JP2002152199A - マルチキャスト通信中継方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明はマルチキャスト通信中継方式に関し，
ブロッキングの発生による中継性能の劣化の影響を軽減
することを目的とする。 【解決手段】複数の回線終端用インターフェース（Ｉ
Ｆ）とスイッチ接続用ＩＦとが収容され，ＩＦ間の切換
え接続を行うローカルスイッチを含む回線終端用ＩＦ収
容部を複数個備え，各回線終端用ＩＦ収容部の間を論理
的に切換接続するスイッチとで中継装置を構成する。ロ
ーカルスイッチは，マルチキャストのフレームを格納す
るキューとして，フレームの同報先が回線終端用ＩＦの
みの場合と，スイッチに接続されたスイッチ接続用ＩＦ
のみの場合と，回線終端用ＩＦとスイッチ接続用ＩＦの
両方である場合と，の各同報先ＩＦの組合わせに対応し
て１または複数のキューを個別に備え，フレームに付加
された同報先のリストから同報先ＩＦの組合わせに基づ
きエンキュー先を判定して，フレームを格納する手段を
備えるよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインターネット／イ
ントラネットでフレームの中継装置におけるマルチキャ
スト通信中継方式に関する。

【０００２】インターネット／イントラネットで行う通
信は１対１型のユニキャスト通信と，１対Ｎのマルチキ
ャストがある。マルチキャストの仕組みは既存のもので
あったが，従来の適用対象は，ネットワーク制御用の各
種制御用プロトコルによる利用が多く，アプリケーショ
ンによる利用は多くはなかったため，マルチキャストの
利用頻度及びトラフィック量は，ユニキャストに比べて
大きなものではなかった。

【０００３】しかし，インターネットの利用形態の多様
化に伴い，今後は，ネットオークション，ネットゲー
ム，動画配信を例とする各種アプリケーションによるマ
ルチキャストの利用が増えていくと予想されるが，マル
チキャストを用いるアプリケーションの増加に伴い，今
後マルチキャスト・トラフィックの流量は急増すること
が予想されるため，中継装置には，マルチキャスト・ト
ラフィックを高速に中継する性能が必要になると予想さ
れる。

【０００４】中継装置の高速化を図る際には，装置が受
信したフレームを，一旦格納するためのＦＩＦＯ型バッ
ファであるキューの構成が１つのポイントとなる。すな
わち，中継装置は，その動作手順として，受信フレーム
を一旦キューにエンキューした後，キューの先頭から順
番にフレームを出力して，キューからデキューすること
で，受信フレームを順次中継していくような手順を踏む
ことが多く，装置に入力した一つのフレームを複製して
複数のインターフェースに対して出力するマルチキャス
トでは，このフレームの複製や複数インターフェースへ
の出力を行うためのキューの構成及び使い方が，高速化
を図る上で重要になる。

【０００５】

【従来の技術】マルチキャストを行うためのキューの構
成方法に関する従来の技術を以下に説明する。

【０００６】図２０はデキュー時にフレームを複製する
方法を示す図である。図中，８０はフレーム入力，８１
は中継装置，８２ａ，８２ｂ，…８２ｎはＦＩＦＯ型の
キュー，８３ａ，８３ｂはキュー８２ａに格納されたフ
レーム，８４ａ，８４ｂはフレーム出力用の各インター
フェースである。

【０００７】この例は，マルチキャスト用のキューを用
いたフレーム８０の中継手段として，マルチキャスト用
のキュー８２ａ，８２ｂ，…８２ｎを用意し，マルチキ
ャスト用のキューのいずれかに該フレーム８０をエンキ
ューした後，そのキューから出力先である各同報先イン
ターフェース（Ｎ個）宛に，Ｎ回に分けてフレームを出
力するという方法である。その際のマルチキャスト中継
動作の概要を以下に記す。

【０００８】フレームの出力先（同報先）インターフ
ェースを決定後，マルチキャスト用のキュー８２ａ，８
２ｂ，…８２ｎのうちのいずれかに，フレームをエンキ
ューする。その際は，各フレームに同報先インターフェ
ースのリストも付与しておく。

【０００９】全てのキューのうち，いずれのキューか
らフレームをデキューするかを，スケジューリングアル
ゴリズムにより決定する。

【００１０】スケジューリングの結果，デキュー対象
と決定したキューがマルチキャスト用のキューのうちの
いずれかであれば，このキューの中の先頭フレーム８３
ａを，同報先の全てのインターフェース（８４ａ，８４
ｂ），又は同報先インターフェースのいずれかのインタ
ーフェースに対して出力し，全ての同報先インターフェ
ースに対してフレームを送信した後に，デキュー処理を
行う。

【００１１】この図２０に示すデキュー時にフレームを
複製する方法は，マルチキャストフレームのエンキュー
時に，フレームのコピー処理が不要であることから，コ
ピーによる装置の中継性能の劣化が発生しないため，マ
ルチキャスト中継処理の高速化に有利であるという長所
を持つ。

【００１２】一方，この方法は，ある出力先インターフ
ェースが輻輳しており，キューの先頭フレームをそのイ
ンターフェースに対して出力することができない場合，
この先頭フレームのデキューが完了しないため，後続の
フレームを出力できないという短所を持つ。

【００１３】ここで短所として示した問題は，一般にブ
ロッキングと呼ばれる。即ち，キューの特性として，キ
ューの先頭のフレームの出力を完了しないと同一キュー
内のそれ以降のフレームを出力する事はできないという
特性があるため，宛先インターフェースから，バックプ
レッシャ（受信先から送信元側に対して送信の抑制を要
求すること）がかかる等の理由でフレームの出力を完了
できないと，キューの先頭以降のフレームの出力ができ
なくなるという問題があり，このことを「ブロッキン
グ」と呼ぶ。

【００１４】図２１は中継装置の構成例であり，回線終
端用インターフェース収容部を複数有する例であり，こ
のような構成ではブロッキングの影響が大きい。図中，
８５，８７は回線終端用インターフェース収容部，８５
ａ，８７ａは回線終端用インターフェース，８５ｂ，８
７ｂはスイッチ接続用インターフェース，８６はスイッ
チング機構を備えるスイッチ（スイッチファブリックと
呼ぶ場合もある），８６ａ，８６ｂは回線終端用インタ
ーフェース収容部接続用インターフェースである。

【００１５】回線終端用インターフェース収容部８５，
８７は同一収容部内に収容するインターフェース８５ａ
と８５ｂ，８７ａと８５ｂの間の中継を直接行うローカ
ルスイッチを備え，スイッチ８６は回線終端用インター
フェース収容部８５，８７を論理的に接続する。フレー
ムの中継装置では，ブロッキングの影響は大きく，中継
装置が回線からフレームを受信した際にそのフレームを
受信したインターフェースを収容する回線終端用インタ
ーフェース収容部において，その収容部に直接接続され
た回線への出力が完了できずに入力側収容部のマルチキ
ャストキュー全体がブロッキングを起こした場合，スイ
ッチ接続用インターフェースに対して行うフレームの出
力が全て停止してしまう。

【００１６】図２２はエンキュー時にフレームを複製す
る方法を示し，図中の８０，８１，８２ａ〜８２ｎ，８
３ａ，８３ｂ，８４ａ，８４ｂの各符号は上記図２０の
同一符号の各部と同じである。

【００１７】この図２２の方法はマルチキャスト中継時
の上記「ブロッキング」を回避するキューの構成方法と
して，出力先インターフェース毎に別々のキューを用意
し，且つエンキュー時にはフレームの各同報先インター
フェースに対応するキューにフレームをコピーしてから
エンキューするような方法がある。その際のマルチキャ
スト中継動作の概要を以下に説明する。

【００１８】フレームの出力先（同報先）インターフ
ェースを決定後，同報先の複数の出力先インターフェー
スごとに，フレームをコピーして，各インターフェース
毎にユニークな出力先インターフェースに対応するキュ
ーに，フレームをエンキューする（図２２ではキュー８
２ａ，８２ｎにコピーしてフレーム８３ａ，８３ｂが格
納される）。

【００１９】全てのキューのうち，いずれのキューか
らフレームをデキューするかを，スケジューリングアル
ゴリズムにより決定する。

【００２０】スケジューリングの結果デキュー対象と
決定したキューの中の先頭フレームを，デキューする。

【００２１】デキューされたフレームを，宛先インタ
ーフェースに対して出力する。

【００２２】この図２２の方法は，出力先インターフェ
ースが輻輳しても，デキューが止まるキューは該インタ
ーフェースに対応するキューのみであり，別のインター
フェースに対応するキューからの出力を阻害しない（ブ
ロッキングが発生しない）という長所を持つ。その一方
で，マルチキャストフレームのエンキュー時に、同報先
インターフェースの数だけフレームをコピーするため，
フレームのコピー処理を行うための時間がかかり，装置
の中継性能の高速化を図る際に問題となる。

【００２３】上記図２２の方法の短所として挙げた「コ
ピー処理」の負荷を軽減する手法としては，コピー時に
はフレームの「実体をコピー」するのではなく，フレー
ムの実体は一つのフレームとして管理し，この実体を指
す「ポインタをコピー」して複数のキューにエンキュー
する方法もある。この手法を用いれば，コピー時のオー
バヘッドを大幅に軽減することができるが，コピーのた
めのオーバヘッドが発生することに変りはないため，完
全な解決にはならない。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】フレームの中継装置に
おけるマルチキャスト通信の中継方式として，デキュー
時にフレームを複製する上記図２０の方法では，ある出
力先インターフェースが輻輳してキューの先頭フレーム
をそのインターフェースに対して出力することができな
い場合に，この先頭フレームのデキューが完了しないた
めに後続のフレームを出力できない（ブロッキングが発
生する）という問題がある。

【００２５】また，上記図２２のエンキュー時にフレー
ムを複製する方法では，マルチキャストフレームのエン
キュー時に、同報先インターフェースの数だけフレーム
をコピーするため，このフレームのコピー処理の時間
が，装置の中継性能の高速化を図る上で問題となってい
る。

【００２６】本発明では，中継性能の劣化を起こさない
ように，エンキュー時にはフレームのコピーを行わず，
デキュー時にフレームを複製するアプローチを取りつ
つ，ブロッキングの発生による中継性能の劣化の影響を
軽減することができるマルチキャスト通信中継方式を提
供することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の第１の原
理構成を示す図である。図中，１は回線終端用インター
フェース（ＩＦで表示）収容部，１０は複数の各回線が
終端する回線終端用インターフェース（ＩＦ），１１は
次段に設けられたスイッチに接続されるスイッチ接続用
インターフェース（ＩＦで表示），２は回線終端用イン
ターフェース同士の間の接続，回線終端用インターフェ
ースとスイッチ用インターフェース間，またはスイッチ
用インターフェース同士の間の接続を行うローカルスイ
ッチである。２０〜２５ｂはローカルスイッチ２を構成
する要素であり，以下にその機能を説明する。

【００２８】２０はメモリで構成されたマルチキャスト
のためのフレームを格納する複数のキューを備えたマル
チキャストキュー群（図では各個別キューは１つのキュ
ーだが，実際は個別キューが複数のキューで構成されて
いても良い）であり，２０ａ，２０ｂ，…，２０ｎは個
別のキューを表す。

【００２９】２１はエンキュー制御部であり，回線終端
用インターフェース収容部１に入力したフレームの同報
先を獲得したり，そのリストをそのフレームに付与する
機能や，フレームの同報先として次の(1) 〜(3) の組み
合わせ条件に応じてマルチキャストキュー群２０の中の
１つまたは複数のキューを選択する機能を備える。

【００３０】(1) 該収容部１が収容する回線終端用イン
ターフェース１０のみ (2) 該収容部１が収容するスイッチ接続用インターフェ
ース１１のみ (3) 該収容部１が収容する回線終端用インターフェース
１０及びスイッチ接続用インターフェース１１の両方 ２２はキュー管理部であり，マルチキャストキュー群２
０の中からフレームを出力するキューを選択するスケジ
ュールの機能や，エンキューされたフレーム長の総和を
管理し，一定の閾値を越えた場合，そのキューへのエン
キューを停止させる機能を備える。２３はキュー管理部
２２が選択したキューの先頭フレームについて，そのフ
レームに付与された同報先インターフェースのリストに
基づき，そのリストが示す全ての同報先の回線終端用イ
ンターフェースまたはスイッチ接続用インターフェース
に対して連続的にそのフレームの出力（同報）を行うフ
レーム出力部である。なお，あるタイムスロットでキュ
ー管理部２２のスケジュール機能で選択したキューから
の先頭フレームの同報，そのリストが示す全ての同報先
のインターフェースに対して連続的に行い，その後スケ
ジュール機能でフレームを出力する次のキューを選択し
ているが，あるタイムスロットで選択したキューについ
て，先頭フレームの同報を同報先のインターフェースの
うち未出力な１つのインターフェースに対してのみ送信
し，次のタイムスロットではスケジューラは次に出力す
るキューを再び選択するようにしてもよい（時分割でフ
レームを出力するキューを選択する）。

【００３１】２４ａは１または複数の回線終端用インタ
ーフェース１０から受信したデータを多重する第１多重
部，２４ｂは第１多重部２４ａ及び１つのスイッチ接続
用インターフェース１１から受信したデータを多重する
第２多重部，２５ａはマルチキャストキュー群２０から
送信されたデータをフレーム出力部２３の制御により後
述する第２分離部２５ｂとスイッチ接続用インターフェ
ース１１の何れかに対して送信する第１分離部，２５ｂ
は第１分離部２５ａから出力されたデータをフレーム出
力部２３の制御により何れかの回線終端用インターフェ
ース１０に送信する第２分離部である。

【００３２】回線終端用インターフェース収容部１は，
中継装置（後述する図３参照）の構成要素となる装置で
あり，回線終端用インターフェース収容部の内部のロー
カルスイッチで回線終端用インターフェース相互のスイ
ッチングが行われ，スイッチにより複数の回線終端用イ
ンターフェース収容部１間のスイッチングが行われる。
また，ａは回線終端用インターフェース１０に接続され
た受信，送信の回線，ｂは回線ａが接続された相手側装
置から発生するバックプレッシャが入力する線，ｃはス
イッチ接続用インターフェース１１に接続されたスイッ
チ（図１では図示省略され，後述する図３の４に対応）
からの受信，送信の回線，ｄは該スイッチから発生する
バックプレッシャが入力する線である。なお，バックプ
レッシャは，この回線接続用インターフェース収容部１
に接続された回線の相手側が輻輳して，その回線と接続
するインターフェース宛にはフレームを出力できないこ
とを当該収容部内のキュー管理部２２に対して通知する
信号を表す。

【００３３】エンキュー制御部２１は回線終端用インタ
ーフェース１０から第１多重部２４ａ，第２の多重部２
４ｂを介して受信するフレームに対して別に供給される
か，フレームに付加された同報先インターフェースのリ
ストをエンキュー制御部２１により獲得（取り出）し，
その後キューにフレームを格納してそのフレームに同報
先インターフェースのリストを付与する。また，取り出
した同報先インターフェースのリストに基づき，そのフ
レームのエンキュー先のキューをマルチキャストキュー
群２０の中から選択する。この時，同報先が上記したよ
うにこの回線終端用インターフェース収容部１が収容す
る回線終端用インターフェース１０のみの場合は回線終
端用インターフェース宛フレームを格納するためのキュ
ーの中の１つのキューを選択し，この回線終端用インタ
ーフェース収容部１が収容するスイッチ接続用インター
フェース１１のみの場合もスイッチ接続用インターフェ
ース宛フレームを格納するためのキューの中の１つのキ
ューを選択し，同報先がこの回線終端用インターフェー
ス収容部１が収容する回線終端用インターフェース１０
及びスイッチ接続用インターフェース１１の両方の場合
は，回線終端用のインターフェース用のキューと，スイ
ッチ接続用インターフェースの両方を宛先とするフレー
ムを格納するためのキューの中の１つを選択し，それぞ
れ選択したキューにフレームを格納する。

【００３４】この図１に示す第１の原理構成では，キュ
ー管理部２２は，マルチキャストキュー群２０の中か
ら，バックプレッシャがかかっていないインターフェー
スを宛先とするキューの中から，フレーム出力対象のキ
ューを選択し，スケジューリング・アルゴリズムが各キ
ューのキュー長の関数である場合，キュー管理部２２で
管理しているキュー長により出力対象きキューの選択を
行い，選択したキューから，フレームに付与された同報
先インターフェースのリストに従い入力側収容フレーム
内の全ての同報先の指示を，第１分離部２５ａ，第２分
離部２５ｂに対して行い，フレームの同報時に出力先の
インターフェースが輻輳しているとバックプレッシャを
キュー管理部２２にかける。スイッチ（後述する図３の
４）上でフレームを同報する際に，出力先のインターフ
ェースが輻輳していれば，中継装置（図３）内の全回線
終端用インターフェース収容部内のキュー管理部２２に
対してバックプレッシャをかける。

【００３５】この動作により，回線からフレームを受信
した際にそのフレームを受信したインターフェースを収
容する回線終端用インターフェース収容部１では， (1) その収容部内に収容された回線が輻輳している場
合：その収容部内に収容された回線終端用インターフェ
ースを同報先に含まないマルチキャストキューからはフ
レームの同報が可能。

【００３６】(2) スイッチ内のマルチキャストキューが
輻輳している場合：スイッチ接続用インターフェースを
同報先に含まないマルチキャストキューからはフレーム
の同報が可能。

【００３７】(3) その収容部内に収容された回線，スイ
ッチ上のマルチキャストキューが共に輻輳していない場
合：全てのマルチキャストキューについてフレームの同
報が可能。

【００３８】(4) その収容部内に収容された回線，スイ
ッチ上のマルチキャストキューが共に輻輳している場
合：全てのマルチキャストキューについて，フレームの
同報ができないことになる。

【００３９】これらの(1) 〜(4) により, これらの収容
部が収容する回線またはスイッチが輻輳した場合のブロ
ッキングの影響が，軽減できることは明らかである。

【００４０】ネットワークをユーザ回線とネットワーク
のコア網に大別した場合，実際に運用されているネット
ワーク上で流れるトラヒックについては，ユーザ回線側
で発生したトラヒックはその宛先もユーザ回線側であ
り，コア網側で発生したトラヒックはその宛先もコア網
側であることが多く，従って，コア網の収容部とユーザ
回線の収容を別々である中継装置では，本発明のように
各収容部でローカルスイッチでスイッチを行うトラヒッ
クをスイッチを経由するトラヒックと別々のキューによ
り中継することで，ブロッキングの影響が大幅に軽減す
ることができる。

【００４１】図１の原理構成では，回線終端用インター
フェース収容部１に収容されたインターフェースが，回
線終端用インターフェース１０とスイッチ接続用インタ
ーフェース１１であり，それに対応してマルチキャスト
キュー群２０内の各キュー群を同報先が回線終端用イン
ターフェース１０のみ，スイッチ接続用インターフェー
ス１１のみ，及び両インターフェースの組み合わせの３
つに分けて同報制御を行うが，この応用形態１として，
次のような場合がある。

【００４２】回線終端用インターフェースとしてデータ
の送受信を高速に行う回線終端用インターフェースと，
低速に行う回線終端用インターフェースの２つの種類が
存在する場合に，マルチキャストキュー群２０内の各キ
ュー群を同報先がデータの送受信を高速に行う回線終端
用インターフェースのみ，データの送受信を低速に行う
回線終端用インターフェースのみ，及び高速と低速の両
方の回線終端用インターフェースを組み合わせの３つに
分けて同報制御を行う。

【００４３】図２は本発明の第２の原理構成を示し，図
中，１，２，２０〜２３，２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２
５ｂは上記図１の同一符号の各部と同じであり，説明を
省略する。３は各回線終端用インターフェース収容部１
の制御を行うプロセッサ，１０ｐはプロセッサ３と接続
するインターフェースである。

【００４４】この図２において，中継装置を構成する多
数の各回線終端用インターフェース収容部１のそれぞれ
のプロセッサ３は，他の回線終端用インターフェース収
容部１のプロセッサ３との間で制御データを同報フレー
ムにより送受信する場合がある。このようにプロセッサ
と接続するインターフェースを送信元とする制御データ
の同報フレームと，プロセッサと接続するインターフェ
ース以外を送信元とする通常データの同報フレームとを
マルチキャストキュー群２０の中の対応するキューに分
ける。

【００４５】この第２の原理構成では，プロセッサと接
続するインターフェースを送信元とする制御データの同
報フレームとプロセッサと接続するインターフェース１
０ｐ以外のインターフェースを送信元とする同報フレー
ムとを別のキューに格納し，同報フレームの送信時には
プロセッサを送信元とする同報フレームを，プロセッサ
以外を送信元とする同報フレームより優先して送信する
ようスケジューリングの制御を行う。これにより，制御
データのマルチキャストの中継時に起きるブロッキング
を軽減することができる。

【００４６】上記図１と図２の原理構成を組合わせるこ
とにより，マルチキャストキュー群のキューをフレーム
の同報元としてプロセッサと接続するインターフェース
とプロセッサと接続しないインターフェースに分け，そ
れぞれに同報先として各種のインターフェースの組合わ
せ（高速回線，低速回線，スイッチ接続用の各インター
フェースやプロセッサと接続するインターフェースの組
合わせ）のそれぞれに対応したキューを割当てることで
マルチキャストの制御を行うことができる。更に，これ
らの組合わせに対してフローの優先度を組合わせ条件に
加えて，各組合わせの性質に応じてグループ化してキュ
ーの数を減らすようにすることができる。

【００４７】

【発明の実施の形態】図３は本発明が実施される中継装
置の構成例，図４は実施例１の回線終端用インターフェ
ース収容部の構成である。

【００４８】図３において，１は回線終端用インターフ
ェース収容部，４はスイッチ（スイッチファブリックと
呼ぶ場合もある）である。この中継装置の構成例では回
線終端用インターフェース収容部１は，スイッチ４の前
段に１♯１〜１♯４の４個，スイッチ４の後段に１♯１
１〜１♯１４の４個設けられ，合計８個である。各回線
終端用インターフェース収容部１は，回線終端用インタ
ーフェース回線とバックプレッシャが接続された回線終
端用インターフェース１０が３個と，スイッチ４の回線
とスイッチからのバックプレッシャとが接続されたスイ
ッチ接続用インターフェース１１が１個設けられてい
る。スイッチ４は各回線終端用インターフェース収容部
１♯１〜１♯４，１♯１１〜１♯１４に接続するインタ
ーフェース４０−１〜４０−４，４０−１１〜４０−１
４が設けられている。

【００４９】図４に示す実施例１の回線終端用インター
フェース収容部は，上記図３の一つの回線終端用インタ
ーフェース収容部１♯１の実施例１の構成であり，この
実施例１は上記図１に示す第１の原理構成に対応する。
図４中，１，１０，１１，２，２０〜２５ｂの各符号
は，上記図１，図２の同一符号の各部と同じであり，説
明を省略する。但し，第１多重部２４ａはＭＵＸ−１，
第２多重部２４ｂはＭＵＸ−２，第１分離部２５ａはＤ
ＭＸ−１，第２分離部２５ｂはＤＭＸ−２とそれぞれ表
示する。２０’はマルチキャストキュー群２０を含むメ
モリである。エンキュー制御部２１内の２１０はルーテ
ィング処理部，２１１はキュー番号決定部，２１ａはル
ーティングテーブル，２１ｂはインターフェース区分識
別テーブル，２１ｃはキュー番号アサインテーブルであ
る。また，キュー管理部２２内の２２０はスケジュー
ラ，２２１はキュー長管理手段である。

【００５０】この実施例１ではメモリ２０’内に２０
ａ，２０ｂ，２０ｃの３つの個別キューが設けられ，そ
れぞれ次のようなフレームを格納する。

【００５１】２０ａ：同報先が回線終端用インターフェ
ース収容部１♯１の回線終端用インターフェース（イン
ターフェース１０ａ〜１０ｃ）のみであるフレームを格
納するキュー ２０ｂ：同報先が回線終端用インターフェース収容部１
♯１内のスイッチ接続用インターフェース（インターフ
ェース１１）のみであるフレームを格納するキュー ２０ｃ：同報先が，回線終端用インターフェース収容部
１♯１内の回線終端用インターフェース（インターフェ
ース１０ａ〜１０ｃ）及びスイッチ接続用インターフェ
ース（インターフェース１１）の両方であるフレームを
格納するキュー この実施例１では，ルーティング処理部２１０として，
受信ＩＰフレーム中のＩＰアドレスによりルーティング
テーブル２１ａの参照を行い，各収容部とスイッチ４の
同報先インターフェースのリストを求める。

【００５２】図５はルーティングテーブルの例を示し，
Ａ．は中継装置全体で見たルーティングテーブルであ
り，Ｂ．とＣ．はこのＡ．のルーティングに対応して各
回線終端用インターフェース収容部１♯１と１♯１４に
指定されたルーティングテーブル２１ａ（ルーティング
処理部２１０で利用される）の内容である。Ａ．のルー
ティングテーブルでは，送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰ
アドレスに対応して同報先インターフェースを持つ収容
部１♯１または１♯４と，それぞれの同報先インターフ
ェースが指定されている。図５のＢ．とＣ．により各収
容部１♯１と１♯４における送信元ＩＰアドレスと宛先
ＩＰアドレスの組合わせに対応した同報先インターフェ
ースが指定される。Ｂ．とＣ．の中のスイッチ内の同報
先インターフェースの列に含まれた「bitmap-1」と「bi
tmap-2」は，スイッチが回線終端用インターフェース収
容部に対して同報する際に同報先とするインターフェー
スのリストを示すビットマップであり，「bitmap-1」は
スイッチ４（図４）上では回線終端用インターフェース
収容部１♯１４を同報先とすることを表し，「bitmap-
2」はスイッチ４上で回線終端用インターフェース収容
部１♯１を同報先とすることを示すビットマップであ
る。以下，スイッチ内で同報先を示すビットマップをス
イッチ用ビットマップという。

【００５３】上記のルーティングテーブルで得られた同
報先インターフェースのリストについては，装置からIP
フレームを送信するまで，該フレームに固定長のフィー
ルドとして付与しておく。

【００５４】各収容部は，フレームを受信したインター
フェースが該収容部の回線終端用インターフェースであ
るかスイッチ接続用インターフェースであるかにより，
以下の，のように動作を分ける。

【００５５】フレームを受信したインターフェースが
該収容部の回線終端用インターフェース（即ち，中継装
置が回線からフレームを受信した際に該フレームを受信
したインターフェースを収容する回線終端用インターフ
ェース収容部，図中の収容部１＃１）の場合：ルーティ
ングテーブルの示す同報先インターフェースにフレーム
を同報する。

【００５６】フレームを受信したインターフェースが
スイッチ接続用インターフェースの場合（即ち，スイッ
チ経由で該フレームを受信した場合）：ルーティングテ
ーブルの示す同報先インターフェースのうち，スイッチ
接続用インターフェース以外のインターフェースにフレ
ームを同報する。

【００５７】このにおいて，スイッチを除いたインタ
ーフェースにフレームを同報する理由は，中継装置があ
るアドレスを持つIPフレームをどの収容部から受信して
も，同じルーティングテーブルを参照してフレームの中
継ができるようにするためであり，そのためには，ある
収容部（図中の収容部１♯１４）がスイッチ４から受信
したフレームを，再びスイッチ４に対して送信してしま
うと，該フレームを回線から受信した収容部（図中の収
容部１♯１）に対して再び送信するという誤った同報処
理が中継装置内で発生するためである。

【００５８】なお，上記の動作例では各収容部１♯１，
１♯１４及びスイッチ４のそれぞれにおいて，下記のル
ーティングテーブルの参照を行い，それぞれの区間での
同報先インターフェースのリストを求めるような形態を
想定すると説明したが，同報先インターフェースの獲得
は，例えば中継装置が回線からフレームを受信した際に
該フレームを受信したインターフェースを収容する回線
終端用インターフェース収容部で全ての区間の同報先イ
ンターフェースの獲得を行い，その他の区間では，該収
容部で得られた情報に基づき同報するような方法でも良
い。

【００５９】エンキュー制御部２１のキュー番号決定部
２１１は，ルーティング処理部２１０の処理の結果得ら
れた同報先インターフェースのリストにより，マルチキ
ャストキュー群２０を構成するキュー２０ａ，２０ｂ，
２０ｃ，…の中でエンキュー先とするキューの番号を決
定する。この実施例では，各インターフェースが回線終
端用インターフェースとスイッチ接続用インターフェー
スの何れであるかは，図６に示すインターフェース区分
識別テーブル（図４の２１ｂ）により管理する。このテ
ーブルは回線終端用インターフェース収容部１♯１のエ
ンキュー制御部２１に設けられている。キュー番号決定
部２１１がインターフェース区分識別テーブル２１ｂを
参照した結果，同報先のインターフェースの組合わせの
パターンにより，キュー番号アサインテーブル（図４の
２１ｃ）を参照して，エンキュー先のキュー番号を決定
する。図７にキュー番号アサインテーブルを示し，この
テーブルの例は回線終端用インターフェース収容部１♯
１のエンキュー制御部２１に設けられている。

【００６０】キュー管理部２２のキュー長管理手段２２
１は，それぞれのキューにエンキューされているフレー
ム長の総和，及び各キューごとにエンキューできるフレ
ーム長の総和の閾値を管理する。図８はキュー長管理手
段２２１が備えるキュー長管理テーブルの例であり，テ
ーブル中で，ａ，ｂ，ｃは各キュー２０ａ，２０ｂ，２
０ｃの閾値を表し，length（キュー２０ａ）とは，キュ
ー２０ａにエンキューされているフレーム長の総和を意
味する。

【００６１】フレーム出力部２３は，あるタイムスロッ
トにおいてキュー管理部２２のスケジューラ２２０が選
択したキューの先頭フレームについて，そのフレームに
付加された同報先インターフェースのリストに基づき，
該リストが示す全ての同報先の回線終端用インターフェ
ース又はスイッチ接続用インターフェースに対して連続
的に該フレームの出力（同報）を行う。出力先の指定
は，マルチキャストキュー群２０の後段の第１分離部２
５ａ，第２分離部２５ｂに対して送信先インターフェー
スを指示することにより行う。なお，ここではあるタイ
ムスロットで選択されたキューの先頭フレームについて
は，連続的に同報を行う例を説明したが，あるタイムス
ロットで選択されたキューの先頭フレームについては，
そのフレームに付与された同報先インターフェースのリ
ストのうち出力を行っていないインターフェースを一つ
だけ選択し，そのインターフェースに対して出力した
後，再びスケジューラ２２０がキューの選択を行うよう
なキューの選択機構を用いても良い。

【００６２】キュー管理部２２のスケジューラ２２０
は，何らかの既存スケジューリング・アルゴリズムによ
り，回線終端用インターフェース収容部内のマルチキャ
ストキューの中からフレームを出力するキューを選択す
る。スケジューリング・アルゴリズムについては，その
種類を問わないが，この実施例では単に，キューの番号
順に選択するものとする。スケジューラ２２０へ入力す
るバックプレッシャは，回線終端用インターフェース収
容部に直接収容された回線が輻輳した（例えばＥｔｈｅ
ｒｎｅｔにおけるＣＳＭＡ／ＣＤの仕組みを用いて行わ
れる回線上のフレームの衝突が起きた）時に，該収容部
内のスケジューラに対して，該回線で輻輳が起きている
ことを通知する。

【００６３】スケジューラ２２０によりフレームを出力
するキューとして選択対象とするキューは，次の〜
のように決定する。

【００６４】回線終端用インターフェース収容部内の
回線及びスイッチ４のいずれからも，バックプレッシャ
がかかっていない場合：選択対象のキューは，キュー２
０ａ，２０ｂ，２０ｃ 回線終端用インターフェース収容部内の回線からバッ
クプレッシャがかかった場合：選択対象のキューは，２
０ｂ スイッチ４からバックプレッシャがかかった場合：選
択対象のキューは，キュー２０ａ 回線終端用インターフェース収容部内の回線及びスイ
ッチ４のいずれからも，バックプレッシャがかかった場
合：選択対象のキューはない 次にスイッチ４は，収容するインターフェース間でフレ
ームの中継を直接行う。このスイッチについては，種類
を問わず，既存の共有メモリスイッチ，クロスバースイ
ッチ等，様々なスイッチを適用できる。この実施例で
は，回線終端用インターフェース収容部１のローカルス
イッチ２と同様の中継を，スイッチ４内の各インターフ
ェース間で行えるようなスイッチであり，キューの輻輳
時には，全収容部上のスケジューラ２２０に対してバッ
クプレッシャをかけるようなスイッチを使用する。ま
た，このスイッチ４の収容部が受信したフレームの同報
は，フレーム中に記された「スイッチ用ビットマップ(b
itmap)」に従って行う。

【００６５】また，各回線終端用インターフェースは，
回線からのフレーム受信時に，送信元インターフェース
番号を含む固定長のフィールドを該フレームに付与し，
回線へのフレーム送信時には，送信元インターフェース
番号及び同報先インターフェースのリスト及びスイッチ
用ビットマップを含む固定長のフィールドを削除する機
能を持つ。

【００６６】ここで，回線終端用インターフェース収容
部１♯１における中継動作の例を順に説明する。なお，
この例では下記のルーティングテーブル中に存在するア
ドレスを持つフレームのみ中継するものとする。

【００６７】エンキューするまでの動作 図９はエンキューまでの処理フローである。最初に，ル
ーティング処理部２１０（図４）においてフレームに付
加された送信元ＩＰアドレス及び宛先ＩＰアドレスを用
い，ルーティングテーブルの検索を行って，同報先のイ
ンターフェース情報（回線終端用インターフェース収容
部内の同報先インターフェースのリスト及びスイッチ用
ビットマップ）を得る（図９のＳ１）。得られたインタ
ーフェース情報を，このフレームの同報先情報としてフ
レームに付与する（図９のＳ２）。なお，フレームの同
報先情報の伝搬の方法として，ここではフレームに付与
する方法を用いているが，他にフレームには付与せずに
（フレームとは別の信号で）伝搬しても良い。次に，キ
ュー番号決定部２１１（図４）ではルーティング処理の
結果得られた同報先のインターフェース情報を基に，以
下の処理を行い，エンキュー先のキュー番号を決定する
（図９のＳ３）。すなわち，先ず同報先の各インターフ
ェースの番号をキーとして，インターフェース区分識別
テーブル（図４の２１ｂ，図６参照）を参照して，同報
先のインターフェース区分の組合わせを得て（図９のＳ
３０），このインターフェース区分の組合わせをキーと
して，キュー番号アサインテーブル（図４の２１ｃ，図
７参照）を参照して，エンキュー先のキュー番号を決定
する（図９のＳ３１）。

【００６８】次にキュー番号をキーとしてキュー長管理
テーブル（図４の２１ｃ，図８参照）を参照して，入力
フレームを決定した番号のキューにエンキューしても，
そのキューの閾値を越えない場合，そのキューに入力フ
レームをエンキューする（図９のＳ４）。

【００６９】スケジューリング時の動作 スケジューラ２２０は，フレームの出力対象のキュー
を，番号の順にキューを選択するものとする。選択した
キューの特徴に応じて，キュー２０ａ（同報先が回線終
端用インターフェース収容部１♯１の回線終端用インタ
ーフェースのみであるフレームを格納するキュー）の場
合は回線終端用インターフェースに対してフレームを同
報し，キュー２０ｂ（同報先が回線終端用インターフェ
ース収容部内のスイッチ接続用インターフェースのみで
あるフレームを格納するキュー）の場合は，スイッチ接
続用インターフェースに対してフレームを同報し，キュ
ー２０ｃ（同報先が，回線終端用インターフェース収容
部内の回線終端用インターフェース及びスイッチ接続用
インターフェースの両方であるフレームを格納するキュ
ー）の場合は，回線終端用インターフェース及びスイッ
チ接続用インターフェースに対してフレームを出力す
る。

【００７０】キューからのフレーム出力の動作 各キューからのフレームの出力の動作を，収容部内の回
線終端用インターフェースからのバックプレッシャの有
無，及びスイッチからのバックプレッシャの有無の状態
に応じて説明する。

【００７１】a.回線終端用インターフェース収容部１♯
１内の回線及びスイッチ４のいずれからも，バックプレ
ッシャがかかっていない場合：選択対象のキューは，キ
ュー２０ａ，２０ｂ，２０ｃであり， キュー２０ａの先頭フレームについて，該フレームに
付与された同報先情報に従い，回線終端用インターフェ
ース収容部１♯１に収容された回線終端用インターフェ
ースに対して同報した後に，該キューの先頭フレームを
デキューする。

【００７２】キュー２０ｂの先頭フレームについて，
該フレームに付与された同報先情報に従い，スイッチ接
続用インターフェース１１に対して同報した後に，該キ
ューの先頭フレームをデキューする。

【００７３】キュー２０ｃの先頭フレームについて，
該フレームに付与された同報先情報に従い，回線終端用
インターフェース（回線終端用インターフェース収容部
１♯１に収容された回線）及びスイッチに対して同報し
た後に，該キューの先頭フレームをデキューする。

【００７４】ｂ．回線終端用インターフェース収容部１
♯１内の回線から，バックプレッシャがかかった場合：
選択対象のキューは，キュー２０ｂであり， キュー２０ｂの先頭フレームについて，該フレームに
付与された同報先情報に従い，スイッチ接続用インター
フェース１１に対して同報した後に，該キューの先頭フ
レームをデキューする。

【００７５】その他のキューは，ブロッキングされ
る。

【００７６】ｃ．スイッチから，バックプレッシャがか
かった場合：選択対象のキューは，キュー２０ａであ
り， キュー２０ａの先頭フレームについて，該フレームに
付与された同報先情報に従い，各回線終端用インターフ
ェースに対して同報した後に，該キューの先頭フレーム
をデキューする。

【００７７】その他のキューは，ブロッキングされ
る。

【００７８】ｄ．回線終端用インターフェース収容部１
♯１内の回線及びスイッチのいずれからも，バックプレ
ッシャがかかった場合：全てのキューは，ブロッキング
される。

【００７９】なお，この実施例では，キューからのフレ
ームの出力の方法として，あるタイムスロットでキュー
を選択した際には，該キューの先頭フレームを，全ての
同報先インターフェースに連続的にフレームを出力する
ような方法を例を示しているが，これ以外に，例えば１
つのタイムスロットでは１つのインターフェース宛にだ
けフレームの出力を行い，次のタイムスロットでは，改
めて全てのキューの中から，フレームを出力するキュー
の選択を行うような方法を採っても良い。

【００８０】スイッチ４における動作を説明すると，宛
先アドレスを「224.1.2.4 」とするフレームの入力時に
は，フレーム内の「スイッチ用ビットマップ」を参照し
た結果，同報先のインターフェース情報としてスイッチ
４の回線終端用インターフェース４０−１４（図３参
照）を得る。スイッチ４は，この同報先のインターフェ
ース情報に基づき，フレームをインターフェース４０−
１４に出力する。宛先アドレスを「224.1.2.5 」とする
フレーム入力時には，以上と同様の処理を行う。その結
果，上記フレームが回線終端用インターフェース収容部
１♯１４に対して出力される。

【００８１】この回線終端用インターフェース収容部１
♯１４では，宛先アドレスを「224.1.2.4 」，「224.1.
2.5 」とするフレームの入力時には，ルーティング処理
部２１０でルーティングテーブル（図５のＣ．参照）の
検索を行った結果，まず同報先のインターフェース情報
としてインターフェース１０ａ，１１（回線終端用イン
ターフェース収容部１♯１４内）の２つを得るが，その
フレームを受信したインターフェースがスイッチ接続用
インターフェースの場合であるため，上記のルーティン
グ処理部について説明したように，ルーティングテーブ
ルの示す同報先インターフェースのうち，スイッチ接続
用インターフェース以外のインターフェース１０ａにフ
レームを同報する。以後の処理についても，回線終端用
インターフェース収容部１♯１と同様の処理を行うこと
により，最終的に回線終端用インターフェース１０ａか
らフレームの出力が行われる。以上のような中継を行う
ことで，上記スケジューラ時の動作のように，バックプ
レッシャがかかった際のブロッキングの影響を緩和した
マルチキャスト中継が可能となる。

【００８２】この実施例１は，上記のように同報先イン
ターフェースの組合わせに応じた３つのキューを持つ例
を示したが，例えばフレーム内のＩＰヘッダ内のフィー
ルドであるＤＳＣＰ（Differentiated Services Code P
ointの略）フィールド等の値に基づいて同報先が同じフ
レームであっても，更にキューの数を増やしても良い。

【００８３】実施例２の説明 上記実施例１の回線終端用インターフェース収容部１の
構成（図４）において，回線終端用インターフェース１
０ａ〜１０ｃ及びスイッチ接続用インターフェース１１
について特性を問題にしなかったが，実施例２は，回線
終端用インターフェース１０ａ〜１０ｃ及びスイッチ接
続用インターフェース１１の速度が高速，低速の特性を
備えている場合であり，基本的な構成は上記図４に示す
実施例１と同様である。

【００８４】図１０は実施例２の回線終端インターフェ
ース収容部に収容されたインターフェースの特性を示
し，図１０のＡ．は回線終端用インターフェース収容部
（図４の１♯１）の３つの回線終端用インターフェース
とスイッチインターフェースの回線速度を示し，Ｂ．は
回線終端用インターフェース収容部１♯１４の３つの回
線終端用インターフェースとスイッチ接続用インターフ
ェースの回線速度を示し，回線終端用インターフェース
の１０ａが高速回線，１０ｂ，１０ｃは低速回線，スイ
ッチ接続用インターフェース１１は高速回線である。

【００８５】この実施例２の構成及び動作について主に
上記実施例１と異なる点を中心に説明する。まず，マル
チキャストキュー群２０のキュー２０ａ〜２０ｃは次の
ようなフレームの格納を行うよう割当てられる。

【００８６】キュー２０ａ：同報先が高速な回線終端用
インターフェース（インターフェース１０ａ，１１）の
みであるフレームを格納するキュー。

【００８７】キュー２０ｂ：同報先が低速な回線終端用
インターフェース（インターフェース１０ｂ，１０ｃ）
のみであるフレームを格納するキュー。

【００８８】キュー２０ｃ：同報先が，高速インターフ
ェースと低速インターフェースの両方であるフレームを
格納するキュー。

【００８９】この実施例２でも，上記のように同報先イ
ンターフェースの組合わせに応じた３つのキューを持つ
例を示したが，例えばフレーム内のＩＰヘッダ内のフィ
ールドであるＤＳＣＰ（Differentiated Services Code
Pointの略）フィールド等の値に基づいて同報先が同じ
フレームであっても，更にキューの数を増やしても良
い。

【００９０】この実施例２において，エンキューまでの
処理は上記図９に示す処理フローと同様であるが，各キ
ュー２０ａ〜２０ｃには上記のように同報の宛先の回線
速度に応じてフレームを格納してエンキューの動作が行
われる。スケジューリング時は，スケジューラ２２０は
フレームの出力対象のキューとしてキュー２０ａ〜２０
ｃの中から順番にキューの選択を行う。選択したキュー
が２０ａの場合，高速なインターフェースに対してフレ
ームを同報し，キュー２０ｂの場合は低速なインターフ
ェースに対してフレームを同報し，キュー２０ｃの場合
は高速なインターフェース及び低速なインターフェース
に対してフレームを出力する。

【００９１】各キューからのフレームの出力の動作は，
収容部内の回線終端用インターフェースからのバックプ
レッシャの有無，及びスイッチからのバックプレッシャ
の有無の状態に応じて上記の実施例１と同様の処理を行
う。

【００９２】図１１は本発明が実施される中継装置の他
の構成例であり，以下に説明する実施例３乃至実施例５
を実施することができる。図１１中の主な符号は上記図
３の構成例の同じ符号と同様であり，１♯１〜１♯４，
１♯１１〜１♯１４は回線終端用インターフェース収容
部，１０ａ〜１０ｃは回線終端用インターフェース，１
１はスイッチ接続用インターフェース，４はスイッチ，
４０−１〜４−１４はスイッチに収容された各回線終端
用インターフェース収容部に接続されインターフェース
を表す。この構成例において，３はプロセッサを表し，
１０ｐは各回線終端用インターフェース収容部に接続さ
れたプロセッサ接続用のインターフェースを表す。

【００９３】各回線終端用インターフェース収容部のプ
ロセッサ３は，他のプロセッサと連携してユーザのデー
タを含むフレームのマルチキャストのための制御を行う
が，プロセッサ間で制御データをマルチキャストにより
中継する場合もあり，ユーザのデータと，制御データの
両方の中継がスイッチ４を介して実行される。

【００９４】図１２は実施例３の回線終端用インターフ
ェース収容部の構成であり，上記図２に示す本発明の第
２の原理構成に対応する。

【００９５】実施例３の構成は，上記図４に示す実施例
１の構成と主要な構成要素は同じであり，図１１中の符
号１，１０，１１，２，２０’，２０〜２３，２４ａ，
２４ｂ，２５ａ，２５ｂは上記図４の同じ符号の各部と
同様であり説明を省略する。１０ａ〜１０ｃは回線終端
用インターフェース，１０ｐは上記図１２に示すものと
同じプロセッサ接続用インターフェースである。

【００９６】この実施例３ではメモリで構成するマルチ
キャストキュー群２０内に少なくとも２０ｄ，２０ｅの
２つのキューが設けられ，それぞれ次のようなフレーム
を格納する。

【００９７】２０ｄ：送信元インターフェースが，プロ
セッサ接続用インターフェース１０ｐであるフレームを
格納するキュー。

【００９８】２０ｅ：送信元インターフェースが，プロ
セッサ接続用インターフェース以外の回線終端用インタ
ーフェースであるフレームを格納するキュー。

【００９９】なお，この実施例３では，上記のように送
信元インターフェースの組合わせに応じた２つのキュー
を持つ例を示したが，例えばフレーム内のＩＰヘッダ内
のフィールドであるＤＳＣＰフィールド等の値に基づい
て，同報先が同じフレームであっても，更にキューの数
を増やしても良い。

【０１００】実施例３におけるエンキュー制御部２１の
キュー番号決定部２１１は，ルーティング処理部２１０
の処理の結果得られた同報先インターフェースのリスト
により，マルチキャストキュー群２０のうちでエンキュ
ー先とするキューの番号を決定する。この実施例３で
は，各インターフェースが回線終端用インターフェース
１０ａ〜１０ｃ，スイッチ接続用インターフェース１１
及びプロセッサ接続用インターフェース１０ｐの中の何
れであるかは，図１３に例として示すインターフェース
区分識別テーブル（図１２の２１ｂ）により管理され，
このテーブルは回線終端用インターフェース収容部１♯
１のエンキュー制御部２１に設けられている。

【０１０１】キュー番号決定部２１１はインターフェー
ス区分識別テーブルを参照した結果，同報先のインター
フェースの組合わせのパターンにより，キュー番号アサ
インテーブル（図４の２１ｃ）を参照して，エンキュー
先のキュー番号を決定する。

【０１０２】図１４に実施例３のキュー番号アサインテ
ーブルの例を示す。このテーブルの例は回線終端用イン
ターフェース収容部１♯１のエンキュー制御部２１に設
けられている。図１４中で○，×は，それぞれ送信元イ
ンターフェースがプロセッサ接続用インターフェースで
ある場合，プロセッサ接続用インターフェース以外のイ
ンターフェースである場合を意味する。

【０１０３】キュー管理部２２のキュー長管理手段２２
１は，それぞれのキューにエンキューされているフレー
ム長の総和，及び各キューごとにエンキューできるフレ
ーム長の総和の閾値を管理する。図１５はキュー長管理
手段２２１が備えるキュー長管理テーブルの例であり，
回線終端インターフェース収容部１♯１に設けられてい
る。このテーブル中で，ａ，ｂは各キュー２０ｄ，２０
ｅの閾値を表し，length（キュー２０ａ）とは，キュー
２０ａにエンキューされているフレーム長の総和を意味
する。

【０１０４】実施例３のエンキューするまでの動作 図１６は実施例３のエンキューまでの処理フローであ
る。なお，この説明では，送信元インターフェースがプ
ロセッサ接続用インターフェース１０ｐであり，宛先ア
ドレスが「224.1.2.3 」でありこれに対応する同報先が
回線終端用インターフェース１０ａ，１０ｂであるもの
とする。

【０１０５】最初にルーティング処理部２１０（図１
２）でルーティングテーブルの検索を行って，送信先の
インターフェース情報として回線終端用インターフェー
ス１０ａ，１０ｂを得て（図１６のＳ１），このフレー
ムの同報先情報としてフレームに付与する（同Ｓ２）。
次に，キュー番号決定部２１１（図１０）で送信元のイ
ンターフェース情報（プロセッサ接続用インターフェー
ス１０ｐ）を基に次の処理によりエンキュー先のキュー
番号を決定する（図１６のＳ３）。先ず送信元のインタ
ーフェースの番号をキーとして，インターフェース区分
識別テーブル（図１３）を参照して，送信元のインター
フェース区分を得て（図１６のＳ３０），このインター
フェース区分をキーとして，キュー番号アサインテーブ
ル（図１４）を参照して，エンキュー先のキュー番号を
決定する（図１６のＳ３１）。この例では，送信元イン
ターフェースはプロセッサ接続用インターフェース１０
ｐであり，エンキュー先のキュー番号はキュー２０ｄと
なる。

【０１０６】次にキュー長管理テーブル（図１５）を参
照して，入力フレームをキュー２０ｄにエンキューして
も，そのキューの閾値を越えない場合，そのキューに入
力フレームをエンキューする（図１６のＳ４）。なお，
他の宛先アドレスを持つフレームが入力した時には，送
信元インターフェースがプロセッサ接続用インターフェ
ースであるかどうかに従い，以上と同様の処理を行う。

【０１０７】その結果，キュー２０ｄには送信元インタ
ーフェースがプロセッサ接続用インターフェースである
フレームが，キュー２０ｅには送信元インターフェース
がプロセッサ接続インターフェースでないフレームが，
それぞれエンキューされる。

【０１０８】実施例３のスケジューリング時の動作 この実施例３でも上記実施例１のスケジューリングの動
作（番号順にキューを選択）と異なり，フレームの出力
対象のキューとしてキュー２０ｄ，２０ｅの中から送信
元がプロセッサ接続用インターフェースであるフレーム
を格納したキュー２０ｄを優先的に選択する。キュー２
０ｄを選択した場合，同報先インターフェースリストに
従い，回線終端用インターフェース収容部１♯１（図３
参照）内のインターフェースに対してフレームを同報す
る。キュー２０ｅを選択した場合もキュー２０ｄの場合
と同様に同報を行う。

【０１０９】キューからのフレーム出力の動作 各キューからのフレームの出力の動作を，収容部内の回
線終端用インターフェースからのバックプレッシャの有
無，及びスイッチからのバックプレッシャの有無の状態
に応じて説明する。

【０１１０】a.回線終端用インターフェース収容部１♯
１（図３参照）内の回線及びスイッチ４（図３参照）の
いずれからも，バックプレッシャがかかっていない場
合：選択対象のキューは，キュー２０ｄ，２０ｅであ
り，いずれのキューについても，キューの先頭フレーム
について，該フレームに付与された同報先情報に従い，
該キューの先頭フレームをデキューする。

【０１１１】ｂ．回線終端用インターフェース収容部１
♯１内の回線から，バックプレッシャがかかった場合：
選択対象のキューは，キュー２０ｄ，２０ｅであり， いずれのキューについても，キューの先頭のフレーム
について，該フレームに付与された同報先情報に従い，
回線終端用インターフェース収容部１♯１に収容された
インターフェースに対して同報した後に，そのキューの
先頭フレームをデキューする。

【０１１２】先頭フレームの同報を完了できないキュ
ーは，ブロッキングされる。

【０１１３】ｃ．スイッチから，バックプレッシャがか
かった場合：選択対象のキューは，キュー２０ｄ，２０
ｅであり， いずれのキューについても，キューの先頭フレームに
ついて，そのフレームに付与された同報先情報に従い，
回線終端用インターフェース収容部１♯１に収容された
インターフェースに対して同報した後に，そのキューの
先頭フレームをデキューする。

【０１１４】先頭フレームの同報を完了できないキュ
ーは，ブロッキングされる。

【０１１５】ｄ．回線終端用インターフェース収容部１
♯１内の回線及びスイッチのいずれからも，バックプレ
ッシャがかかった場合：全てのキューは，ブロッキング
される。

【０１１６】なお，この実施例３でも，キューからのフ
レームの出力の方法として，あるタイムスロットでキュ
ーを選択した際には，該キューの先頭フレームを，全て
の同報先インターフェースに連続的にフレームを出力す
るような方法を例を示しているが，これ以外に，例えば
１つのタイムスロットでは１つのインターフェース宛に
だけフレームの出力を行い，次のタイムスロットでは，
改めて全てのキューの中から，フレームを出力するキュ
ーの選択を行うような方法を採っても良い。

【０１１７】実施例３の回線終端用インターフェース収
容部と接続されたスイッチの動作は，上記実施例１の構
成について説明したスイッチの動作と同様であり，説明
を省略する。

【０１１８】上記実施例３の回線終端用インターフェー
ス収容部の構成に対して，上記実施例２の構成を組合わ
せた場合を実施例４とする。

【０１１９】実施例４では実施例２で設けられた高速の
回線終端用インターフェースと低速の回線終端用インタ
ーフェース及びスイッチ接続用インターフェースの他に
実施例３のプロセッサ接続用インターフェースが付加さ
れ，図１７に実施例４のインターフェース区分識別テー
ブルの例を示す。図１８は実施例４におけるキュー番号
アサインテーブルの例である。

【０１２０】実施例４の場合，図１７に示すような各種
のインターフェースについて，送信元がプロセッサ接続
用インターフェースである場合に送信先（同報先）イン
ターフェースとして高速回線終端用インターフェース，
低速回線終端用インターフェース，スイッチ接続用イン
ターフェースの組合わせが，図１８のテーブルの第１段
〜第７段（プロセッサ接続用の表示が○の段）に示すよ
うに７個あり，各組合わせに対応したキュー（符号２０
−１〜２０−７で表す）が設けられている。また，送信
元がプロセッサ接続用インターフェース以外である場合
に送信先（同報先）インターフェースとして上記の各イ
ンターフェースの組合わせが，図１８のテーブルの第８
段〜第１４段（プロセッサ接続用の表示が×の段）に示
すように７個あり，各組合わせに対応したキュー（符号
２０−８〜２０−１４で表す）が設けられている。

【０１２１】実施例４のエンキューまでの動作の内容
は，上記実施例３の場合と同様であり，スケジューリン
グの動作についても実施例３と同様であり，説明は省略
する。

【０１２２】上記実施例４の構成では，回線終端用イン
ターフェース，スイッチ接続インターフェース，プロセ
ッサ接続インターフェースのそれぞれの速度が高速，低
速の相違に基づく組合わせに対応したキューをマルチキ
ャストキュー群２０内に設けていたが，次の実施例５で
はこの実施例４のインターフェースの組合わせに対し
て，更に他の要素を組合わせの条件に含めてキューを割
当てたものである。具体的には，ＩＰアドレスのＤＳＣ
Ｐフィールドの値が，特定の値（例えばＡ）であるか，
それ以外の値であるかを条件とする等に応じてキューを
割当てる。また，この実施例５の例ではキューとして２
０−１〜２０−１８の合計１８個を使用する。

【０１２３】図１９は実施例５のキュー番号アサインテ
ーブルの例である。この例では，送信元インターフェー
スがプロセッサ接続用インターフェースであるか（○で
表す），それ以外（×で表す）であるかにより２つの群
に分けられ，これに送信先インターフェースが高速，低
速，スイッチ接続用の３つについてこれらを含むか，含
まないの組合わせにより区別する。また，ＤＳＣＰが特
性の値（Ａ）であるか，否かの条件（○か×で表す）も
組合わせてキュー番号として２０−１〜２０−１８を識
別することができる。

【０１２４】上記の説明では，優先度によりキューを分
ける際に，ＩＰヘッダ内のＤＳＣＰフィールドが特定の
値かどうかによりキューを分けていたが，ＤＳＣＰフィ
ールドの値がある範囲の値かどうかにより分けたり，Ｉ
Ｐヘッダ内の他のフィールド（送信元アドレス，送信先
アドレス等のフィールド，フレームの長さフィールド）
や，フレーム内のデータフィールドの内容に従い，キュ
ーの振り分けを行っても良い。また，上記の説明では優
先度によりキューを分ける際に，優先度としては大小の
２つに分けたが，３つ以上に分けても良い。

【０１２５】更に，上記説明では，スケジューラは，各
キューの優先度によるスケジューリングを行う場合につ
いて記述したが，代わりに，より複雑な各種スケジュー
リング・アルゴリズムを用いても良い。更に，バックプ
レッシャは，スイッチと各収容部の間にはスイッチ内で
輻輳が起きたかどうかを示すバックプレッシャを可能と
していたが，代わりに，例えばスイッチとしてマルチキ
ャストキューを用いたスイッチを使用する場合に，スイ
ッチ内にも収容部と同様に優先度によりキューを分け，
スイッチはそのスイッチ内のキュー毎に各収容部にバッ
クプレッシャを返すことで，優先度の低いスイッチ上の
キューが輻輳してブロッキングが生じたときに，優先度
が高いスイッチ上のキューはデキュー可能であるように
しても良い。

【０１２６】また，上記の実施例では，ＩＰルーティン
グ時のマルチキャスト動作の例を示したが，ブリッジ動
作をする中継装置で，１つのインターフェースから受信
したフレームを複数インターフェースに出力する（同報
する）ような場合にも適用可能である。

【０１２７】更に，フレームの送信元，送信先インター
フェース，フレーム内の情報の組合わせに応じたキュー
の割り振りを装置設計時に予め行っておくような場合に
ついて示したが，本発明は上記で示した各組合わせとキ
ューの対応を，装置運用時に動的に変える場合にも適用
しても良い。

【０１２８】（付記１）各回線に接続した複数個の回線
終端用インターフェースとスイッチ接続用インターフェ
ースとが収容され，各インターフェース間の切換え接続
を行うローカルスイッチを含む回線終端用インターフェ
ース収容部を複数個備え，前記各回線終端用インターフ
ェース収容部の間を論理的に切換接続するスイッチとで
構成する中継装置におけるマルチキャスト通信中継方式
において，前記ローカルスイッチは，マルチキャストの
フレームを格納するキューとして，フレームの同報先が
回線終端用インターフェースのみの場合と，前記スイッ
チに接続されたスイッチ接続用インターフェースのみの
場合と，回線終端用インターフェースとスイッチ接続用
インターフェースの両方である場合と，の各同報先イン
ターフェースの組合わせに対応して１または複数のキュ
ーを個別に備え，前記フレームに付加された同報先のリ
ストから前記同報先インターフェースの組合わせに基づ
きエンキュー先を判定して，フレームを格納する手段を
備えることを特徴とするマルチキャスト通信中継方式。

【０１２９】（付記２）付記１において，前記回線終端
用インターフェース収容部に，高速回線に接続された回
線終端用インターフェースと，低速回線に接続された回
線終端用インターフェースとが収容され，前記マルチキ
ャストのフレームを格納するキューとして，フレームの
同報先が前記高速回線に接続された回線終端用インター
フェースのみの場合と，前記低速回線に接続された回線
終端用インターフェースのみの場合と，前記高速回線に
接続された回線終端用インターフェースと前記低速回線
に接続された回線終端用インターフェースの両方である
場合と，の各同報先インターフェースの組合わせに対応
した１または複数のキューを個別に備えることを特徴と
するマルチキャスト通信中継方式。

【０１３０】（付記３）付記２において，前記回線終端
用インターフェース収容部にキューを選択してフレーム
を同報先に出力する管理を行うキュー管理部を備え，前
記キュー管理部は，前記高速回線に接続された回線終端
用インターフェースのみを同報先とするフレームを格納
するキューを優先して選択することを特徴とするマルチ
キャスト通信中継方式。

【０１３１】（付記４）各回線に接続した複数個の回線
終端用インターフェースとスイッチ接続用インターフェ
ース及び制御フレームを送受信する１または複数のプロ
セッサに接続したインターフェースとが収容され，各イ
ンターフェース間の切換え接続を行うローカルスイッチ
を含む回線終端用インターフェース収容部を複数個備
え，前記各回線終端用インターフェース収容部の間を論
理的に切換接続するスイッチとで構成する中継装置にお
けるマルチキャスト通信中継方式において，前記ローカ
ルスイッチは，同報フレームの送信元インターフェース
がプロセッサに接続するインターフェースである場合
と，プロセッサに接続するインターフェース以外である
場合とに対応して別々に用意された１つまたは複数のキ
ューを設け，前記同報フレームの送信元を判別して対応
するキューにフレームを格納することを特徴とするマル
チキャスト通信中継方式。

【０１３２】（付記５）付記４において，前記フレーム
を格納するキューとして，フレームの送信元インターフ
ェースがプロセッサに接続するインターフェースである
場合と，プロセッサに接続するインターフェース以外で
ある場合に分け，更にフレームの同報先が回線終端用イ
ンターフェースのみ，スイッチ接続用インターフェース
のみ，及び回線終端用インターフェースとスイッチ接続
用インターフェースの各同報先の組合わせに対応する１
または複数のキューを個別に設けることを特徴とするマ
ルチキャスト通信中継方式。

【０１３３】（付記６）付記５において，前記フレーム
を格納するキューとして，フレームの送信元インターフ
ェースがプロセッサに接続するインターフェースである
場合と，プロセッサに接続するインターフェース以外で
ある場合とに分け，それぞれの場合において各同報先が
高速の回線終端用インターフェースのみ，低速の回線終
端用インターフェースのみ，スイッチ接続用インターフ
ェースのみ，及びこれらの中の複数のインターフェース
の各組合わせに対応して，１または複数のキューを個別
に設けることを特徴とするマルチキャスト通信中継方
式。

【０１３４】（付記７）付記５において，前記フレーム
を格納するキューとして，フレーム内の情報に対応付け
られた優先度の高い場合と，低い場合とに対応して前記
インターフェースの各組合わせに対応したキューを更に
区分して個別に設け，前記の各同報先インターフェー
ス，送信元インターフェース及びフレーム内の情報に対
応付けられた優先度の組合わせに基づいてエンキュー先
を判定する手段を備えることを特徴とするマルチキャス
ト通信中継方式。

【０１３５】（付記８）付記１乃至７の何れかにおい
て，入力したフレームに付与された同報先のリストに基
づき前記マルチキャスト用のキューに格納されたフレー
ムを１つ以上のインターフェースに出力し終わるまで該
フレームを格納し，該キューを用いてフレームを出力す
る手段と，フレームの出力を行うキューの選択を行うス
ケジューラとを備え，前記スケジューラはフレームの出
力を行うキューに格納されたフレームのキュー長を管理
する手段を含むことを特徴とするマルチキャスト通信中
継方式。

【０１３６】（付記９）付記８において，スイッチは，
スイッチ内のインターフェースの輻輳時に，当該スイッ
チ内及び全ての回線終端用インターフェース収容部に対
して輻輳状態を通知する手段を備え，各回線終端用イン
ターフェース収容部は，自収容部が収容する回線へのフ
レーム出力時にフレームの衝突を検出することにより輻
輳していることを各収容部のスケジューラに通知する手
段を備えることを特徴とするマルチキャスト通信中継方
式。

【０１３７】

【発明の効果】本発明によればマルチキャストを行う中
継装置の回線またはスイッチが輻輳した場合のブロッキ
ングの影響を軽減することができる。

【０１３８】また，中継装置内のプロセッサから送信さ
れた制御フレームを，データフレームより高い優先度で
スケジューリングすることが可能となる。

【０１３９】また，複数の条件を組合わせて，その組合
わせ毎にキューを用意することで，回線またはプロセッ
サからフレームを受信したインターフェースを収容する
回線終端用インターフェース収容部上の，マルチキャス
トを行うためのブロッキングの影響を軽減しつつ，プロ
セッサから送信されたフレームを，それ以外のフレーム
に比べて高い優先度でスケジューリングすることが可能
となり，プロセッサから送信された制御フレームをデー
タフレームよりも高い優先度でスケジューリングするこ
とが可能となる。

【０１４０】また，上記の説明ではマルチキャスト中継
を行う場合について説明したが，本発明はユニキャスト
中継を同時に行うような中継装置にも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の原理構成を示す図である。

【図２】本発明の第２の原理構成を示す図である。

【図３】本発明が実施される中継装置の構成を示す図で
ある。

【図４】実施例１の回線終端用インターフェース収容部
の構成を示す図である。

【図５】ルーティングテーブルの例を示す図である。

【図６】インターフェース区分識別テーブルの例を示す
図である。

【図７】キュー番号アサインテーブルの例を示す図であ
る。

【図８】キュー長管理テーブルの例を示す図である。

【図９】エンキューまでの処理フローを示す図である。

【図１０】実施例２の回線終端用インターフェース収容
部に収容されたインターフェースの特性を示す図であ
る。

【図１１】本発明が実施される中継装置の他の構成を示
す図である。

【図１２】実施例３の回線終端用インターフェース収容
部の構成を示す図である。

【図１３】実施例３のインターフェース区分識別テーブ
ルの例を示す図である。

【図１４】実施例３のキュー番号アサインテーブルの例
を示す図である。

【図１５】実施例３のキュー長管理テーブルの例を示す
図である。

【図１６】実施例３のエンキューまでの処理フローを示
す図である。

【図１７】実施例４のインターフェース区分識別テーブ
ルの例を示す図である。

【図１８】実施例４のキュー番号アサインテーブルの例
を示す図である。

【図１９】実施例５のキュー番号アサインテーブルの例
を示す図である。

【図２０】デキュー時にフレームを複製する方法を示す
図である。

【図２１】中継装置の構成例を示す図である。

【図２２】エンキュー時にフレームを複製する方法を示
す図である。

【符号の説明】

１ 回線終端用インターフェース収容部 １０ 回線終端用インターフェース（ＩＦ） １１ スイッチ接続用インターフェース（ＩＦ） ２ ローカルスイッチ ２０ マルチキャストキュー群 ２１ エンキュー制御部 ２２ キュー管理部 ２３ フレーム出力部 ２４ａ 第１多重部 ２４ｂ 第２多重部 ２５ａ 第１分離部 ２５ｂ 第２分離部 ａ 回線終端用インターフェース回線 ｂ 回線ａへのバックプレッシャ線 ｃ スイッチ用インターフェース回線 ｄ 回線ｃへのバックプレッシャ線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿比留 健一 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 許 炎 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 5K030 GA03 HA08 HB17 KA03 KX28 LA19 LD02 LE05 MA13 MB15

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各回線に接続した複数個の回線終端用イ
   ンターフェースとスイッチ接続用インターフェースとが
   収容され，各インターフェース間の切換え接続を行うロ
   ーカルスイッチを含む回線終端用インターフェース収容
   部を複数個備え，前記各回線終端用インターフェース収
   容部の間を論理的に切換接続するスイッチとで構成する
   中継装置におけるマルチキャスト通信中継方式におい
   て，前記ローカルスイッチは，マルチキャストのフレー
   ムを格納するキューとして，フレームの同報先が回線終
   端用インターフェースのみの場合と，前記スイッチに接
   続されたスイッチ接続用インターフェースのみの場合
   と，回線終端用インターフェースとスイッチ接続用イン
   ターフェースの両方である場合と，の各同報先インター
   フェースの組合わせに対応して１または複数のキューを
   個別に備え，前記フレームに付加された同報先のリスト
   から前記同報先インターフェースの組合わせに基づきエ
   ンキュー先を判定して，フレームを格納する手段を備え
   ることを特徴とするマルチキャスト通信中継方式。
2. 【請求項２】 請求項１において，前記回線終端用イン
   ターフェース収容部に，高速回線に接続された回線終端
   用インターフェースと，低速回線に接続された回線終端
   用インターフェースとが収容され，前記マルチキャスト
   のフレームを格納するキューとして，フレームの同報先
   が前記高速回線に接続された回線終端用インターフェー
   スのみの場合と，前記低速回線に接続された回線終端用
   インターフェースのみの場合と，前記高速回線に接続さ
   れた回線終端用インターフェースと前記低速回線に接続
   された回線終端用インターフェースの両方である場合
   と，の各同報先インターフェースの組合わせに対応した
   １または複数のキューを個別に備えることを特徴とする
   マルチキャスト通信中継方式。
3. 【請求項３】 各回線に接続した複数個の回線終端用イ
   ンターフェースとスイッチ接続用インターフェース及び
   制御フレームを送受信する１または複数のプロセッサに
   接続したインターフェースとが収容され，各インターフ
   ェース間の切換え接続を行うローカルスイッチを含む回
   線終端用インターフェース収容部を複数個備え，前記各
   回線終端用インターフェース収容部の間を論理的に切換
   接続するスイッチとで構成する中継装置におけるマルチ
   キャスト通信中継方式において，前記ローカルスイッチ
   は，同報フレームの送信元インターフェースがプロセッ
   サに接続するインターフェースである場合と，プロセッ
   サに接続するインターフェース以外である場合とに対応
   して別々に用意された１または複数のキューを設け，前
   記同報フレームの送信元を判別して対応するキューにフ
   レームを格納することを特徴とするマルチキャスト通信
   中継方式。
4. 【請求項４】 請求項３において，前記フレームを格納
   するキューとして，フレームの送信元インターフェース
   がプロセッサに接続するインターフェースである場合
   と，プロセッサに接続するインターフェース以外である
   場合に分け，更にフレームの同報先が回線終端用インタ
   ーフェースのみ，スイッチ接続用インターフェースの
   み，及び回線終端用インターフェースとスイッチ接続用
   インターフェースの各同報先の組合わせに対応する１ま
   たは複数のキューを個別に設けることを特徴とするマル
   チキャスト通信中継方式。
5. 【請求項５】 請求項４において，前記フレームを格納
   するキューとして，フレーム内の情報に対応付けられた
   優先度の高い場合と，低い場合とに対応して前記インタ
   ーフェースの各組合わせに対応したキューを更に区分し
   て個別に設け，前記の各同報先インターフェース，送信
   元インターフェース及びフレーム内の情報に対応付けら
   れた優先度の組合わせに基づいてエンキュー先を判定す
   る手段を備えることを特徴とするマルチキャスト通信中
   継方式。