JP2006191468A - Packet relay method, and packet relay device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パケットに複数の受信者の配信先を記述して配信を行う明示的マルチキャスト方式のパケット中継方法及びパケット中継装置に関する。 The present invention relates to an explicit multicast packet relay method and a packet relay apparatus that perform distribution by describing distribution destinations of a plurality of recipients in a packet.
明示的マルチキャスト方式のパケット中継は、一つの送信者から複数の受信者に対して通信データを含むパケットを配送するマルチキャスト通信において、パケットのオプションヘッダまたはペイロードに配信先である複数の受信者アドレス(各受信者の宛先を示すアドレス)を記述することにより、パケットを受信できるノードを送信者が明示的に指定するパケット中継方法である。明示的マルチキャスト方式における送信者は、例えば、パケットのIPヘッダより後ろのオプションヘッダやペイロードに、全受信者のアドレスを記述して送出する。なお、本明細書では、明示的マルチキャスト方式におけるパケットを単にパケットと記載する。 In the packet transmission of the explicit multicast method, in a multicast communication in which a packet including communication data is delivered from a single sender to a plurality of receivers, a plurality of recipient addresses (destination addresses or payloads) in a packet option header or payload ( This is a packet relay method in which a sender explicitly designates a node that can receive a packet by describing an address indicating the destination of each receiver). For example, the sender in the explicit multicast system describes the addresses of all recipients in the option header and payload after the IP header of the packet and sends them out. In this specification, a packet in the explicit multicast method is simply referred to as a packet.
ここで、従来のパケット中継方法について、2つの例を示す。
(第1の従来パケット中継処理方法)
明示的マルチキャスト方式をサポートするパケット中継装置(以降、ルータと記載する)は、パケットが到着すると、パケット中の受信者アドレス毎に自己のユニキャスト経路表を検索する。そして、各受信者アドレスに対して送出インタフェースが異なる場合、ルータはそれら送出インタフェース分のパケットを複製して、それぞれ対応する送出インタフェースにパケットを出力する。このとき、ルータは、送出インタフェースから送出される各パケットに対して、ユニキャスト経路表検索の結果から送出インタフェースが同一となる受信者アドレス以外の受信者のアドレスは配送済みとみなして、配送済みのマーキングを付与するか、パケット中から削除する。
Here, two examples of the conventional packet relay method are shown.
(First conventional packet relay processing method)
When a packet arrives, a packet relay apparatus (hereinafter referred to as a router) that supports the explicit multicast method searches its own unicast route table for each recipient address in the packet. If the outgoing interface is different for each recipient address, the router duplicates the packet for the outgoing interface and outputs the packet to the corresponding outgoing interface. At this time, for each packet sent from the sending interface, the router considers that the address of the recipient other than the recipient address with the same sending interface from the result of the unicast routing table search has been delivered, and has been delivered. Is added or deleted from the packet.
このとき、明示的マルチキャスト方式によっては、ルータにおいて送出しようとするパケットのIPヘッダの宛先アドレスが、配送済みとなった受信者のアドレスである場合がある。この場合、ルータは、配送済みとみなされた受信者アドレス以外の受信者(以降、未配送の受信者と記載)のアドレスから一つを選択し、IPヘッダの宛先アドレスとして書き換える。このようにルータでは、パケット中継処理として未配送の受信者アドレスに対して前記の一連の処理を繰り返すことで、パケット配送におけるループ発生や重複配送を防止する。 At this time, depending on the explicit multicast method, the destination address of the IP header of the packet to be transmitted by the router may be the address of the recipient who has already been delivered. In this case, the router selects one of the addresses of recipients other than the recipient address regarded as delivered (hereinafter referred to as an undelivered recipient), and rewrites it as the destination address of the IP header. In this way, the router prevents the occurrence of loops and duplicate delivery in packet delivery by repeating the above-described series of processing for undelivered recipient addresses as packet relay processing.
以上の仕組みにより、明示的マルチキャスト方式では、送信者が指定した全受信者に対してパケットをマルチキャストすることができる。なお、本明細書では前述したパケット中継処理方法を第1の従来パケット中継処理方法と呼ぶことにする。また、代表的な明示的マルチキャスト方式としては、特許文献1や非特許文献1に記載のExplicit Multicast(XCAST)方式がある。
With the above mechanism, in the explicit multicast method, packets can be multicast to all receivers designated by the sender. In this specification, the packet relay processing method described above is referred to as a first conventional packet relay processing method. As a representative explicit multicast method, there are Explicit Multicast (XCAST) methods described in
しかし、第1の従来パケット中継処理方法では、到着するパケット毎の未配送の受信者アドレスに対して、ユニキャスト経路表の検索処理を行うため、オーバヘッドが大きくなり、パケット中継処理の負荷が高く、また高速化が図れないという課題がある。 However, in the first conventional packet relay processing method, since the unicast route table search processing is performed for undelivered recipient addresses for each arriving packet, the overhead increases and the load of packet relay processing increases. In addition, there is a problem that the speed cannot be increased.
(第2の従来パケット中継処理方法)
前記第1の従来パケット中継処理方法における課題に対して、特許文献2や非特許文献2記載のパケット中継処理方法が提案されている。このパケット中継処理方法では、パケットの送信者がその送信者においてユニークとなる識別子を生成し、パケットに識別子を記述して送信する。次に、ルータにパケットが到着すると、第1の従来パケット中継処理方法に加えて、送信者の送信元アドレス及びパケットに記述された識別子及びパケットに対するユニキャスト経路表の検索結果を自身(ルータ)のキャッシュメモリに記録する。そして、それ以降前記パケットと同一フローとなるパケットが到着すると、キャッシュメモリ内のユニキャスト経路表の検索結果を利用することで、第1の従来パケット中継処理方法と比較して、パケット中継処理に対するオーバヘッドを削減する。なお、本明細書では前述した特許文献2や非特許文献2に記載のパケット中継処理方法を第2の従来パケット中継処理方法と呼ぶことにする。
(Second conventional packet relay processing method)
In order to solve the problem in the first conventional packet relay processing method, packet relay processing methods described in
しかし、第2の従来パケット中継処理方法では、送信者はその送信者においてユニークとなる識別子をパケットに記述することが必要となり、識別子が記述されていないパケットには第2の従来パケット中継処理方法を適用できない。また、代表的な明示的マルチキャスト方式であるXCAST方式の基本仕様には、チャンネル識別子としてオプションヘッダ中に識別子を記述する領域が用意されているが、送信者におけるパケット送信の際の識別子の記述は任意であり、識別子を記述しない場合は0が指定される。従って、第2の従来パケット中継処理方法の適用範囲は限定的であり、識別子が付与されないパケットに対するパケット中継処理の高速化はできず、識別子が付与されないパケットが大量に到着した場合、パケット中継処理の処理負荷が増大するという課題がある。 However, in the second conventional packet relay processing method, the sender needs to describe an identifier that is unique to the sender in the packet, and the second conventional packet relay processing method is used for a packet that does not have an identifier described therein. Is not applicable. In addition, in the basic specification of the XCAST system, which is a typical explicit multicast system, an area for describing an identifier in an option header is prepared as a channel identifier, but the description of the identifier at the time of packet transmission at the sender is as follows. It is optional, and 0 is specified when no identifier is described. Therefore, the application range of the second conventional packet relay processing method is limited, the speed of packet relay processing for packets not assigned with an identifier cannot be increased, and packet relay processing is performed when a large number of packets without identifiers arrive. There is a problem that the processing load increases.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、パケット中継処理時のオーバヘッドを削減でき、また、パケットに識別子が付与されていない場合であっても、パケット中継処理の負荷低減及び高速化を実現することが可能なパケット中継方法及びパケット中継装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and can reduce the overhead at the time of packet relay processing, and can reduce the load and speed up of the packet relay processing even when the identifier is not given to the packet. An object of the present invention is to provide a packet relay method and a packet relay device that can be realized.
本発明は、第1に、送信者がパケット中に複数の受信者のアドレスを記述することで、前記パケットの受信者を明確に指定する明示的マルチキャスト方式のパケットを中継するパケット中継方法であって、前記パケットを解析し、同一のフローならば同一の値となるフロー固有情報を取得するステップと、前記取得したフロー固有情報に対応する中継処理情報に基づいて前記パケットの中継処理を行うステップと、を有するものである。 A first aspect of the present invention is a packet relay method for relaying an explicit multicast packet that clearly specifies the recipient of the packet by describing the addresses of a plurality of recipients in the packet. Analyzing the packet and obtaining flow specific information having the same value if the flow is the same, and performing relay processing of the packet based on the relay processing information corresponding to the acquired flow specific information And.
これにより、パケットのフロー固有情報と前記フロー固有情報に対応する中継処理情報に基づいてパケットの中継処理を行うことにより、パケットに識別子が付与されていない場合であっても、一度中継されたパケットと同一フローであれば、それ以降到着するパケットに対するユニキャスト経路表の検索処理を省略してパケットを中継することができる。このため、パケット中継処理におけるオーバヘッドを削減し、パケット中継処理を高速に行うことができる。 As a result, a packet relayed once based on the flow-specific information of the packet and the relay processing information corresponding to the flow-specific information, so that a packet that has been relayed once, even if no identifier is assigned to the packet , It is possible to relay the packet by omitting the unicast routing table search process for packets that arrive thereafter. For this reason, the overhead in packet relay processing can be reduced, and packet relay processing can be performed at high speed.
また、本発明は、第2に、上記第1のパケット中継方法であって、前記取得したフロー固有情報に対応する中継処理情報が記憶手段に保持されているか否かを判定するステップと、前記フロー固有情報に対応する中継処理情報が保持されている場合に、この中継処理情報を用いて前記パケットの中継処理を行うステップと、を有するものである。 In addition, the present invention secondly, in the first packet relay method, determining whether or not relay processing information corresponding to the acquired flow specific information is held in a storage unit; A step of relaying the packet using the relay processing information when the relay processing information corresponding to the flow specific information is held.
これにより、パケットのフロー固有情報を取得し、フロー固有情報に対応する中継処理情報が保持されている場合に、この中継処理情報を用いて前記パケットの中継処理を行うことによって、パケットに識別子が付与されていない場合であっても、一度中継されたパケットと同一フローであれば、それ以降到着するパケットに対するユニキャスト経路表の検索処理を省略してパケットを中継することができる。このため、パケット中継処理におけるオーバヘッドを削減し、パケット中継処理を高速に行うことができる。 As a result, when the flow specific information of the packet is acquired and the relay processing information corresponding to the flow specific information is held, the packet is subjected to the relay processing using the relay processing information, so that the identifier is assigned to the packet. Even if it is not assigned, if the flow is the same as that of a packet that has been relayed once, it is possible to relay the packet by omitting the unicast route table search process for packets that arrive thereafter. For this reason, the overhead in packet relay processing can be reduced, and packet relay processing can be performed at high speed.
また、本発明は、第3に、上記第2のパケット中継方法であって、前記パケットの中継処理を行うステップにおいて、前記中継処理情報から送出インタフェース情報を取得し、必要に応じて前記パケットの複製処理及び前記パケットのヘッダ情報の変更処理を行い、この処理後のパケットを前記送出インタフェース情報に従って出力するものとする。 Third, the present invention provides the second packet relay method, wherein in the step of relaying the packet, transmission interface information is acquired from the relay processing information, and the packet A duplication process and a process for changing the header information of the packet are performed, and the packet after the process is output according to the transmission interface information.
また、本発明は、第4に、上記第2または第3のパケット中継方法であって、前記フロー固有情報に対応する中継処理情報が保持されていない場合に、未配送の受信者アドレスに対してユニキャスト経路表の検索を行い、その検索結果に基づいて送出インタフェース情報を決定するステップと、必要に応じて前記パケットの複製処理及び前記パケットのヘッダ情報の変更処理を行い、この処理後のパケットを前記送出インタフェース情報に従って出力するステップと、を有するものとする。 In addition, according to the fourth aspect of the present invention, in the second or third packet relay method described above, when the relay processing information corresponding to the flow specific information is not held, an undelivered recipient address is processed. The unicast routing table is searched, the sending interface information is determined based on the search result, and the packet duplication processing and the packet header information changing processing are performed as necessary. Outputting a packet according to the transmission interface information.
また、本発明は、第5に、上記第4のパケット中継方法であって、更に、少なくとも前記送出インタフェース情報を含む中継処理情報を、前記フロー固有情報との対応を付けて記憶手段に記憶するステップを有するものとする。 The fifth aspect of the present invention is the fourth packet relay method according to the present invention, and further stores relay processing information including at least the transmission interface information in a storage unit in association with the flow specific information. It shall have steps.
また、本発明は、第6に、上記第5のパケット中継方法であって、前記中継処理情報は、更に、前記パケットのヘッダ情報の変更処理結果の情報を含むものとする。 The present invention sixthly relates to the fifth packet relay method, wherein the relay processing information further includes information on a result of changing the header information of the packet.
また、本発明は、第7に、上記第1のパケット中継方法であって、前記取得したフロー固有情報をハッシュ関数に入力してこのフロー固有情報に対応したハッシュ値を取得するステップと、前記ハッシュ値に対応する中継処理情報が記憶手段に保持されているか否かを判定するステップと、前記ハッシュ値に対応する中継処理情報が保持されている場合に、この中継処理情報を用いて前記パケットの中継処理を行うステップと、を有するものである。 Further, the present invention seventhly, in the first packet relay method, the step of inputting the acquired flow specific information to a hash function and acquiring a hash value corresponding to the flow specific information; A step of determining whether or not the relay processing information corresponding to the hash value is held in the storage unit; and when the relay processing information corresponding to the hash value is held, the packet is transmitted using the relay processing information. Performing the relay process.
これにより、パケットのフロー固有情報を取得し、このフロー固有情報をハッシュ関数に入力してこのフロー固有情報に対応したハッシュ値を取得し、ハッシュ値に対応する中継処理情報が保持されている場合に、この中継処理情報を用いて前記パケットの中継処理を行うことによって、パケットに識別子が付与されていない場合であっても、一度中継されたパケットと同一フローであれば、それ以降到着するパケットに対するユニキャスト経路表の検索処理を省略してパケットを中継することができる。また、ハッシュ値を用いることで、中継処理情報の有無の判定をより簡易かつ高速に行うことができる。このため、パケット中継処理におけるオーバヘッドを削減し、パケット中継処理を高速に行うことができる。 When the flow specific information of the packet is acquired, the flow specific information is input to the hash function, the hash value corresponding to the flow specific information is acquired, and the relay processing information corresponding to the hash value is held. In addition, by performing relay processing of the packet using this relay processing information, even if the identifier is not given to the packet, if it is the same flow as the packet that has been relayed once, the packet that arrives thereafter The packet can be relayed by omitting the search processing of the unicast route table for. In addition, by using the hash value, the presence / absence of relay processing information can be determined more simply and at high speed. For this reason, the overhead in packet relay processing can be reduced, and packet relay processing can be performed at high speed.
また、本発明は、第8に、上記第7のパケット中継方法であって、前記パケットの中継処理を行うステップにおいて、前記中継処理情報から送出インタフェース情報を取得し、必要に応じて前記パケットの複製処理及び前記パケットのヘッダ情報の変更処理を行い、この処理後のパケットを前記送出インタフェース情報に従って出力するものとする。 Eighthly, according to the present invention, in the seventh packet relay method, in the step of relaying the packet, transmission interface information is acquired from the relay processing information, and the packet A duplication process and a process for changing the header information of the packet are performed, and the packet after the process is output according to the transmission interface information.
また、本発明は、第9に、上記第7または第8のパケット中継方法であって、前記ハッシュ値に対応する中継処理情報が保持されていない場合に、未配送の受信者アドレスに対してユニキャスト経路表の検索を行い、その検索結果に基づいて送出インタフェース情報を決定するステップと、必要に応じて前記パケットの複製処理及び前記パケットのヘッダ情報の変更処理を行い、この処理後のパケットを前記送出インタフェース情報に従って出力するステップと、を有するものとする。 The ninth aspect of the present invention is the seventh or eighth packet relay method according to the present invention, wherein when the relay processing information corresponding to the hash value is not held, an undelivered recipient address is processed. A step of searching the unicast routing table and determining the sending interface information based on the search result, and performing the packet duplication processing and the packet header information changing processing as necessary, and the packet after this processing Output in accordance with the transmission interface information.
また、本発明は、第10に、上記第9のパケット中継方法であって、更に、少なくとも前記送出インタフェース情報を含む中継処理情報を、前記ハッシュ値との対応を付けて記憶手段に記憶するステップを有するものとする。 In addition, according to the tenth aspect of the present invention, in the ninth packet relay method, the relay processing information including at least the transmission interface information is stored in the storage unit in association with the hash value. It shall have.
また、本発明は、第11に、上記第9のパケット中継方法であって、更に、少なくとも前記送出インタフェース情報を含む中継処理情報を、前記ハッシュ値及び前記フロー固有情報との対応を付けて記憶手段に記憶するステップを有するものとする。 In addition, according to the present invention, in the eleventh aspect, in the ninth packet relay method, relay processing information including at least the transmission interface information is stored in association with the hash value and the flow specific information. It is assumed to have a step of storing in the means.
また、本発明は、第12に、上記第10または第11のパケット中継方法であって、前記中継処理情報は、更に、前記パケットのヘッダ情報の変更処理結果の情報を含むものとする。 According to the twelfth aspect of the present invention, in the tenth or eleventh packet relay method, the relay processing information further includes information on a result of changing the header information of the packet.
また、本発明は、第13に、上記第2から第12のいずれかのパケット中継方法であって、前記中継処理情報に対して有効時間が設定されている場合、前記有効時間に基づき、前記中継処理情報が記憶手段に記憶されてからの経過時間、または前記中継処理情報が最後に参照されてからの経過時間が所定時間経過したときに、該当する中継処理情報を前記記憶手段から消去するステップを有するものとする。 In addition, according to the thirteenth aspect of the present invention, in any one of the second to twelfth packet relay methods, when an effective time is set for the relay processing information, based on the effective time, When the elapsed time since the relay processing information is stored in the storage means or the elapsed time since the relay processing information was last referenced has passed a predetermined time, the corresponding relay processing information is deleted from the storage means. It shall have steps.
また、本発明は、第14に、上記第2から第12のいずれかのパケット中継方法であって、ユニキャスト経路表の変更があった場合に、前記中継処理情報を前記記憶手段から消去するステップを有するものとする。 Further, according to the fourteenth aspect of the present invention, in any one of the second to twelfth packet relay methods, when the unicast route table is changed, the relay processing information is deleted from the storage means. It shall have steps.
また、本発明は、第15に、送信者がパケット中に複数の受信者のアドレスを記述することで、前記パケットの受信者を明確に指定する明示的マルチキャスト方式のパケットを中継するパケット中継装置であって、前記パケットを解析し、同一のフローならば同一の値となるフロー固有情報を取得するフロー固有情報取得手段と、前記取得したフロー固有情報に対応する中継処理情報に基づいて前記パケットの中継処理を行う中継処理手段と、を備えるものである。 Further, according to the present invention, in the fifteenth aspect, the packet relay device relays an explicit multicast packet that clearly specifies the recipient of the packet by describing the addresses of a plurality of recipients in the packet. A flow specific information acquisition unit that analyzes the packet and acquires flow specific information having the same value if the flow is the same, and the packet based on the relay processing information corresponding to the acquired flow specific information Relay processing means for performing the relay processing.
これにより、パケットのフロー固有情報と前記フロー固有情報に対応する中継処理情報に基づいてパケットの中継処理を行うことにより、パケットに識別子が付与されていない場合であっても、一度中継されたパケットと同一フローであれば、それ以降到着するパケットに対するユニキャスト経路表の検索処理を省略してパケットを中継することができる。このため、パケット中継処理におけるオーバヘッドを削減し、パケット中継処理を高速に行うことができる。 As a result, the packet relayed once based on the flow specific information of the packet and the relay processing information corresponding to the flow specific information, so that the packet that has been relayed once, even when the identifier is not given to the packet If the flow is the same, the unicast route table search process for packets arriving thereafter can be omitted and the packets can be relayed. For this reason, the overhead in packet relay processing can be reduced, and packet relay processing can be performed at high speed.
また、本発明は、第16に、上記第15のパケット中継装置であって、前記フロー固有情報に対応する中継処理情報を記憶する記憶手段と、前記取得したフロー固有情報に対応する中継処理情報が前記記憶手段に保持されているか否かを判定する中継処理情報判定手段とを備え、前記中継処理手段は、前記フロー固有情報に対応する中継処理情報が保持されている場合に、この中継処理情報を用いて前記パケットの中継処理を行うものである。 According to the sixteenth aspect of the present invention, in the fifteenth packet relay apparatus, storage means for storing relay processing information corresponding to the flow specific information, and relay processing information corresponding to the acquired flow specific information Relay processing information determining means for determining whether or not the information is held in the storage means, and the relay processing means, when the relay processing information corresponding to the flow specific information is held, The packet is relayed using information.
これにより、パケットのフロー固有情報を取得し、フロー固有情報に対応する中継処理情報が保持されている場合に、この中継処理情報を用いて前記パケットの中継処理を行うことによって、パケットに識別子が付与されていない場合であっても、一度中継されたパケットと同一フローであれば、それ以降到着するパケットに対するユニキャスト経路表の検索処理を省略してパケットを中継することができる。このため、パケット中継処理におけるオーバヘッドを削減し、パケット中継処理を高速に行うことができる。 As a result, when the flow specific information of the packet is acquired and the relay processing information corresponding to the flow specific information is held, the packet is subjected to the relay processing using the relay processing information, so that the identifier is assigned to the packet. Even if it is not assigned, if the flow is the same as that of a packet that has been relayed once, it is possible to relay the packet by omitting the unicast route table search process for packets that arrive thereafter. For this reason, the overhead in packet relay processing can be reduced, and packet relay processing can be performed at high speed.
また、本発明は、第17に、上記第15のパケット中継装置であって、前記取得したフロー固有情報をハッシュ関数に入力してこのフロー固有情報に対応したハッシュ値を取得するハッシュ値取得手段と、前記ハッシュ値に対応する中継処理情報を記憶する記憶手段と、前記ハッシュ値に対応する中継処理情報が記憶手段に保持されているか否かを判定する中継処理情報判定手段とを備え、前記中継処理手段は、前記ハッシュ値に対応する中継処理情報が保持されている場合に、この中継処理情報を用いて前記パケットの中継処理を行うものである。 In addition, according to the seventeenth aspect of the present invention, in the fifteenth packet relay apparatus, a hash value acquisition unit that inputs the acquired flow specific information to a hash function and acquires a hash value corresponding to the flow specific information And storage means for storing relay processing information corresponding to the hash value; and relay processing information determination means for determining whether or not the relay processing information corresponding to the hash value is held in the storage means, When the relay processing information corresponding to the hash value is held, the relay processing means performs relay processing of the packet using the relay processing information.
これにより、パケットのフロー固有情報を取得し、このフロー固有情報をハッシュ関数に入力してこのフロー固有情報に対応したハッシュ値を取得し、ハッシュ値に対応する中継処理情報が保持されている場合に、この中継処理情報を用いて前記パケットの中継処理を行うことによって、パケットに識別子が付与されていない場合であっても、一度中継されたパケットと同一フローであれば、それ以降到着するパケットに対するユニキャスト経路表の検索処理を省略してパケットを中継することができる。また、ハッシュ値を用いることで、中継処理情報の有無の判定をより簡易かつ高速に行うことができる。このため、パケット中継処理におけるオーバヘッドを削減し、パケット中継処理を高速に行うことができる。 When the flow specific information of the packet is acquired, the flow specific information is input to the hash function, the hash value corresponding to the flow specific information is acquired, and the relay processing information corresponding to the hash value is held. In addition, by performing relay processing of the packet using this relay processing information, even if the identifier is not given to the packet, if it is the same flow as the packet that has been relayed once, the packet that arrives thereafter The packet can be relayed by omitting the search processing of the unicast route table for. In addition, by using the hash value, the presence / absence of relay processing information can be determined more simply and at high speed. For this reason, the overhead in packet relay processing can be reduced, and packet relay processing can be performed at high speed.
本発明によれば、パケット中継処理時のオーバヘッドを削減でき、また、パケットに識別子が付与されていない場合であっても、パケット中継処理の負荷低減及び高速化を実現することができる。 According to the present invention, overhead at the time of packet relay processing can be reduced, and even when a packet is not assigned an identifier, load reduction and speedup of the packet relay processing can be realized.
以下に示す実施形態では、明示的マルチキャスト方式として、特にXCAST方式を想定して具体例を説明するが、本発明はXCAST方式に依存するものではなく、他のマルチキャスト方式のパケット中継にも適用可能なものである。本発明のパケット中継方法及びパケット中継装置は、IPv4やIPv6等のネットワークにおけるルータなどに適用可能である。 In the following embodiment, a specific example will be described assuming an XCAST method as an explicit multicast method, but the present invention does not depend on the XCAST method, and can be applied to packet forwarding of other multicast methods. It is a thing. The packet relay method and the packet relay apparatus of the present invention can be applied to a router in a network such as IPv4 or IPv6.
本実施形態の第1の態様は、明示的マルチキャスト方式において、フロー固有情報をベースとした中継処理情報を記憶する記憶領域(キャッシュメモリ)を備えることを特徴とするものである。明示的マルチキャスト方式における未知のパケットが到着すると、前述した第1の従来パケット中継処理方法に従ってパケット中継処理を行うと共に、パケットの中継処理情報をフロー固有情報に対応付けて記憶領域(キャッシュメモリ)に保持し、以後、同一フローとなるパケットが到着した場合は、フロー固有情報に対応する中継処理情報を利用してパケット中継処理を行う。 The first aspect of the present embodiment is characterized in that in the explicit multicast system, a storage area (cache memory) for storing relay processing information based on flow specific information is provided. When an unknown packet in the explicit multicast scheme arrives, packet relay processing is performed according to the first conventional packet relay processing method described above, and packet relay processing information is associated with flow specific information in a storage area (cache memory). After that, when a packet having the same flow arrives, packet relay processing is performed using relay processing information corresponding to the flow specific information.
これにより、一度中継されたパケットと同一フローであれば、それ以降到着するパケットの未配送の受信者アドレスに対するユニキャスト経路表の検索処理を省略することができる。このため、第1の従来のパケット中継処理方法におけるオーバヘッドを削減し、パケット中継処理を削減するとともに、パケット中継処理を高速に行うことができる。 As a result, if the flow is the same as that of the packet that has been relayed once, the search processing of the unicast route table for the undelivered recipient address of the packet that arrives thereafter can be omitted. Therefore, the overhead in the first conventional packet relay processing method can be reduced, the packet relay processing can be reduced, and the packet relay processing can be performed at high speed.
また、このようなパケット中継処理方法によれば、前述した第2の従来パケット中継処理方法と比較して、フロー固有情報をベースとした中継処理情報のキャッシュ機構を備えることで、第2の従来パケット中継処理方法において用いられる識別子がパケットに付与されない場合でも、パケット中継処理を高速化することができる。 Further, according to such a packet relay processing method, compared with the second conventional packet relay processing method described above, the second conventional packet relay processing method is provided with a cache mechanism for relay processing information based on flow specific information. Even when the identifier used in the packet relay processing method is not given to the packet, the packet relay processing can be speeded up.
本実施形態の第2の態様は、明示的マルチキャスト方式において、ハッシュ値をベースとした中継処理情報を記憶する記憶領域(キャッシュメモリ)を備えることを特徴とするものである。明示的マルチキャスト方式における未知のパケットが到着すると、前述した第1の従来パケット中継処理方法に従ってパケット中継処理を行うと共に、パケットのフロー固有情報からハッシュ値を取得し、パケットの中継処理情報をハッシュ値に対応付けて記憶領域(キャッシュメモリ)に保持し、以後、同一フローのパケットが到着した場合は、パケットのフロー固有情報から取得したハッシュ値に対応する中継処理情報を利用してパケット中継処理を行う。 The second aspect of the present embodiment is characterized in that in the explicit multicast method, a storage area (cache memory) for storing relay processing information based on a hash value is provided. When an unknown packet in the explicit multicast method arrives, packet relay processing is performed according to the first conventional packet relay processing method described above, a hash value is obtained from the flow specific information of the packet, and the packet relay processing information is converted into a hash value. Is stored in the storage area (cache memory) in association with each other, and when a packet of the same flow arrives thereafter, the packet relay processing is performed using the relay processing information corresponding to the hash value acquired from the flow specific information of the packet. Do.
これにより、上記第1の態様におけるパケット中継処理方法と同様の効果が得られると共に、第1の態様におけるフロー固有情報のみを利用したシーケンシャルな中継処理情報の検索に比べて、記憶領域(キャッシュメモリ)中の中継処理情報の検索時間を短縮することができる。 Thereby, the same effect as the packet relay processing method in the first aspect can be obtained, and the storage area (cache memory) can be compared with the sequential relay processing information search using only the flow specific information in the first aspect. ) The search time for the relay processing information can be shortened.
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態に係るパケット中継装置の構成を示すブロック図である。第1の実施形態のパケット中継装置100は、複数の入力インタフェース(I/F)101−1〜101−nと、パケット受信部102と、パケット中継処理切替部103と、明示的マルチキャストパケット中継処理部104と、ユニキャスト経路表110と、その他パケット処理部111と、パケット送信部112と、複数の送出インタフェース(I/F)113−1〜113−nとを有して構成されている。また、明示的マルチキャストパケット中継処理部104は、パケット解析部105と、経路表探索部106と、パケット複製/ヘッダ処理部107と、メモリ制御部108と、キャッシュメモリ109とを有して構成される。さらに、パケット解析部105は、フロー固有情報取得部1051を備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the packet relay apparatus according to the first embodiment of the present invention. The
各入力インタフェース(I/F)101−1〜101−nに到来したパケットは、パケット受信部102で受信され、パケット中継処理切替部103に供給される。パケット中継処理切替部103は、明示的マルチキャスト方式のパケットを明示的マルチキャストパケット中継処理部104に供給し、それ以外のパケットをその他パケット処理部111に供給する。
Packets arriving at the input interfaces (I / F) 101-1 to 101-n are received by the
明示的マルチキャストパケット中継処理部104において、パケット解析部105は、明示的マルチキャスト方式のパケットを解析する。ここで、パケット解析部105内のフロー固有情報取得部1051は、同一のフローならば同一の値となるフロー固有情報を取得する。フロー固有情報取得部1051は、フロー固有情報として、例えばIPヘッダ中の宛先アドレス/送信元アドレス、フローラベル、UDPヘッダ中の宛先ポート番号/送信元ポート番号、オプションヘッダに記述された明示的マルチキャスト方式の制御情報である全受信者のアドレス(受信者アドレス)、配送済を示すフラグ、各受信者がパケットを受信するために明示的に指定されたポート番号などを取得する。
In the explicit multicast packet
次に、パケット解析部105は、フロー固有情報に対応する中継処理情報がキャッシュメモリ109内に格納されているかどうかをメモリ制御部108に問い合わせる。すなわち、パケット解析部105は、フロー固有情報取得手段及び中継処理情報判定手段の機能を有するものである。このとき、明示的マルチキャストパケット中継処理部104では、フロー固有情報に対応する中継処理情報がキャッシュメモリ109内に保持されているかどうかで処理方法が異なる。ここで、キャッシュメモリ109内にフロー固有情報に対応する中継処理情報が保持されていた場合を処理方法1−1、保持されていなかった場合を処理方法1−2と記述し、それぞれの処理方法を以下に説明する。
Next, the
(処理方法1−1):パケット中継装置100に入力された明示的マルチキャスト方式におけるパケットに対して、キャッシュメモリ109内にフロー固有情報に対応する中継処理情報が保持されていた場合、パケット解析部105は、この中継処理情報から送出インタフェース情報を取得する。そして、送出インタフェース情報によって1つの送出インタフェースのみ特定される場合は、当該パケットをパケット解析部105からパケット送信部112を介して、送出インタフェース113−1〜113−nのうちの対応する送出インタフェースに出力する。
(Processing Method 1-1): When the relay processing information corresponding to the flow specific information is held in the
また、送出インタフェース情報の内容により、送出インタフェースが2つ以上ある場合は、パケット解析部105からパケット複製/ヘッダ処理部107にパケットを伝達する。パケット複製/ヘッダ処理部107では、中継処理情報に基づいて送出インタフェース分のパケット複製を行う。そして、ヘッダ情報変更処理として、複製したそれぞれのパケットに対して、送出インタフェースが同一となる受信者アドレス以外の受信者のアドレスを配送済みとみなして、配送済みのマーキングを付与する。また、IPヘッダの宛先アドレスが配送済みとなった受信者のアドレスである場合は、未配送の受信者アドレスから一つを選択し、IPヘッダの宛先アドレスに設定する。そして、ヘッダ情報変更処理後のパケットを、パケット複製/ヘッダ処理部107からパケット送信部112を介して、送出インタフェース113−1〜113−nのうちの対応する送出インタフェースに出力する。
If there are two or more transmission interfaces according to the content of the transmission interface information, the packet is transmitted from the
(処理方法1−2):パケット中継装置100に入力された明示的マルチキャスト方式におけるパケットに対して、キャッシュメモリ109内にフロー固有情報に対応する中継処理情報が保持されていなかった場合、パケット解析部105は、当該パケットを経路表検索部106に伝達する。
(Processing method 1-2): If the relay processing information corresponding to the flow specific information is not held in the
経路表検索部106では、パケット中の未配送の受信者アドレス毎に、ユニキャスト経路表110の検索を行い、各未配送の受信者アドレスに対する出力すべき送出インタフェース113−1〜113−nを決定する。ユニキャスト経路表110の検索結果、1つの送出インタフェースのみ特定される場合は、当該パケットをパケット解析部105からパケット送信部112を介して、送出インタフェース113−1〜113−nのうちの対応する送出インタフェースに出力する。
The routing
また、ユニキャスト経路表110の検索結果により、送出インタフェースが2つ以上ある場合は、パケット解析部105からパケット複製/ヘッダ処理部107にパケットを伝達する。パケット複製/ヘッダ処理部107では、経路検索結果に基づいて送出インタフェース分のパケット複製を行う。そして、ヘッダ情報変更処理として、複製したそれぞれのパケットに対して、送出インタフェースが同一となる受信者アドレス以外の受信者のアドレスを配送済みとみなして、配送済みのマーキングを付与する。また、IPヘッダの宛先アドレスが配送済みとなった受信者のアドレスである場合は、未配送の受信者アドレスから一つを選択し、IPヘッダの宛先アドレスに設定する。そして、ヘッダ情報変更処理後のパケットを、パケット複製/ヘッダ処理部107からパケット送信部112を介して、送出インタフェース113−1〜113−nのうちの対応する送出インタフェースに出力する。
If there are two or more transmission interfaces according to the search result of the unicast route table 110, the packet is transmitted from the
このとき、経路表検索部106及びパケット複製/ヘッダ処理部107は、パケット中の未配送の受信者アドレスに対するユニキャスト経路表110の検索結果と、複製したそれぞれのパケットに対して行ったIPヘッダ及び明示的マルチキャスト方式における制御情報を含むヘッダ情報の変更処理結果とを、中継処理情報として、パケットのフロー固有情報と共にメモリ制御部108を介してキャッシュメモリ109に書き込む。なお、中継処理情報は、フロー固有情報と対応付けて記憶しておく。
At this time, the routing
なお、上記処理方法1−1及び処理方法1−2において、メモリ制御部108は、フロー固有情報を引数として、キャッシュメモリ109に対する参照要求や書込み要求を処理する。上記のように、パケット解析部105、経路表検索部106、パケット複製/ヘッダ処理部107、メモリ制御部108によって中継処理手段の機能が実現される。また、キャッシュメモリ109が記憶手段の機能を有する。
In the processing method 1-1 and the processing method 1-2, the
図2は本発明の第1の実施形態に係るパケット中継装置のキャッシュメモリの内容を示す説明図である。キャッシュメモリ109には、図2に示すように、フロー固有情報とその中継処理情報から構成されるキャッシュエントリーが記憶される。また、このキャッシュエントリーに対して、有効時間が設定されて記憶される。メモリ制御部108は、有効時間を経過したフロー固有情報とその中継処理情報によるキャッシュエントリーを、キャッシュメモリ109から削除する。これにより、キャッシュメモリ109の容量を節約することができる。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the contents of the cache memory of the packet relay device according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the
また、メモリ制御部108は、パケット中継装置100に入力される明示的マルチキャスト方式におけるパケットを受信する度に、キャッシュメモリ109内のパケットのフロー固有情報とその中継処理情報によるキャッシュエントリーの有効時間を延長する。これにより、一定時間内に入力されるパケットに対して、キャッシュエントリーをキャッシュメモリ109内に保持し続けることができる。
In addition, each time the
また、メモリ制御部108は、ユニキャスト経路表110を監視し、ユニキャスト経路表に変更があった場合、キャッシュメモリ109内のフロー固有情報とその中継処理情報を保持するキャッシュエントリーを消去することで、最新のユニキャスト経路に従ったパケット中継処理ができる。
Further, the
図3は本発明の第1の実施形態に係るパケット中継装置の動作によるパケット中継方法の手順を示すフローチャートである。
パケットを受信した際に、パケット解析部105内のフロー固有情報取得部1051において、受信したパケットのフロー固有情報を取得する(ステップS11)。次に、パケット解析部105において、メモリ制御部108を介して、取得したフロー固有情報に対応する中継処理情報がキャッシュメモリ109に格納されているか検索する(ステップS12)。
FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of the packet relay method by the operation of the packet relay device according to the first embodiment of the present invention.
When the packet is received, the flow specific
フロー固有情報に対応する中継処理情報がキャッシュメモリ109に格納されている場合は、パケット解析部105においてその中継処理情報を取得する(ステップS13)。そして、パケット解析部105において、取得した中継処理情報に、送出インタフェースが2つ以上あるか否かを判断する(ステップS14)。
When the relay processing information corresponding to the flow specific information is stored in the
ここで、送出インタフェースが2つ以上ある場合は、パケット複製/ヘッダ処理部107において、受信したパケットに対して、ステップS13で取得した中継処理情報に記述されている送出インタフェース分のパケット複製を行う。そして、複製したそれぞれのパケットに対して、ステップS13で取得した中継処理情報からIPヘッダ及び明示的マルチキャスト方式における制御情報を含むヘッダ情報の変更処理を行い、ヘッダ情報変更処理後のパケットをパケット複製/ヘッダ処理部107から対応する送出インタフェースに出力する(ステップS15)。
If there are two or more transmission interfaces, the packet duplication /
一方、送出インタフェースが1つである場合は、明示的マルチキャストパケット中継処理部104において、受信したパケットに対して何も行わず、IPヘッダを参照して通常のユニキャストルーティングを行い、パケット解析部105から対応する送出インタフェースに出力する(ステップS16)。なお、明示的マルチキャスト方式によっては、IPヘッダや明示的マルチキャスト方式における制御情報に対して、何らかの処理を行う場合がある。
On the other hand, when there is one outgoing interface, the explicit multicast packet
また、フロー固有情報に対応する中継処理情報がキャッシュメモリ109に格納されていない場合は、経路表検索部106において、受信したパケットに記述されている未配送の受信者アドレス毎に、ユニキャスト経路表の検索を行い、各未配送の受信者アドレスに対する出力すべき送出インタフェースを決定する(ステップS17)。そして、パケット解析部105において、経路検索結果に送出インタフェースが2つ以上あるか判断する(ステップS18)。
Also, when the relay processing information corresponding to the flow specific information is not stored in the
ここで、送出インタフェースが2つ以上ある場合は、パケット複製/ヘッダ処理部107において、送出インタフェース分のパケット複製を行う。そして、複製したそれぞれのパケットに対して必要となるIPヘッダ及び明示的マルチキャスト方式における制御情報を含むヘッダ情報の変更処理を行う。このとき、ユニキャスト経路表の探索結果に基づいて決定した送出インタフェース情報と、複製したそれぞれのパケットに対して行ったIPヘッダ及び明示的マルチキャスト方式における制御情報を含むヘッダ情報の変更処理結果とを、中継処理情報として、パケットのフロー固有情報と共にキャッシュメモリ109に書き込む。なお、中継処理情報は、フロー固有情報と対応付けて記憶しておく。そして、ヘッダ情報変更処理後のパケットをパケット複製/ヘッダ処理部107から対応する送出インタフェースに出力する(ステップS19)。
Here, when there are two or more transmission interfaces, the packet replication /
一方、送出インタフェースが1つである場合は、明示的マルチキャストパケット中継処理部104において、受信したパケットに対して何も行わず、IPヘッダを参照して通常のユニキャストルーティングを行う。なお、明示的マルチキャスト方式によっては、ユニキャスト経路表の探索結果に基づいて決定した送出インタフェース情報、あるいは、IPヘッダや明示的マルチキャスト方式における制御情報等のヘッダ情報に対して、何らかの処理を行う場合がある。このように、送出インタフェース情報やヘッダ情報に対して何らかの処理を行う場合は、その処理結果を中継処理情報として、フロー固有情報と共にキャッシュメモリ109に書き込む(ステップS20)。なお、中継処理情報は、フロー固有情報と対応付けて記憶しておく。
On the other hand, when there is one transmission interface, the explicit multicast packet
図4〜図6は中継処理情報の記憶形式の一例を示す図である。図4に示す第1例は、中継処理情報が、送出インタフェースの情報と、その送出インタフェースに対応する受信者のアドレスの組により構成される例である。また、図5に示す第2例は、中継処理情報が、送出インタフェースの情報と、パケットの受信者アドレスのリストの要素番号の組により構成される例である。また、図6に示す第3例は、中継処理情報が、送出インタフェースの情報と、その送出インタフェースに出力する際の、明示的マルチキャスト方式における制御情報も含むパケットのヘッダイメージの組により構成される例である。 4 to 6 are diagrams illustrating an example of a storage format of relay processing information. The first example shown in FIG. 4 is an example in which the relay processing information is composed of a set of sending interface information and a recipient address corresponding to the sending interface. The second example shown in FIG. 5 is an example in which the relay processing information is composed of a set of sending interface information and element numbers in a list of packet recipient addresses. In the third example shown in FIG. 6, the relay processing information is composed of a set of transmission interface information and a header image of a packet including control information in the explicit multicast method when output to the transmission interface. It is an example.
この第1の実施形態によれば、一度中継されたパケットと同一フローであれば、それ以降到着するパケットに対するユニキャスト経路表の検索処理を省略することができ、パケット中継処理におけるオーバヘッドを削減することができる。また、この実施形態は、パケットに識別子が付与されていない場合であっても適用可能であり、パケット中継処理の負荷を削減し、パケット中継処理を高速に行うことができる。 According to the first embodiment, if the flow is the same as the packet once relayed, the search processing of the unicast route table for the packet that arrives thereafter can be omitted, and the overhead in the packet relay processing is reduced. be able to. Further, this embodiment can be applied even when an identifier is not given to a packet, and the load of the packet relay process can be reduced and the packet relay process can be performed at high speed.
(第2の実施形態)
図7は本発明の第2の実施形態に係るパケット中継装置の構成を示すブロック図である。第2の実施形態のパケット中継装置200は、明示的マルチキャストパケット中継部204の構成が図1に示した第1の実施形態に係るパケット中継装置100と異なる。なお、第1の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the packet relay apparatus according to the second embodiment of the present invention. The
明示的マルチキャストパケット中継部204のパケット解析部205は、フロー固有情報取得部1051とハッシュ関数によるハッシュテーブルを有するハッシュ関数部2051とを有している。このパケット解析部205は、フロー固有情報取得部1051により、同一のフローならば同一の値となるフロー固有情報を取得する。そして、取得したフロー固有情報をハッシュ関数部2051に供給し、ハッシュ関数部2051においてハッシュテーブルを参照してハッシュ値を取得する。そして、このハッシュ値を用いて、メモリ制御部208を介してキャッシュメモリ209にアクセスし、フロー固有情報のハッシュ値に対応する中継処理情報がキャッシュメモリ209内に格納されているかどうかを判定する。すなわち、パケット解析部205は、フロー固有情報取得手段、ハッシュ値取得手段及び中継処理情報判定手段の機能を有するものである。
The
第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、キャッシュメモリ209内にフロー固有情報に対応する中継処理情報が保持されている場合は上記処理方法1−1を、保持されていない場合は上記処理方法1−2を実行する。なお、この処理方法1−1及び処理方法1−2において、メモリ制御部208は、フロー固有情報より求めたハッシュ値を引数として、キャッシュメモリ209に対する参照要求や書込み要求を処理する。
Also in the second embodiment, as in the first embodiment, when the relay processing information corresponding to the flow specific information is held in the
図8は本発明の第2の実施形態に係るパケット中継装置のキャッシュメモリの内容を示す説明図である。キャッシュメモリ209には、図8に示すように、ハッシュ値、フロー固有情報、中継処理情報から構成されるキャッシュエントリーが記憶される。また、このキャッシュエントリーに対して、有効時間が設定されて記憶される。メモリ制御部208は、有効時間を経過したフロー固有情報とその中継処理情報によるキャッシュエントリーを、キャッシュメモリ209から削除する。これにより、キャッシュメモリ209の容量を節約することができる。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the contents of the cache memory of the packet relay apparatus according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the
また、メモリ制御部208は、パケット中継装置200に入力される明示的マルチキャスト方式におけるパケットを受信する度に、キャッシュメモリ209内のパケットのフロー固有情報とその中継処理情報によるキャッシュエントリーの有効時間を延長する。これにより、一定時間内に入力されるパケットに対して、キャッシュエントリーをキャッシュメモリ209内に保持し続けることができる。
In addition, each time the
また、メモリ制御部208は、ユニキャスト経路表110を監視し、ユニキャスト経路表に変更があった場合、キャッシュメモリ209内のフロー固有情報とその中継処理情報を保持するキャッシュエントリーを消去することで、最新のユニキャスト経路に従ったパケット中継処理ができる。
Further, the
図9は本発明の第2の実施形態に係るパケット中継装置の動作によるパケット中継方法の手順を示すフローチャートである。
パケットを受信した際に、パケット解析部205内のフロー固有情報取得部1051において、受信したパケットのフロー固有情報を取得する。そして、ハッシュ関数部2051において、フロー固有情報をハッシュテーブルのハッシュ関数に入力してハッシュ値を取得する(ステップS21)。次に、パケット解析部205において、メモリ制御部208を介して、取得したフロー固有情報のハッシュ値に対応する中継処理情報がキャッシュメモリ209に格納されているか検索する(ステップS22)。
FIG. 9 is a flowchart showing the procedure of the packet relay method by the operation of the packet relay device according to the second embodiment of the present invention.
When a packet is received, the flow specific
なお、異なるフロー固有情報であっても、ハッシュ関数に入力すると同一のハッシュ値が得られる場合があるため、ハッシュ値のみで中継処理情報を参照すると、実際の対応関係とは異なる中継処理情報が参照されることがある。そこで、図8に示したように、キャッシュメモリ209にはハッシュ値及び中継処理情報とともにフロー固有情報を格納し、ハッシュ値から中継処理情報を参照する場合は、フロー固有情報を確認することで異なる中継処理情報が参照されること回避する。
Note that even if different flow-specific information is input to the hash function, the same hash value may be obtained. Therefore, when the relay processing information is referred to only by the hash value, the relay processing information different from the actual correspondence relationship is obtained. Sometimes referred to. Therefore, as shown in FIG. 8, the
フロー固有情報のハッシュ値に対応する中継処理情報がキャッシュメモリ209に格納されている場合は、パケット解析部205においてその中継処理情報を取得する(ステップS23)。そして、パケット解析部205において、取得した中継処理情報に、送出インタフェースが2つ以上あるか否かを判断する(ステップS24)。
When the relay processing information corresponding to the hash value of the flow specific information is stored in the
ここで、送出インタフェースが2つ以上ある場合は、パケット複製/ヘッダ処理部107において、受信したパケットに対して、ステップS23で取得した中継処理情報に記述されている送出インタフェース分のパケット複製を行う。そして、複製したそれぞれのパケットに対して、ステップS23で取得した中継処理情報からIPヘッダ及び明示的マルチキャスト方式における制御情報を含むヘッダ情報の変更処理を行い、ヘッダ情報変更処理後のパケットをパケット複製/ヘッダ処理部107から対応する送出インタフェースに出力する(ステップS25)。
If there are two or more transmission interfaces, the packet replication /
一方、送出インタフェースが1つである場合は、明示的マルチキャストパケット中継処理部204において、受信したパケットに対して何も行わず、IPヘッダを参照して通常のユニキャストルーティングを行い、パケット解析部205から対応する送出インタフェースに出力する(ステップS26)。なお、明示的マルチキャスト方式によっては、IPヘッダや明示的マルチキャスト方式における制御情報に対して、何らかの処理を行う場合がある。
On the other hand, when there is one transmission interface, the explicit multicast packet
また、フロー固有情報のハッシュ値に対応する中継処理情報がキャッシュメモリ209に格納されていない場合は、経路表検索部106において、受信したパケットに記述されている未配送の受信者アドレス毎に、ユニキャスト経路表の検索を行い、各未配送の受信者アドレスに対する出力すべき送出インタフェースを決定する(ステップS27)。そして、パケット解析部205において、経路検索結果に送出インタフェースが2つ以上あるか判断する(ステップS28)。
In addition, when the relay processing information corresponding to the hash value of the flow specific information is not stored in the
ここで、送出インタフェースが2つ以上ある場合は、パケット複製/ヘッダ処理部107において、送出インタフェース分のパケット複製を行う。そして、複製したそれぞれのパケットに対して必要となるIPヘッダ及び明示的マルチキャスト方式における制御情報を含むヘッダ情報の変更処理を行う。このとき、ユニキャスト経路表の探索結果に基づいて決定した送出インタフェース情報と、複製したそれぞれのパケットに対して行ったIPヘッダ及び明示的マルチキャスト方式における制御情報を含むヘッダ情報の変更処理結果とを、中継処理情報として、パケットのハッシュ値及びフロー固有情報と共にキャッシュメモリ209に書き込む。なお、中継処理情報は、フロー固有情報と対応付けて記憶しておく。そして、ヘッダ情報変更処理後のパケットをパケット複製/ヘッダ処理部107から対応する送出インタフェースに出力する(ステップS29)。
Here, when there are two or more transmission interfaces, the packet replication /
一方、送出インタフェースが1つである場合は、明示的マルチキャストパケット中継処理部204において、受信したパケットに対して何も行わず、IPヘッダを参照して通常のユニキャストルーティングを行う。なお、明示的マルチキャスト方式によっては、ユニキャスト経路表の探索結果に基づいて決定した送出インタフェース情報、あるいは、IPヘッダや明示的マルチキャスト方式における制御情報等のヘッダ情報に対して、何らかの処理を行う場合がある。このように、送出インタフェース情報やヘッダ情報に対して何らかの処理を行う場合は、その処理結果を中継処理情報として、ハッシュ値及びフロー固有情報と共にキャッシュメモリ209に書き込む(ステップS30)。なお、中継処理情報は、フロー固有情報と対応付けて記憶しておく。
On the other hand, when there is one transmission interface, the explicit multicast packet
この第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様、一度中継されたパケットと同一フローであれば、それ以降到着するパケットに対するユニキャスト経路表の検索処理を省略することができ、パケット中継処理におけるオーバヘッドを削減することができる。また、この実施形態は、パケットに識別子が付与されていない場合であっても適用可能であり、パケット中継処理の負荷を削減し、パケット中継処理を高速に行うことができる。第2の実施形態は、ハッシュ値を用いることにより、フロー固有情報に対応する中継処理情報の有無の判定処理(中継処理情報の検索処理)をより容易かつ高速に行うことができる。 According to the second embodiment, as in the first embodiment, if the flow is the same as that of a packet that has been relayed once, the search processing of the unicast route table for packets that arrive thereafter can be omitted. Overhead in packet relay processing can be reduced. Further, this embodiment can be applied even when an identifier is not given to a packet, and the load of the packet relay process can be reduced and the packet relay process can be performed at high speed. In the second embodiment, by using the hash value, it is possible to perform the determination process (relay process information search process) of the presence / absence of the relay process information corresponding to the flow specific information more easily and at high speed.
上述したように、本実施形態によれば、パケットに識別子が付与されていない場合であっても、一度中継されたパケットと同一フローであれば、それ以降到着するパケットに対するユニキャスト経路表の検索処理を省略することが可能となる。これによって、パケット中継処理におけるオーバヘッドを削減するとともにパケット中継処理負荷を削減し、パケット中継処理の高速化を図ることができる。 As described above, according to the present embodiment, even when the identifier is not given to the packet, if the flow is the same as the packet once relayed, the search of the unicast route table for the packet that arrives thereafter is performed. Processing can be omitted. As a result, the overhead in the packet relay process can be reduced, the load of the packet relay process can be reduced, and the speed of the packet relay process can be increased.
本発明は、パケット中継処理時のオーバヘッドを削減でき、また、パケットに識別子が付与されていない場合であっても、パケット中継処理の負荷低減及び高速化を実現することが可能となる効果を有し、パケットに複数の受信者の配信先を記述して配信を行う明示的マルチキャスト方式のパケット中継方法及びパケット中継装置等に有用である。 The present invention can reduce the overhead at the time of packet relay processing, and has the effect of reducing the load and speeding up of packet relay processing even when no identifier is assigned to the packet. Therefore, it is useful for a packet relay method and packet relay apparatus of the explicit multicast method in which a delivery destination of a plurality of recipients is described in a packet for delivery.
100,200 パケット中継装置
101 入力インタフェース
102 パケット受信部
103 パケット中継処理切替部
104,204 明示的マルチキャストパケット中継処理部
105,205 パケット解析部
106 経路表探索部
107 パケット複製/ヘッダ処理部
108,208 メモリ制御部
109,209 キャッシュメモリ
110 ユニキャスト経路表
111 その他パケット処理部
112 パケット送信部
113 送出インタフェース
1051 フロー固有情報取得部
2051 ハッシュ関数部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,200
Claims (17)
前記パケットを解析し、同一のフローならば同一の値となるフロー固有情報を取得するステップと、
前記取得したフロー固有情報に対応する中継処理情報に基づいて前記パケットの中継処理を行うステップと、
を有するパケット中継方法。 A packet relay method for relaying a packet of an explicit multicast method in which a sender clearly describes a recipient of the packet by describing addresses of a plurality of receivers in the packet,
Analyzing the packet and obtaining flow specific information having the same value for the same flow;
Performing relay processing of the packet based on relay processing information corresponding to the acquired flow specific information;
A packet relay method comprising:
前記取得したフロー固有情報に対応する中継処理情報が記憶手段に保持されているか否かを判定するステップと、
前記フロー固有情報に対応する中継処理情報が保持されている場合に、この中継処理情報を用いて前記パケットの中継処理を行うステップと、
を有するパケット中継方法。 The packet relay method according to claim 1,
Determining whether or not relay processing information corresponding to the acquired flow specific information is held in a storage unit;
When relay processing information corresponding to the flow specific information is held, the relay processing of the packet using the relay processing information;
A packet relay method comprising:
前記パケットの中継処理を行うステップにおいて、前記中継処理情報から送出インタフェース情報を取得し、必要に応じて前記パケットの複製処理及び前記パケットのヘッダ情報の変更処理を行い、この処理後のパケットを前記送出インタフェース情報に従って出力するパケット中継方法。 The packet relay method according to claim 2, wherein
In the step of relaying the packet, the transmission interface information is acquired from the relay processing information, the packet duplication processing and the packet header information changing processing are performed as necessary, and the packet after this processing is A packet relay method for outputting according to sending interface information.
前記フロー固有情報に対応する中継処理情報が保持されていない場合に、未配送の受信者アドレスに対してユニキャスト経路表の検索を行い、その検索結果に基づいて送出インタフェース情報を決定するステップと、
必要に応じて前記パケットの複製処理及び前記パケットのヘッダ情報の変更処理を行い、この処理後のパケットを前記送出インタフェース情報に従って出力するステップと、
を有するパケット中継方法。 The packet relay method according to claim 2 or 3, wherein
A step of searching a unicast route table for an undelivered recipient address when relay processing information corresponding to the flow specific information is not held, and determining transmission interface information based on the search result; ,
Performing a duplication process of the packet and a change process of the header information of the packet as necessary, and outputting the packet after the process according to the transmission interface information;
A packet relay method comprising:
少なくとも前記送出インタフェース情報を含む中継処理情報を、前記フロー固有情報との対応を付けて記憶手段に記憶するステップを有するパケット中継方法。 The packet relay method according to claim 4, further comprising:
A packet relay method comprising a step of storing relay processing information including at least the transmission interface information in a storage unit in association with the flow specific information.
前記中継処理情報は、更に、前記パケットのヘッダ情報の変更処理結果の情報を含むパケット中継方法。 The packet relay method according to claim 5,
The packet relay method, wherein the relay processing information further includes information on a change processing result of header information of the packet.
前記取得したフロー固有情報をハッシュ関数に入力してこのフロー固有情報に対応したハッシュ値を取得するステップと、
前記ハッシュ値に対応する中継処理情報が記憶手段に保持されているか否かを判定するステップと、
前記ハッシュ値に対応する中継処理情報が保持されている場合に、この中継処理情報を用いて前記パケットの中継処理を行うステップと、
を有するパケット中継方法。 The packet relay method according to claim 1,
Inputting the acquired flow specific information into a hash function to acquire a hash value corresponding to the flow specific information;
Determining whether or not the relay processing information corresponding to the hash value is held in the storage means;
When relay processing information corresponding to the hash value is held, relaying the packet using the relay processing information; and
A packet relay method comprising:
前記パケットの中継処理を行うステップにおいて、前記中継処理情報から送出インタフェース情報を取得し、必要に応じて前記パケットの複製処理及び前記パケットのヘッダ情報の変更処理を行い、この処理後のパケットを前記送出インタフェース情報に従って出力するパケット中継方法。 The packet relay method according to claim 7,
In the step of relaying the packet, the transmission interface information is acquired from the relay processing information, the packet duplication processing and the packet header information changing processing are performed as necessary, and the packet after this processing is A packet relay method for outputting according to sending interface information.
前記ハッシュ値に対応する中継処理情報が保持されていない場合に、未配送の受信者アドレスに対してユニキャスト経路表の検索を行い、その検索結果に基づいて送出インタフェース情報を決定するステップと、
必要に応じて前記パケットの複製処理及び前記パケットのヘッダ情報の変更処理を行い、この処理後のパケットを前記送出インタフェース情報に従って出力するステップと、
を有するパケット中継方法。 The packet relay method according to claim 7 or 8,
When the relay processing information corresponding to the hash value is not held, searching the unicast route table for undelivered recipient addresses, and determining the sending interface information based on the search results;
Performing a duplication process of the packet and a change process of the header information of the packet as necessary, and outputting the packet after the process according to the transmission interface information;
A packet relay method comprising:
少なくとも前記送出インタフェース情報を含む中継処理情報を、前記ハッシュ値との対応を付けて記憶手段に記憶するステップを有するパケット中継方法。 The packet relay method according to claim 9, further comprising:
A packet relay method comprising a step of storing, in a storage unit, relay processing information including at least the transmission interface information in association with the hash value.
少なくとも前記送出インタフェース情報を含む中継処理情報を、前記ハッシュ値及び前記フロー固有情報との対応を付けて記憶手段に記憶するステップを有するパケット中継方法。 The packet relay method according to claim 9, further comprising:
A packet relay method comprising a step of storing in a storage means relay processing information including at least the transmission interface information in association with the hash value and the flow specific information.
前記中継処理情報は、更に、前記パケットのヘッダ情報の変更処理結果の情報を含むパケット中継方法。 The packet relay method according to claim 10 or 11,
The packet relay method, wherein the relay processing information further includes information on a change processing result of header information of the packet.
前記中継処理情報に対して有効時間が設定されている場合、
前記有効時間に基づき、前記中継処理情報が記憶手段に記憶されてからの経過時間、または前記中継処理情報が最後に参照されてからの経過時間が所定時間経過したときに、該当する中継処理情報を前記記憶手段から消去するステップを有するパケット中継方法。 The packet relay method according to any one of claims 2 to 12,
When a valid time is set for the relay processing information,
Based on the valid time, when the relay processing information has been stored in the storage means, or when the elapsed time since the relay processing information was last referenced has passed a predetermined time, the corresponding relay processing information A packet relaying method comprising the step of erasing from the storage means.
ユニキャスト経路表の変更があった場合に、前記中継処理情報を前記記憶手段から消去するステップを有するパケット中継方法。 The packet relay method according to any one of claims 2 to 12,
A packet relay method comprising a step of deleting the relay processing information from the storage means when there is a change in a unicast route table.
前記パケットを解析し、同一のフローならば同一の値となるフロー固有情報を取得するフロー固有情報取得手段と、
前記取得したフロー固有情報に対応する中継処理情報に基づいて前記パケットの中継処理を行う中継処理手段と、
を備えるパケット中継装置。 A packet relay device that relays a packet of an explicit multicast scheme that clearly specifies a recipient of the packet by a sender describing addresses of a plurality of recipients in the packet,
A flow-specific information acquisition unit that analyzes the packet and acquires flow-specific information having the same value if the same flow;
Relay processing means for relaying the packet based on relay processing information corresponding to the acquired flow specific information;
A packet relay device comprising:
前記フロー固有情報に対応する中継処理情報を記憶する記憶手段と、
前記取得したフロー固有情報に対応する中継処理情報が前記記憶手段に保持されているか否かを判定する中継処理情報判定手段とを備え、
前記中継処理手段は、前記フロー固有情報に対応する中継処理情報が保持されている場合に、この中継処理情報を用いて前記パケットの中継処理を行うパケット中継装置。 The packet relay device according to claim 15,
Storage means for storing relay processing information corresponding to the flow specific information;
Relay processing information determining means for determining whether or not relay processing information corresponding to the acquired flow specific information is held in the storage means;
The relay processing means is a packet relay device that relays the packet using the relay processing information when the relay processing information corresponding to the flow specific information is held.
前記取得したフロー固有情報をハッシュ関数に入力してこのフロー固有情報に対応したハッシュ値を取得するハッシュ値取得手段と、
前記ハッシュ値に対応する中継処理情報を記憶する記憶手段と、
前記ハッシュ値に対応する中継処理情報が記憶手段に保持されているか否かを判定する中継処理情報判定手段とを備え、
前記中継処理手段は、前記ハッシュ値に対応する中継処理情報が保持されている場合に、この中継処理情報を用いて前記パケットの中継処理を行うパケット中継装置。 The packet relay device according to claim 15,
Hash value acquisition means for inputting the acquired flow specific information into a hash function and acquiring a hash value corresponding to the flow specific information;
Storage means for storing relay processing information corresponding to the hash value;
Relay processing information determining means for determining whether or not the relay processing information corresponding to the hash value is held in the storage means;
When the relay processing information corresponding to the hash value is held, the relay processing means performs the packet relay processing using the relay processing information.
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JP2005002747A JP2006191468A (en) | 2005-01-07 | 2005-01-07 | Packet relay method, and packet relay device |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013526093A (en) * | 2010-02-17 | 2013-06-20 | アルカテル−ルーセント | Method and system for common group behavior filtering in a communication network environment |
JP2015041870A (en) * | 2013-08-21 | 2015-03-02 | 日本電信電話株式会社 | Name resolution system and cache control method |
JP2016220063A (en) * | 2015-05-21 | 2016-12-22 | Necプラットフォームズ株式会社 | Communication device, packet transfer method, and packet transfer program |
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2005
- 2005-01-07 JP JP2005002747A patent/JP2006191468A/en active Pending
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