を行う手
段としては、以下のような方法が用いられる。例えば、
ＡＣＫ（ＡＣＫｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）を用いる方
法、又は、ＮＡＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ ＡＣＫｏｗｌｅ
ｄｇｅｍｅｎｔ）を用いる方法、又は、その両方を用い
る方法である。ＡＣＫを用いる方法は、受信ノードがデ
ータを受信したことを示す方式である。一方、ＮＡＫを
用いる方法は、受信ノードがデータを受信していないこ
とを示し、パケットの再送を要求する方法である。この
ためうまく配送されているときは、無駄なパケットの送
出が起こらないため大変効率的である。

【０００７】また、スケーラビリティーの確保を考慮す
る上で、ネットワークの途中に応答の集約や返答のため
ホストが必要になってくる。これらのホストは一般の受
信ノードとは異なる権限や機能を持っている。ネットワ
ークを繋いで、応答パケットを集約するホストを中継ノ
ードと呼ぶ。また、ＮＡＫを用いる方法において、デー
タの一時記憶やＮＡＫに対する返答などの機能を持って
いるノードを中間ノードと呼ぶ。中間ノードを用いない
場合は、受信ノードからの確認応答のためのパッケット
は送信者に集中してしまう。受信ノードが少ない小規模
な場合は影響も少ないが、受信ノードが多くなるにつれ
て、送信ノードへの負荷が大きくなる。大規模ネットワ
ークでのマルチキャストを想定した場合、スケーラビリ
ティーの確保のためには、中間ノードを配置することが
必要である。確認応答パケットは中間ノードに集めら
れ、また中間ノードがそのパケットを持っていれば、自
分で返答するので、送信ノードへの負荷を減らせる。

【０００８】図９〜図１１に、従来のプロトコルについ
ての説明図を示す。このネットワークは、一例として、
ＬＡＮ１〜５及びルータ６〜８を備える。ＬＡＮ１、２
及び５は、送信ノード１１、受信ノード及び一般ノード
を、ＬＡＮ３及び４は、それぞれ中間ノード３１及び４
１を備える。各ＬＡＮ１〜５は、ルータ６〜８を介して
接続される。図中、実線矢印はパケットを、破線矢印は
ＮＡＫを、大矢印は再送パケットを、それぞれ示す。ま
た、二重丸は送信ノード、黒丸は受信ノード、白丸は一
般ノードをそれぞれ示す。

【０００９】動作の概要は次のとおりである。 （１）パケットが受信されていないことに気づいたノー
ドは、ＮＡＫをマルチキャストで返送する。 （２）ＮＡＫを送出したノードが中間ノードだったら、
そのＬＡＮ内の受信ノードはＮＡＫを送出するのをやめ
る。つまり、ＬＡＮ内に中間ノードがある場合は、中間
ノードのみがＮＡＫを送信するようになっている。 （３）ＬＡＮ内に中間ノードがないと、受信ノードはそ
れぞれがＮＡＫをマルチキャストして送出していく。Ｎ
ＡＫへのパケットの返答は、中間ノード、受信ノードど
ちらへもユニキャストで送られる。中間ノードが返答パ
ケットを受信した場合は、返答パケットをＬＡＮ内にマ
ルチキャストする。

【００１０】つぎに、従来のプロトコルの動作例を説明
する。いま、ＬＡＮ１にある送信ノード１１からパケッ
トをマルチキャストしている（図９（ａ））。ここで、
ＬＡＮ４へ届く途中でパケットが落ちたとする（図９
（ｂ））。図１０（ａ）では、ＬＡＮ４の中間ノード４
１が生存時間（ＴＴＬ：Time to Live）を徐々に大きく
しながら、ＮＡＫをマルチキャストして送信し、返答を
待っている。図１０（ｂ）で、ＬＡＮ３内の中間ノード
３１がそのパケットを保持していたとすると、ＬＡＮ４
の中間ノード４１からのＮＡＫなので、ユニキャストで
パケットを返答する。一方、ＬＡＮ４内の中間ノード４
１は、受け取った返答パケットをＬＡＮ４内にマルチキ
ャストで送信する。ＬＡＮ５内の受信ノードは、まだそ
のパケットを受け取ってないので、ＮＡＫをマルチキャ
ストで送信する（図１１（ａ））。ＬＡＮ５内には受信
ノードが３つあるが、それぞれの受信ノードがＮＡＫを
マルチキャストしながら返答を待つ。そうして、受信ノ
ードからＮＡＫを受け取った中間ノード４１は、それぞ
れの受信ノードに対してユニキャストでパケットを返答
する（図１１（ｂ））。こうして、すべてのノードにパ
ケットが正しく送信される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来のプロトコルは、
上述のように、パケットの返答にはすべてユニキャスト
で行なっている。すなわち従来は、中間ノードがＮＡＫ
を出して返答パケットを受けとる場合は自己の属するＬ
ＡＮ内の受信ノードにはマルチキャストするのでいい
が、他のＬＡＮ内の受信ノードがＮＡＫを出して返答パ
ケットを受けとる場合は、それぞれの受信ノードへユニ
キャストで返答しなければならない。そのため、ＬＡＮ
内に中間ノードがない受信ノードは、それぞれＮＡＫを
マルチキャストしながら個々にユニキャストでのパケッ
トの返答を待つことになる。これではＮＡＫを出すノー
ドが増えたり、返答回数が多くなったりするので、回線
占有率、通信時間、処理時間、負荷等の点で効率が悪
い。

【００１２】本発明は、以上の点に鑑み、パケットの返
答をマルチキャストとして、効率を良く通信するマルチ
キャスト通信方法を提供することを目的とする。また、
本発明では、ｆｔｐ、ＷＷＷのミラー、Ｍａｉｌｉｎｇ
−Ｌｉｓｔ、ＮｅｔＮｅｗｓ等のデータ転送に用いられ
るマルチキャスト通信において、信頼性とスケーラビリ
ティを重視したプロトコルを提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の解決手段
によると、送信ノードは、パケットをマルチキャストで
送信するとともに、中間ノードからＮＡＫを受けた場合
はユニキャストでパケットを返答し、受信ノードからＮ
ＡＫを受けた場合はマルチキャストでパケットを返答
し、受信ノード及び中間ノードは、パケットを受信する
とともに、パケットが受信していないことを検出した
ら、所定の待ち時間待って、ＮＡＫをマルチキャストで
送出し、中間ノードは、他の中間ノードへはユニキャス
トでパケットを返答し、受信ノードへはマルチキャスト
でパケットを返答し、また、パケットを返答された場合
自己の属するＬＡＮ内の受信ノードにマルチキャストで
パケットを送信することを特徴とするマルチキャスト通
信方法を提供する。

【００１４】本発明の第２の解決手段によると、送信ノ
ード及び中間ノードは、パケットをマルチキャストで送
信するとともに、中間ノード又は受信ノードのどちらか
らＮＡＫを受けてもマルチキャストでパケットを返答
し、受信ノード及び中間ノードは、パケットを受信する
とともに、パケットを受信していないことを検出した
ら、所定の待ち時間待って、ＮＡＫをマルチキャストで
送信することを特徴とするマルチキャスト通信方法を提
供する。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の特徴のひとつとしては、
ＮＡＫをマルチキャストするようにしている。ＮＡＫを
マルチキャストさせることの利点は、受信ノードが中間
ノードの位置をあらかじめ知っておく必要がないことで
ある。そのため、中間ノードが何らかの原因で故障して
も、受信ノードは他の中間ノードへＮＡＫを送ることが
できる。もしＮＡＫをマルチキャストさせずに、ユニキ
ャストで中間ノードにＮＡＫを送りたい場合には、中間
ノードの位置をあらかじめ知っておく必要があり、その
ためには何らかの機構を考えなければならない。また、
受信ノードや中間ノードの配置や数はその時々によって
変化するので、その都度中間ノードの位置を検討をする
のは困難である。また、ＮＡＫをマルチキャストすれ
ば、中間ノードが何らかの原因で故障しても、受信ノー
ドは他の中間ノードへＮＡＫを送ることができる。

【００１６】また、本発明の他の特徴のひとつとして
は、中継ノードとは別に中間ノードを設けるようにして
いる。中間ノードには、受信ノードからのＮＡＫに対し
てパケットの返答ができるようにデータを保持させてい
る。すべてのデータを保持させると、中間ノードは無限
のメモリが必要であり、受信ノードはＮＡＫのマルチキ
ャストのため同じデータが複数再送されてくる可能性が
ある。それを防ぐためには、中間ノードには一部のデー
タだけを保持させるようにすればよい。例えば、最新の
データは再送要求が来る可能性が高いのですべて保持
し、古いデータは一部だけを保持し、残りは破棄する。
このようにして、中間ノード同士でデータを分散させる
ことができる。

【００１７】（１）プロトコル１ 図１〜図３に、本発明に係るマルチキャスト通信方法の
プロトコル１についての説明図を示す。このネットワー
クは、一例として、ＬＡＮ１〜５及びルータ６〜８を備
える。ＬＡＮ１、２及び５は、送信ノード１１、受信ノ
ード及び一般ノードを、ＬＡＮ３及び４は、それぞれ中
間ノード３１及び４１を備える。各ＬＡＮ１〜５は、ル
ータ６〜８を介して接続される。図中、実線矢印はパケ
ットを、破線矢印はＮＡＫを、大矢印は再送パケット
を、それぞれ示す。また、二重丸は送信ノード、黒丸は
受信ノード、白丸は一般ノードをそれぞれ示す。

【００１８】従来のプロトコルでは、受信ノードへの返
答はユニキャストで行なわれていたのを、プロトコル１
では、マルチキャストで返答するようにした。従来のプ
ロトコルでは、中間ノードがそのＬＡＮ内に備えられて
いない場合は、それぞれの受信ノードがＮＡＫをマルチ
キャストしはじめ、その受信ノードにおのおのユニキャ
ストで返答していたので、中間ノードが少ないとＮＡＫ
パケットと返答回数が増大する。本発明では、ＮＡＫを
送出しようとしたノードは、他のノードからそのパケッ
ト番号に対するＮＡＫを受けとった場合、ＮＡＫを送出
するのをとりやめる。そして、マルチキャストでパケッ
トを返答することで、ＮＡＫを送出したノードまでのＮ
ＡＫの制御ノードへの返答が可能となり、効率が良くな
る。

【００１９】以下に、プロトコル１のノードアルゴリズ
ムを説明する。送信ノードは、パケットをマルチキャス
トで送信する。送信ノードは、また、中間ノードからＮ
ＡＫを受けた場合はユニキャストでパケットを返答し、
受信ノードからＮＡＫを受けた場合はマルチキャストで
パケットを返答しする。返答パケットのＴＴＬは、例え
ば、受信ノードがＮＡＫを送ったＴＴＬとする。受信ノ
ードは、パケットを受信する。受信ノードは、また、パ
ケットが受信していないことを検出・判断したら、ラン
ダムな所定の待ち時間待って、ＮＡＫをマルチキャスト
で返答する。このランダムな時間は、予め適宜設定する
ことができる。そのランダムな待ち時間の間に、他の中
間ノードや受信ノードからのＮＡＫを受け取れば、ＮＡ
Ｋを送るのを取りやめる。ＮＡＫを送出するときのＴＴ
Ｌは徐々に増やしていき、ある回数ＮＡＫを送出しても
返答が来なかった場合は、直接送信ノードへユニキャス
トでＮＡＫを送る。中間ノードは、ユニキャストでパケ
ットを返答し、受信ノードへはマルチキャストでパケッ
トを返答する。返答ＴＴＬは、例えば、受信ノードがＮ
ＡＫ送ったＴＴＬとすることができる。中間ノードは、
パケットを返答された場合、自己の属するＬＡＮ内の受
信ノードにマルチキャストでパケットを送信する。

【００２０】つぎに、プロトコル１の動作例を説明す
る。まず、ＬＡＮ１内の送信ノード１１は、パケットを
受信ノード１２及び１３にマルチキャストしている（図
１（ａ））。また、ＬＡＮ１からのパケットは、ルータ
６、ＬＡＮ２、ルータ７、ＬＡＮ３及び４、ルータ８、
ＬＡＮ５という経路で伝送される。ここで、ＬＡＮ４へ
届く途中でパケットが落ちたとする（図１（ｂ））。各
ノードは、パケットが届いていないことを気づいた地点
で、ＮＡＫを出そうとする。この場合、受信ノードなら
ランダムの待ち時間待った後ＮＡＫを送出し、中間ノー
ドなら待ち時間なくすぐにＮＡＫを送出する。この待ち
時間の間にそのパケットに対するＮＡＫを受け取った受
信ノードはＮＡＫを出すのを取りやめる。図２（ａ）で
は、中間ノード４１がＮＡＫをマルチキャストしなが
ら、また、ＴＴＬを徐々に大きくしながら、返答を待っ
ている。

【００２１】図２（ｂ）では、ＬＡＮ３内の中間ノード
３１がそのパケットを保持していたとする。このとき、
中間ノード３１は、受信したＮＡＫが中間ノード４１か
らのＮＡＫなので、ユニキャストでパケットを返答す
る。一方、ＬＡＮ４内の中間ノード４１は受け取った返
答パケットをＬＡＮ４内にマルチキャストする。ＬＡＮ
５内の受信ノード５１は、まだそのパケットを受け取っ
てないので、ＮＡＫをマルチキャストする（図３
（ａ））。ＬＡＮ５内には、受信ノードが３つあるが、
待ち時間の間にそのパケットに対するＮＡＫを受け取っ
たら、ＮＡＫを出すのをしばらくの取りやめるので、す
べてのノードがＮＡＫを出すとは限らない。そうして、
受信ノードからＮＡＫを受け取った中間ノード４１は、
マルチキャストでパケットを返答する（図３（ｂ））。
こうして、すべてのノードにパケットが正しく送信され
る。

【００２２】（２）プロトコル２ プロトコル１では、中間ノードと受信ノードのＮＡＫの
区別が必要であったので、プロトコルがやや複雑にな
る。よって、中間ノードと受信ノードの区別はあまりつ
けないようにするため、プロトコル２では、中間ノー
ド、受信ノードどちらからのＮＡＫに対しても返答はマ
ルチキャストで行なわせるようにした。

【００２３】つぎに、プロトコル２のノードアルゴリズ
ムを説明する。送信ノードは、パケットをマルチキャス
トで送信する。送信ノードは、また、中間ノード又は受
信ノードのどちらからＮＡＫを受けてもマルチキャスト
でパケットを返答する。返答パケットのＴＴＬは、例え
ば、ＮＡＫを送ったノードが出したＴＴＬとする。受信
ノードは、パケットを受信する。受信ノードは、また、
パケットを受信していないことを検出・判断したら、ラ
ンダムの待ち時間待って、ＮＡＫをマルチキャストで送
信する。そのランダムな待ち時間の間に、他の中間ノー
ドや受信ノードからのＮＡＫを受け取れば、ＮＡＫを送
るのを取りやめる。ＮＡＫを出す時のＴＴＬは、徐々に
増やしていき、ある回数ＮＡＫを出しても返答が来なか
った場合は、直接送信ノードへユニキャストでＮＡＫを
送ることができる。中間ノードは、中間ノード又は受信
ノードのどちらからＮＡＫを受けてもマルチキャストで
パケットを返答する。返答ＴＴＬは、例えば、ＮＡＫを
送ったノードが出したＴＴＬとすることができる。

【００２４】以下に、プロトコル２の動作例を説明す
る。いま、ＬＡＮ１にある送信ノード１１からパケット
をマルチキャストしている（図４（ａ））。ここで、Ｌ
ＡＮ４へ届く途中でパケットが落ちたとする（図４
（ｂ））。各ノードは、パケットが届いていないことを
検出・判断した時点で、ＮＡＫを送出しようとする。こ
の場合、受信ノードならランダム時間待った後にＮＡＫ
を送出し、中間ノードなら待ち時間なくすぐにＮＡＫを
送出する。この待ち時間の間にそのパケットに対するＮ
ＡＫを受け取った受信ノードは、ＮＡＫを送出するを取
りやめる。図５（ａ）では、中間ノード４１がＮＡＫを
マルチキャストしながら、かつ、ＴＴＬを徐々に大きく
しながら、返答を待っている。

【００２５】図５（ｂ）で、ＬＡＮ３内の中間ノード３
１がそのパケットを保持していたとすると、どのノード
からのＮＡＫに対してもマルチキャストでパケットを返
答するので、この場合もマルチキャストでパケットを返
答する。返答パケットのＴＴＬは、例えば、ＮＡＫを出
したノードのＴＴＬとすることができる。実際には、Ｎ
ＡＫをマルチキャストする際、ＴＴＬは１ずつ増やして
いくだけではなく、もっと多く増やしていくこともでき
るので、ＬＡＮ４ばかりでなくもっと遠く（例えば、Ｌ
ＡＮ５）まで届く可能性はあるのだが、以下で説明する
プロトコル３との比較が明瞭なように、一例として、Ｎ
ＡＫを出したノードまでのＴＴＬとこの例では仮定して
いる。この場合、ＬＡＮ４の受信ノードは返答パケット
を受信する。一方、ＬＡＮ５内の受信ノード５１は、ま
だそのパケットを受け取ってないので、ＮＡＫをマルチ
キャストする（図６（ａ））。ＬＡＮ５内には、受信ノ
ードが３つあるが、待ち時間の間にそのパケットに対す
るＮＡＫを受け取ったら、ＮＡＫを送出するのをしばら
くの取りやめるので、すべてのノードがＮＡＫを出すと
は限らない。そうして、受信ノードからＮＡＫを受け取
った中間ノード４１は、マルチキャストでパケットを返
答する（図６（ｂ））。こうして、すべてのノードにパ
ケットが正しく送信される。

【００２６】（３）プロトコル３ これまでのプロトコ
ルは、再送パケットが必要ないネットワーク部分に影響
を与えないように、例えば、再送パケットのＴＴＬはＮ
ＡＫを出したノードのＴＴＬとしていた。そのため、Ｎ
ＡＫを出したノードまでの範囲を１回の返答で補ってい
た。一般に、ルータでのパケットロスは、それ以下の全
ネットワークに影響を及ぼす。そこで、次のプロトコル
３では、返答パケットのＴＴＬは送信ノードがパケット
を送るＴＴＬとすることで、そこから先のノードすべて
に１回の返答で返せるようにした。ただし、この場合、
再送パケットは必要でないネットワーク部分にもより広
範囲に届くこととなる。

【００２７】以下に、プロトコル３のノードアルゴリズ
ムを説明する。 送信ノードは、パケットをマルチキャ
ストで送信する。送信ノードは、また、中間ノード又は
受信ノードのどちらからＮＡＫを受けてもマルチキャス
トでパケットを返答する。返答パケットのＴＴＬは、通
常パケットと同じＴＴＬを用い、ＮＡＫを出したノード
だけでなく、その先のすべてのノードへも届くようにす
るように定める。受信ノードは、パケットを受信する。
受信ノードは、また、パケットを受信してないことを検
出・判断したら、ランダムの待ち時間待って、ＮＡＫを
マルチキャストで送出する。そのランダムな待ち時間の
間に、他の中間ノードや受信ノードからのＮＡＫを受け
取れば、ＮＡＫを送るのを取りやめる。ＮＡＫを送出す
る時のＴＴＬは、徐々に増やしていき、ある回数ＮＡＫ
を出しても返答が来なかった場合は、直接送信ノードへ
ユニキャストでＮＡＫを送る。中間ノードは、中間ノー
ド又は、受信ノードのどちらからＮＡＫを受信してもマ
ルチキャストでパケットを返答する。返答パケットのＴ
ＴＬは、通常パケットと同じＴＴＬを用い、ＮＡＫを送
出したノードだけでなく、その先のすべてのノードへも
届くようにする。

【００２８】つぎに、プロトコル３の動作例を説明す
る。いま、ＬＡＮ１にある送信ノード１１からパケット
をマルチキャストして送信している（図７（ａ））。こ
こで、ＬＡＮ４へ届く途中でパケットが落ちたとする
（図７（ｂ））。各ノードは、パケットが届いていない
ことを検出・判断した時点で、ＮＡＫを送出しようとす
る。この場合、受信ノードならランダム時間の待った後
ＮＡＫを送出し、中間ノードなら待ち時間なくすぐにＮ
ＡＫを送出する。この待ち時間の間にそのパケットに対
するＮＡＫを受け取った受信ノードはＮＡＫを出すのを
取りやめる。図８（ａ）では、中間ノード４１が、ＮＡ
Ｋをマルチキャストしながら、ＴＴＬを徐々に大きくし
ながら、返答を待っている。図８（ｂ）で、ＬＡＮ３内
の中間ノード３１がそのパケットを保持していたとする
と、どのノードからのＮＡＫに対してもマルチキャスト
でパケットを返答するので、この場合もマルチキャスト
でパケットを返答する。返答パケットのＴＴＬは、この
先のネットワークすべてに届くように設定するのでＬＡ
Ｎ５の受信ノードまでマルチキャスト返答パケットは届
く。こうして、すべてのノードにパケットが正しく送信
される。

【００２９】つぎに、以上説明したプロトコル１〜３に
ついて比較する。プロトコル１は、すべてのＬＡＮ内に
中間ノードがいる場合は、有効に機能している。中間ノ
ード同士はユニキャスト、また返答を受け取った中間ノ
ードはＬＡＮ内にそのパケットをマルチキャストするの
で、余分なパケットが出ない。そのため局部的にパケッ
トが増大するようになってオーバーフローを起こすこと
は少ないので、このようなネットワーク形状の場合は有
効な手段だと言える。プロトコル２は、返答する際、Ｎ
ＡＫを出したノードのＴＴＬ分だけマルチキャストする
ものだが、これは実際にはＮＡＫを出したノードを含む
ＬＡＮを越えてパケットがマルチキャストされうる。ま
た、関係のないノード間での範囲もプロトコル３ほど広
範囲にまで影響を及ぼさない。

【００３０】また、プロトコル３は、効率という点で非
常に有効である。プロトコル３では、いったん中間ノー
ドが返答パケットを送信すればそれ以下のほとんどのノ
ードに届くので、ＮＡＫを出すノードの数もネットワー
クに流れるＮＡＫパケットの数も少なくて済む。中間ノ
ードが少ない場合でも局所的な部分でのパケットの溢れ
などは起こりにくい。プロトコル２とプロトコル３は、
マルチキャスト返答パケットのＴＴＬの違いがある。実
際はどの程度まで関係のないノードへの送信を許すかに
よって有効性が変わってくる。すなわち、ＴＴＬを大き
くすれば効率やＮＡＫの制御は向上するが、広範囲にま
でパケットを送信してしまう。反対にＴＴＬを小さくす
れば非効率となる。ＴＴＬの調整は、このような点を考
慮してシステム設計に従い適宜定めることができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によると、以上のように、パケッ
ト返答をマルチキャストして、効率良く通信するマルチ
キャスト通信方法を提供することができる。また、本発
明によると、ｆｔｐ、ＷＷＷのミラー、Ｍａｉｌｉｎｇ
−Ｌｉｓｔ、ＮｅｔＮｅｗｓ等のデータ転送に用いられ
るマルチキャスト通信において、信頼性とスケーラビリ
ティを重視したプロトコルを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマルチキャスト通信方法のプロト
コル１についての説明図（１）。

【図２】本発明に係るマルチキャスト通信方法のプロト
コル１についての説明図（２）。

【図３】本発明に係るマルチキャスト通信方法のプロト
コル１についての説明図（３）。

【図４】本発明に係るマルチキャスト通信方法のプロト
コル２についての説明図（１）。

【図５】本発明に係るマルチキャスト通信方法のプロト
コル２についての説明図（２）。

【図６】本発明に係るマルチキャスト通信方法のプロト
コル２についての説明図（３）。

【図７】本発明に係るマルチキャスト通信方法のプロト
コル３についての説明図（１）。

【図８】本発明に係るマルチキャスト通信方法のプロト
コル３についての説明図（２）。

【図９】従来のプロトコルについての説明図（１）。

【図１０】従来のプロトコルについての説明図（２）。

【図１１】従来のプロトコルについての説明図（３）。

【符号の説明】

１〜５ ＬＡＮ ６〜８ ルータ １１ 送信ノード ３１、４１ 中間ノード

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送信ノードは、パケットをマルチキャスト
   で送信するとともに、中間ノードからＮＡＫを受けた場
   合はユニキャストでパケットを返答し、受信ノードから
   ＮＡＫを受けた場合はマルチキャストでパケットを返答
   し、 受信ノード及び中間ノードは、パケットを受信するとと
   もに、パケットが受信していないことを検出したら、所
   定の待ち時間待って、ＮＡＫをマルチキャストで送出
   し、 中間ノードは、他の中間ノードへはユニキャストでパケ
   ットを返答し、受信ノードへはマルチキャストでパケッ
   トを返答し、また、パケットを返答された場合自己の属
   するＬＡＮ内の受信ノードにマルチキャストでパケット
   を送信することを特徴とするマルチキャスト通信方法。
2. 【請求項２】送信ノードは、パケットをマルチキャスト
   で送信するとともに、中間ノード又は受信ノードのどち
   らからＮＡＫを受けてもマルチキャストでパケットを返
   答し、 受信ノード及び中間ノードは、パケットを受信するとと
   もに、パケットを受信していないことを検出したら、所
   定の待ち時間待って、ＮＡＫをマルチキャストで送信す
   ることを特徴とするマルチキャスト通信方法を提供す
   る。
3. 【請求項３】受信ノードは、 所定の待ち時間の間に、他の中間ノード又は受信ノード
   からのＮＡＫを受け取れば、ＮＡＫを送るのをやめるよ
   うにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のマル
   チキャスト通信方法。
4. 【請求項４】受信ノードは、 ＮＡＫをマルチキャストで送出する際の生存時間を徐々
   に増やしていき、ある回数ＮＡＫを送出しても返答が来
   なかった場合は、直接送信ノードへユニキャストでＮＡ
   Ｋを送出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
   かに記載のマルチキャスト通信方法。
5. 【請求項５】中間ノードは、 パケットを返答する際の生存時間を、ＮＡＫを送出した
   ノードがＮＡＫを送出する際の生存時間と等しく又はほ
   ぼ等しくすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
   かに記載のマルチキャスト通信方法。
6. 【請求項６】中間ノードは、 パケットを返答する際の生存時間を、通常パケットと等
   しい又はほぼ等しい生存時間を用いて、ＮＡＫを送出し
   たノードだけでなく、その先のノードへも届くようにす
   ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の
   マルチキャスト通信方法。