JP2003501881A - マルチキャストする方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
137,153号の優先権を主張する。本願は、1999年6月1日に出願した
、タイトル「PERFORMING MULTICAST COMMUNICA
TION IN COMPUTER NETWORKS BY USING O
VERLAY ROUTING」の米国特許出願第09/323,869号(以
下、”McCanne’869”と参照)および、1999年8月27日に出願
した、タイトル「SYSTEM FOR BANDWIDTH ALLOCAT
ION IN A COMPUTER NETWORK」の米国特許出願第09
/384,865号(以下、”McCanne’865”と参照)に関する。こ
れらの出願の各々を、本願において詳細に記載されているように、参考として援
用する。
コンピュータネットワークで使用するためのマルチポイント転送プロトコルに関
する。
ディア情報などの情報の「マルチキャスティング」を備えることが望ましい。マ
ルチキャスティングは、データネットワーク上のホストからそのデータネットワ
ーク上の選択された複数のホストに情報を伝送するプロセスである。この「選択
された複数」は、しばしば、「マルチキャストグループ」と呼ばれる。
素として多大な成功を収めている一方で、マルチキャスティングはかなり複雑で
あることが示され、マルチキャスティングが広いエリアにわたって展開すること
を妨げる多くの技術的な障壁が残っている。例えば、ドメイン間のマルチキャス
トのルーティングは、まだうまく実現されておらず、現在の形態のマルチキャス
トはインターネットの全体にわたって広く展開できないかもしれないと考えられ
る多くの理由が存在する。他方、1つの管理されたネットワークドメインに限定
されている場合、マルチキャスティングは、設定および管理がかなり容易になり
、あるアプリケーションに対して、許容される性能を提供し得る。
ネットワークドメインにおいてさえ、グループメンバーが行き来した時に、情報
が全ての現在のグループメンバーに確実に送達されることを保証する送達機構は
ないことである。さらに、一般的には、マルチキャストグループの全体にわたっ
て情報を効率的にルーティングすることを保証する送達機構はない。そのような
送達機構がないために、マルチキャスティングの使用は、信頼できる送達と効率
的なルーティングとが必要とされないアプリケーションにおける使用に大きく制
限されている。
ンスポート(MINT)プロトコルをインプリメントするための方法および装置
を提供する。MINTプロトコルは、データネットワークの単一ノードと他の全
てのインフラストラクチャ、ならびに、特定のグループに属する、データネット
ワークのエンドホストノードとの間に、信頼性情報送達機構を提供する。本発明
は、スパース(sparse)モードPIM状すなわちコアベースツリー(CB
T)のIPマルチキャストルーティングプロトコル、または、他のマルチキャス
トプロトコルを用いて形成されたグループ(このマルチキャストグループは、関
連したランデブーポイントまたはノードを有する)で使用するのに適している。
そのようなプロトコルの例は、McCanne’869に記載され、そこで、オ
ーバーレイマルチキャストネットワーク(OMN)の記載で開示される。
法を提供する。データネットワークは複数のノードを接続し、その複数のノード
の少なくとも一部がマルチキャストグループを形成する。マルチキャストグルー
プのノードの1つは、ランデブーノードとして指定される。その方法は、マルチ
キャストグループにおけるノードの各々でグループ状態を含むデータ格納部を保
持するステップを包含する。ランデブーノードで受信された状態アップデートを
使用して、ランデブーノードのデータ格納部内のグループ状態をアップデートす
る。状態アップデートは、信頼性プロトコルを用いて、ランデブーノードからマ
ルチキャストグループ内の他のノードに伝搬される。最終的に、マルチキャスト
グループ内の他のノードでのデータ格納部内のグループ状態をアップデートする
。
を処理するための処理エージェントが提供される。データネットワークは複数の
ノードを接続し、その複数のノードの少なくとも一部がマルチキャストグループ
を形成する。マルチキャストグループのノードの1つは、ランデブーノードとし
て指定される。処理エージェントは、状態メモリと、プロトコルプロセッサとを
含む。プロトコルプロセッサは、データネットワーク内の選択されたノードに結
合されたロジックを有し、かつ、信頼性プロトコルを用いたデータチャネルを介
してデータネットワーク内の他の処理エージェントでデータを伝送し、受信する
ためのロジックを有する。プロトコルプロセッサはまた状態メモリに結合され、
データを、それぞれ、状態メモリに格納し、状態メモリから取り出すためのロジ
ックを有する。
ルをインプリメントし、データネットワーク内のセンダーノードとマルチキャス
トグループのメンバー、インフラストラクチャおよび/またはデータネットワー
ク内のエンドホストとの間の信頼性情報送達機構を提供するための方法および装
置を提供する。
トワークにわたって発行された名前の付けられた値をマルチキャストグループに
関連付け、それにより、他のグループメンバーおよびネットワークエンティティ
が、分散状態のこの「データベース」をクエリする。「ミント(mint)」と
よばれるデータベース内の各タプルは、そのオーナ(そのマルチキャストのセン
ダー)、名前およびマルチキャストグループによって、識別される。このミント
は、アクティブグループ参加者でネットワークの全ての部分に確実に広められる
。好ましくは、ミントは、ソースからそのグループのアクティブレシーバのセッ
トまでのパスに沿って入るルータにのみ流れる。この結果、MINT情報の効率
的なルーティングを生じ、これは、効率的なルーティングおよび配信にかまわず
に情報をネットワーク全体に流すことによって動作する、従来のシステムに対し
て利点がある。エンドホストは、それぞれのオーナによって発行された全ての既
知のミントを発見し、かつ/または、列挙するためのマルチキャストシステムに
クエリし得る。今度は、ミント値は、名前/オーナを参照してクエリし得、クエ
リを行なうエージェントは、オーナが値を変更する場合に、非同期的に通知され
得る。
れる。システム特有の機能とは、例えば、グループをアプリケーションのタイプ
にマッピングするか、または、グループの属性を説明する機能である。それによ
り、グループは、ネットーワークの異なる部分で局地的に規定されたトラフィッ
ククラスにマッピングされ得る。例えば、伝送されたデータストリームが、アプ
リケーションレベル処理および/またはトラフィック管理を必要とする場合、具
体的な「セットアップミント」は、必須の情報を提供し、データの伝送を進める
。
ープ内に入れられたデータストリームに注釈をつけたミントを発行し得る。該当
するグループに対するマルチキャストツリーの各ノードに位置付けられた、専用
パケット転送エンジンは、ストリームの注釈に基づいて、受信したデータストリ
ームを処理する。例えば、そのパケット転送エンジンは、ストリームの注釈に基
づいて、データストリームにネートワーク帯域を割り当て得る。
ピュータシステム1は、ディスプレイスクリーン5を有するディスプレイ3を含
む。キャビネット7は、ディスクドライブ、CDROMドライブ、ディスプレイ
アダプタ、ネットワークカード、ランダムアクセスメモリ(RAM)、中央処理
ユニット(CPU)および他の構成要素、サブシステム、デバイスなどの標準的
なコンピュータ構成要素(図示せず)を収容する。ボタン13を有するマウス1
1およびキーボード9などのユーザ入力デバイスが示される。他のユーザ入力デ
バイス(トラックボール、タッチスクリーン、ディジタイザータブレット等)が
使用されてもよい。一般に、コンピュータシステムは、本発明で使用するのに適
したコンピュータシステムのあるタイプ(例えば、デスクトップコンピュータ)
の例示にすぎない。コンピュータは、多くの異なるハードウェア構成要素で構成
され得、多くの寸法およびスタイル(例えば、ラップトップ、パームトップ、ペ
ントップ、サーバ、ワークステーション、メインフレーム)で作製され得る。本
明細書で記載される処理を実行するのに適した任意のハードウェアプラットフォ
ームは、本発明で使用するのに適している。
ピュータ1のキャビネット7)を図示する。図1Bにおいて、サブシステムは内
部バス22と直接的にインターフェースをとる。サブシステムは、入力/出力(
I/O)コントローラ24、システムランダムアクセスメモリ(RAM)26、
中央処理ユニット(CPU)28、ディスプレイアダプタ30、シリアルポート
40、固定ディスク42、ネットワークインターフェースアダプタ44を含む。
バス22の使用により、サブシステムの各々は、サブシステム間でのデータ転送
、そして、最も重要にはCPUへのデータ転送が可能になる。外部デバイスは、
バス22を介して、バス上のサブシステムとインターフェースをとることによっ
て、CPUまたは他のサブシステムと連絡し得る。モニタ46はディスプレイア
ダプタ30を介してバスに接続する。マウスなどの相対ポインティングデバイス
(RPD)48はシリアルポート40を介して接続する。キーボード50などの
いくつかのデバイスは、メインデータバスを用いることなく直接的な手段(例え
ば、割り込みコントローラおよび関連レジスタ(図示せず)によって、CPUと
連絡し得る。
である。図1Bは、ある適切な構成の例示にすぎない。図1Bに示されるものと
は異なる、サブシステム、構成要素またはデバイスを追加してもよい。図1Bに
示されるサブシステムの全てを用いることなく、適切なコンピュータシステムを
達成することができる。例えば、CDROMドライブ、グラフィックアクセラレ
ータなどの他のサブシステムは、本発明のシステムの性能に影響を与えることな
く、その構成において含まれ得る。
ネットワーク200は、ルーティングノード(またはネイティブルータ)202
、204、206、208、210および212を含む。ノードは、214、2
16および218に示されるリンクのような双方向リンクによって相互接続され
ている。ネットワーク200には、情報ソース220および222が含まれる。
ネットワーク200にはまた、さらなる双方向リンクを介してルーティングノー
ドに接続されたクライアント224、226、228および230が示されてい
る。ネットワーク200は、ルーティングノード204および210が、それぞ
れ、実際には、ドメインXおよびドメインYのような他のネットワークドメイン
の一部であり得ることを示す。従って、ネットワーク200は、本発明の単なる
1つの実施形態を示す。当業者には、本発明の他の実施形態が他のタイプのネッ
トワークアーキテクチャまたはトポロジーに用いられ得ることが明らかである。
、236、238、240および242が接続されている。MINT処理エージ
ェントは、ルーティングノードの外部にあるように示されているが、MINT処
理エージェントは、各ルーティングノード内に組み込まれていてもよい。MIN
T処理エージェントは、MINTプロトコルをインプリメントするために、それ
らMINT処理エージェントに関連付けられたノードを介して情報を受信し、か
つ伝送する。ネットワーク200は、例えば、スパースモードPIMまたはコア
型ツリーのようなIPマルチキャストルーティングプロトコルにおけるマルチキ
ャストグループを形成することができる。このマルチキャストグループは、関連
付けられたランデブーポイントまたはノードを有する。
な実施形態を示す。MINT処理エージェント300は、図2に示されるMIN
T処理エージェント232のようなMINT処理エージェントを示す。MINT
処理エージェント300は、MINTプロトコルをインプリメントするためにデ
ータネットワーク200において用いられ得る。MINT処理エージェントは、
MINTプロトコルモジュール(PM)302、データ格納部304およびオプ
ションのパケット転送エンジン306を備える。
ィングノードと接続する。MINT−PMは、リンク308を用いてルーティン
グノードと通信し、MINTチャネルを形成する。このMINTチャネルによっ
て、データネットワーク内のMINT処理エージェントが互いに通信することが
できる。例えば、MINTチャネルを用いてMINT処理エージェント間、およ
び/またはMINT処理エージェントとクライアント、情報ソースおよびデータ
ネットワークにおける任意の他のエンドホストとの間で情報を伝送し受信する。
データ格納部304はMINT−PMに接続しており、分散された状態のデータ
ベースを形成するミント(mint)情報を格納する。
いてMcCanne ’865に記載されるようにミント情報に基づいてトラフ
ィックストリームを調整する場合に用いられ得る。パケット転送エンジン306
は、ネットワーク200上で伝送されたデータパケット310を受信し、受信さ
れたデータパケットを処理して、ネットワーク上で伝送するための出力データス
トリーム312を形成する。パケット転送エンジン306はMINT−PM30
2およびデータ格納部304に接続し、パケット転送エンジン306がどのよう
にして受信されたデータパケットを処理するかを決定するために用いられる情報
を交換する。例えば、パケット転送エンジン306がデータ格納部304から取
り出されたミント情報を用いて、受信されたデータパケット310用にデータネ
ットワーク上での帯域幅割り当てを決定する。別の実施例では、パケット転送エ
ンジン306がデータ格納部304から取り出されたミント情報を用いて、ミン
ト情報に含まれる優先情報に基づいて、出力データストリーム312内のパケッ
トをスケジューリングする。
306はMINT処理エージェントから省略されており、付随するネイティブル
ータ内にあると考えられる。このような実施形態では、MINT処理エージェン
トは、データネットワーク内でミントを処理し伝送するために用いられるが、ネ
ットワーク内で伝送されたデータパケットについては何ら処理しない。従って、
MINT処理エージェントは、MINTを処理するタスク、およびデータネット
ワーク内でMINTの確実な送達を提供するタスクに制限される。
ネットワーク内のノードのサブセットに提供する。これらノードは、対応するグ
ループを支援するマルチキャストルーティングツリーに広がっている。さらに、
エンドホストソースは、MINT命令を該当するグループのランデブーポイント
へと向けることによって、ネットワーク内にデータを発行し得る。MINTプロ
トコルは、あるメカニズムを提供する。これにより発行された1組の値は、メン
バーが行き来する際に、広がるツリーにあるアクティブノードに関連付けられた
全てのMINT処理エージェントで維持される。さらなるMINTプロトコルの
機能は、任意のネットワーククライアントまたは管理エージェントによるクエリ
を提供し、発行された最新の1組の値を入手する。
。MINTチャネルは、複数のMINT命令を含むMINTアクセスプロトコル
に従うTCPを用いた確実なコントロール接続であり得る。アプリケーションは
、MINT命令をランデブーポイントに向けることによって、「ミント」と呼ば
れる名前を付けられたデータタプルをMINTチャネル内へと発行し、次いで、
そのランデブーポイントにあるMINT−PMは、このようなミントの各々が、
そのグループについての分散型ツリーに付随するルーティングノードに関連付け
られたすべてのMINT処理エージェントへ伝搬されることを保証する。これに
よりエッジアプリケーションは、ネットワーク内へ状態を発行し、アプリケーシ
ョンレベルの処理エージェント(すなわち、プラグイン)と通信することができ
る。このアプリケーションレベルの処理エージェントは、ネットワーク内にあっ
てもよいし、またはMINT処理エージェントの一部として設けられてもよい。
例えば、パケット転送エンジンは、MINTチャネルを介してエッジアプリケー
ションと通信し得るアプリケーションレベルの処理エージェントを実行して、ネ
ットワークの帯域幅をエッジアプリケーションに割り当て得る。MINTプロト
コルはまた、サブツリーが行き来する際に、動的様態で広がったツリーのパスに
沿ってミントを広めるために、明確な通信抽出化を提供する。ルータまたはノー
ドが、ブランチを所与のグループの広がったツリーに接続するときは常に、その
グループのすべてのミントがその新たに作成されたブランチに沿って流れるかま
たは伝搬される。その結果、状態は、新たに接続されたブランチに沿って全ての
MINT処理エージェントへと確実に伝搬される。
ントの固定データ格納部である。オリジンノード(またはオーナ)がネットワー
ク内にミントを発行し得るか、またはMINTアクセス命令を用いて固定データ
格納部にその添付を破棄し得る。ノードが失敗するか、またはネットワークから
切断される場合には、(該当するグループについて)マルチキャストルーティン
グツリーの対応するレッグがティヤーダウンされると、その発行されたバインデ
ィングのすべてをその関連付けられたデータ格納部から削除する。
行されたすべてのミントを維持するためにリソースを使いきってしまう可能性が
ある。この場合、ミント発行プロセスは失敗する。この失敗をエンドクライアン
トに通知するために、特別な予備エラーミントがそのグループに添付され、全て
の既存のミントよりも高い優先順位を有する。
る際に、この割り当てによって、MINT処理エージェント間でミントが伝播さ
れると、ミントの相対的オーダリングが制御される。各ミントは、構造上の階層
名によって名前が付けられ、それによってプレフィックス、一般表現、または他
の再検討技術によってミントの分類を再検討するためのリッチメカニズムを提供
する。MINT値が任意の2値データであるのに対して、MINTデータ名は、
テキストストリングとして表される。
示的なMINT情報400を示す。MINT情報400は、任意のタイプの情報
を表すミントパラメータのタプルを含む。例えば、ミントパラメータは、データ
ネットワークにおいて伝送される情報を示し得る。MINT情報400の特定の
実施形態を図4に示すが、当業者には、本発明の範囲を逸脱することなく、他の
タイプのデータを表すMINT情報の他の実施形態が可能であることが明らかで
ある。
06および優先順位408を有するミントを含む。データネットワークにおける
ノードは1つ以上のマルチキャストグループと関連付けられているので、MIN
T情報は、1つ以上のマルチキャストグループと関連付けられたミントパラメー
タを含み得る。図4に示されるように、オリジンは、いくつかの名前の付けられ
た値に関連付けられ得る。MINT情報400の特定の実施形態において、名前
と値との対によって映像データストリームが説明される。当業者には、名前と値
との対が任意のタイプの情報を表し得ることが明らかである。
成する。各グループは、自律名前空間に関連付けられる(すなわち、各グループ
のミントは全ての他のグループと完全に独立である)。リッチかつ効率的なクエ
リをこれらの名前空間にわたって支援するために、名前は構造かされているが、
なおかつ簡単な形式で表される。特に、名前は階層名前空間を形成し、ちょうど
Unix(登録商標)ファイルシステムが、ディレクトリ名を階層へと並べ替え
、「/」区切り記号を用いて、ツリー型階層中のパスの相対的な要素を示すのと
同様に、階層の境界は、「/」区切り記号によって示される。
させることができる。例えば、広告掲載サービスを構築するために、放送システ
ムは、プレフィックス「/ad/info」という形の一連のミントとして、広
告情報を発行し得る。従って、クライアントは、「globbing」マッチ(
例えば、「/ad/info/*」)を用いて、このプレフィックスの形のどの
名前が存在するかを調べるためにデータベースにクエリしたいと望むかもしれな
い。同様に、ネットワークエージェントは、「/ad/info/*」にマッチ
する任意のミントが作成されるか、消去されるか、または修正される場合にイベ
ントコールバックが起こり得るように、この情報が変更する場合は常に通知され
ることを望むかもしれない。
ュール(MINT−PM)を含む。このMINTプロトコルモジュールは、デー
タ格納部を維持しており、そのエージェントに既知であるすべての発行されたミ
ントのオリジン、グループおよび名前によってインデックス付けされている。ミ
ントの発行元は、オリジンまたはオーナと呼ばれる。オリジンがデータネットワ
ーク内のどこかに位置され得る間に、そのグループのランデブーポイントを介し
て特定のグループ用のミントを発行する必要がある。
プロセスはない。このことが可能であるのは、(その元となるルーティングプロ
トコルと関連する)MINTプロトコルによってグループ状態は、グループに広
がるツリーを介して一貫して維持され得るためである。例えば、いくつかのルー
ティングプロトコルにおいて失敗が生じると、ルーティングシステムは、ティヤ
ーダウンし、次いで必要に応じてグループを再確立することによって応答する。
その結果、該当するグループに添付されたミントすべてが、グループが再構築さ
れる際に、MINTプロトコルによって伝搬される。従って、グループ状態が一
貫して管理され、リフレッシュ/タイムアウトプロセスを必要としない。
築可能なパラメータによって制限される。任意の所与のグループに関連付けられ
た各タプルに格納されるデータは以下の要素を含む。
で維持されるデータ格納部へと集められるので、シーケンス番号またはタイムス
タンプを必要としない。
プが及ぶ放送ツリーにわたって伝搬されて維持される。 ・破棄メッセージ:このメッセージによりオリジンに代わってミントバインディ
ングが明示的にティヤーダウンされる。 ・クエリメッセージ:このメッセージによりMINTデータ格納部が名前および
値情報を求めてクエリされ得る。
する。
メカニズムに基づく。MINTプロトコルはグループ単位ごとに実行されるので
、該当するグループを一般的に「グループG」とよぶ。MINT―PMが発行さ
れたミントを受信するピアは、一般的に、ランデブーポイントに戻る最も短い反
転パスルートである。パスは元のルーティングプロセスに依存するので、これは
常に当てはまるわけではないかもしれない。このピアは「ペアレント」ピアと呼
ばれ得る。ちょうどよい時の任意の地点で、グループGの広がったツリーにおけ
る変化とともに生じ得るルーティングの変化の結果として、発行されたミントは
、異なるペアレントから受信され得る。これらのミントのすべては、MINT―
PMに関連したデータ格納部において保持される。
トの形態でMINTチャネルを介してお互いにミントを通信する。MINTチャ
ネルは、信頼性のある接続、例えば、元のルータのピアリング関係に適合する信
頼性TCP接続である。
ミントを受信する場合、ミントをそのデータ格納部に入力し、ミントのコピーを
、Gに対して現在のマルチキャストの広がったツリーに関する他のピアに関連す
るMINT―PMに転送する。例えば、MINT−PMは、そのペアレントのピ
アから発行されたミントを受信し、そのデータ格納部を更新し、次いで、ミント
を、ペアレントとして、他のMINT―PMに発行する。この動作は、広がった
ツリーへの任意の変更に対して自動的に実行されることに留意されたい。目標と
することは、グループGに対する広がったツリーに関するピアに関連するすべて
のMINT―PMが、それぞれのペアレントのデータ格納部に格納された全ての
ミントを確実に配信することを不変に保持することである。ここで、最終的なペ
アレントは、そのグループに対するランデブーポイントと関連するMINT―P
Mである。
)受信する場合、データの値が異なっているかどうかを知るためにチェックする
。もし、異なっていないのであれば、(ネットワーク管理プロトコルを介してア
クセス可能な)エラーカウンタをインクリメントする。なぜなら、そのピアは冗
長なアップデータを送信しないことが知られているべきであるからである。その
値が異なる場合、MINT―PMはそのデータ格納部を更新し、その変化を(ペ
アレントのピアとしてミントに再発行することによって)、Gに対する現在のマ
ルチキャストの広がったツリーに関するチャイルドのピアのそれぞれに伝搬する
。結局、MINT−PMは、ペアレントであったかのように、別の発行コマンド
をピアMINT―PMに発行する。
信する場合、そのピアのためのシャドウテーブルにミントアップデートを記録す
る。そのピアが後にGのペアレントになる場合、このシャドウテーブルは実際の
データ格納部(および変更テーブルが通常のミント到達、変更または削除として
取り扱われる間に生じる任意の差異)になる。
ノードはグループGにグラフトされ、グループGに関連する全てのミントは要求
ノードに関連するMINT―PMに送信される。そのミントは、(タプル内の優
先順位フィールドにしたがった)静的順位の順番に送信される。すべての既知の
ミントの集合は、後のミントの到達および他の状態変更に対して自動的に形成さ
れる必要がある。ノードがグループG内の別のノードからプルーン(prune
)メッセージを受信する場合、何かをする必要はなく、ダウンストリームピアが
グループGに対するすべてのミントを忘れると推定しなければならない。
ないピアからミントを受信する場合、アップデートは無視され、エラーカウンタ
をインクリメントする。ピアがグループに以前に接続されていない場合、ピアは
グループGに対するミントを送信することができないので、これはエラー状態で
ある。
ジを介して)オリジンノードによって削除される場合、ランデブーポイントのM
INT―PMは、データ格納部から対応するミントを取り除き、Gに対する現在
のマルチキャストの広がったツリーに関するチャイルドのピアのそれぞれに破棄
メッセージを伝搬する。
信する場合、(オーナおよび名前によってインデックス付けされた)データ格納
部を調べる。同じオーナおよび名前を有するタプルが存在する場合、データ格納
部から対応するミントを取り除き、Gに対する現在のマルチキャストの広がった
ツリーに関するチャイルドのピアのそれぞれに破棄メッセージを伝搬する。その
名前およびオーナを有するミントが全く存在しない場合、エラーカウンタはエラ
ー状態を示すようにインクリメントされる。破棄メッセージを非ペアレントピア
から受信する場合、シャドウテーブルを更新し、非ペアレントピアがペアレント
になる場合に使用する。ミントの破棄に関連する任意の事象は、ミントがデータ
格納部から除去される場合、ディスパッチされる。
ションの実施例を示す。このトランザクションの実施例は、ネットワークグルー
プがルーティングプロトコルによって形成され得ると想定する。ルーティングプ
ロトコルは、ランデブーポイント(RP)を使用して、グループに対するアンカ
ーとして機能する。一般的なネットワーク動作の間、各ルーティングノードは、
特定のグループおよびその関連RPに直接または間接にアクセスし得る。
エージェントを示す。ネットワーク200において、グループに対するRPとし
てルーティングノード206を有するマルチキャストグループAが形成される。
グループAは、ルーティングノード202、206、208および204を含む
。ルーティングノード202、206、208および204は、これらのノード
のダウンストリームに位置する他のグループAメンバーに情報をルーティングす
る。本発明は、単一のドメイン内に形成されるグループで、または、グループA
内のドメインXのノード204を内包することによって示されるように、複数の
ドメイン内のノードから形成されるグループで使用されるのに適している。
に対するブロック図を示す。ブロック602において、方法600は、図5に示
されるように、ノード206に位置付けられるグループAに対するRPを有する
グループAの形成から開始する。
る。例えば、ある実施形態において、情報ソース220は、グループA、ノード
202に発行コマンド(ミント情報を含む)を伝送する。元のルーティングプロ
トコルの一部として、ノード202は、ノード206がグループAに対するRP
であることに気づく。結果として、ノード202は、最終的に受信されるRPの
方に発行命令をルーティングする。別の実施形態において、情報ソース202は
、ディレクトリサービスを用いて、例えば、グループAに対するRPの位置を決
定するために、ネットワークにクエリし得る。RPの位置を知ると、情報ソース
は、発行コマンドを直接RPに伝送し得る。トランザクションパス502は、ソ
ース220からRPまでの発行コマンドのルーティングを示す。
れるように、MINT処理エージェント236に転送される発行コマンドを受信
する。
納部を新たなミント情報で更新する。この動作は、MINT―PM302がMI
NTチャネル308を介して発行ミントを受信した場合に発生し、そのミント情
報を用いて、関連するデータ格納部304を更新する。
T処理エージェント、すなわち、エージェント232、234および240に伝
搬する。これを達成するために、RPに関連するMINT―PMは、新たなミン
ト情報を、MINTチャネルを介して、グループA内の他のMINT処理エージ
ェントに配信する。MINT処理エージェント236は新たなMINT情報をグ
ループAに発行し、元のルーティングプロトコルによって決定されるように、そ
のアップデートはグループAのルーティングに続く。例えば、トランザクション
パス506は、MINT処理エージェント236からの新たに発行されたミント
情報の、グループA内の他のMINT処理エージェントへのルーティングを示す
。上述するようなミント配信規則にしたがって、一貫性が保持される。結果とし
て、情報ソース220によって発行されたミント情報が、グループA内のMIN
T処理エージェントのすべてに確実に配信され得る。
ク200を示す。例えば、グループAに対するメンバーシップが、線750によ
って指定されるグループから線752によって指定されるグループに増加し、ノ
ード212を含むことに留意されたい。
ロック図を示す。方法800において、クライアント226はグループAに接続
することを要求し、結果として、グループAはノード212およびMINT処理
エージェント242を含むように拡張される。方法800は、ミント情報が新し
いグループメンバーと適合するように、どのように確実に伝搬するかを説明する
。
0に示されるようにノード202、204、206および208を含む。ブロッ
ク804では、クライアント228は、グループAに接続するためにノード21
2に要求を伝送する。クライアント228は、グループAにわたって現在マルチ
キャストされている情報を受信しようとし得る。ブロック806では、ノード2
12は、接続要求をノード206へ転送する。このノード206は既にグループ
Aのメンバーである。接続要求はトランザクションパス702により示される。
ノード212がノード212からの接続要求を受信した場合、ノード212はグ
ループAの広がったツリー(spanning tree)に含まれ、その結果
グループAメンバーシップは752で示される。ノード212と関連するMIN
T処理エージェント242はまた、グループAのメンバーであり得る。
ド212(およびその関連したMIT処理エージェント242)がグループAに
接続したことを通知する。これはトランザクションパス704で示される。ブロ
ック810では、MINT処理エージェント236は、グループAに関するミン
トを、そのMINTデータ格納部から新しく追加されたMINT処理エージェン
ト242へ伝搬する。このミントは、エージェント236のMINT−PMがエ
ージェント242のMINT−PMにミント情報を発行すると、MINTチャネ
ルにわたって伝搬する。これは、トランザクションパス706で示される。ブロ
ック812では、MINT処理エージェント242は、新しいMINT情報を有
するそのデータ格納部をアップデートし、その結果グループAのすべてのMIN
T処理エージェントは同一のグループAのMINT情報を有する。MINTエー
ジェント236はMINTエージェント242のペアレントピア(parent
peer)であることに留意されたい。MINT処理エージェント242が他
の新たに添付されたMINT処理エージェントに対するペアレントピアであった
ならば、それらの他のMINT処理エージェントに新たなミント情報を再発行す
る。
ント情報で引き続いてアップデートされる。数個のノードがグループに追加され
る場合においては、ミント伝搬は接続要求の結果として確立されたルートに従い
得る。例えば、一つの実施形態では、ミント情報は(接続要求と比較して)逆方
向に伝搬する。これは、接続要求を受信したグループのノードからホップバイホ
ップ(hop by hop)で始まって、接続リクエスタに戻る。逆のホップ
バイホップルートの各MINT処理エージェントは、グループの広がったツリー
の新しいブランチと関連したすべてのMINT処理エージェントがアップデート
されるまで、アップデートされる。
INT処理エージェントを用いると、ソース220はグループAにアップデート
されたミント情報を発行しようとする。ブロック814では、ソース220は発
行コマンドを、ノード202を介してRPへ伝送する。これは、トランザクショ
ンパス708で示される。先のように、ソースは複数の方法のうちの一つを使用
して発行コマンドをグループAのRPに伝送し得る。
ック818では、RPはMINT処理エージェント236に発行コマンド(パス
708)を通知し、そしてMINT処理エージェント236はミントを受信し、
新しい発行コマンドのミントに基づいたそのデータ格納部をアップデートする。
ブロック820では、MINT処理エージェント236は、(ペアレントとして
)新しいミント情報をグループAに関連したすべてのピアMINT処理エージェ
ント(チャイルドピア)へ伝搬する。これが起こり得る一つの様式は、トランザ
クションパス710で示されるように、MINT処理エージェント236がグル
ープAの他のメンバーにMINTチャネルにわたって発行コマンドを発行する場
合である。結果として、新しいミント情報はノード202、204、208およ
び212に確実に伝搬される。これらのノードはグループAのすべての部分であ
り、エージェント236に対するチャイルドピアである。
7に示されるように、チャイルドピアに到達するように一つのホップを伝搬する
必要があるだけである。しかし、チャイルドピアはグループAの他のノードに(
ペアレントとして)ミント情報を再発行し得ることが当業者には明らかである。
従って、グループAの広がったツリーが相互に接続したノードの大きなブランチ
を含むならば、新しいミント情報はグループAに関連したすべてのノード(およ
び、MINT処理エージェント)に、広がったツリーの下に(ペアレントからチ
ャイルドまで)ホップバイホップで伝搬する。
び242はすべて、新しいミント情報を受信し、そしてその新しいミント情報を
有するそれらの関連したデータ格納部をアップデートする。従って、本発明によ
れば、新しく発行されたミント情報は、グループAの広がったツリーのアクティ
ブなノードに関連したすべてのMINT処理エージェントに確実に配信される。
かを示す。
をクエリすることを望む。クライアント228はクエリ命令を目的のグループと
してグループAを特定するノード212に伝送する。用いられるクエリのタイプ
は、グループAのネットワーク中に発行されたデータバインディングのすべての
既知の名前(および、それぞれのオリジン)を返す。例えば、上記の名前ベース
のクエリ命令(query−name(A))は、この情報を返す。
る。これは、トランザクションパス712で示される。
パス714により示されるように、クエリの結果をクライアント228に伝送す
ることにより、要求されたミント情報に応答する。これは、エージェント242
でのMINT−PMがその関連したミントデータ格納部から要求された情報を取
り出し、MINTチャネルにわたる結果をクライアント228に伝送する場合に
発生する。ブロック830では、クライアント228は要求されたミント情報を
受信し、そして結果として、クライアント228は返されたミント情報を使用し
てグループAの状態を判定し得るか、またはグループAにおいて伝送されたデー
タストリームを受信するアクションをとり得る。
Tバインディングを破棄する方法900のブロック図を示す。この方法900は
、図10および図11を参照して説明される。
関連のトランザクションを示す。
Aに添付され、これは、図10に示されるように、ノードおよびMINT処理エ
ージェントから構成される。ブロック904では、クライアント228は、クラ
イアント228からノード212までリーブ要求(leave request
)を伝送することにより、グループAからの終結を要求する。このリーブ要求の
ルートは1002で示される。
28はグループAからそのメンバーシップを終結していることを通知し、従って
ノード212はグループから取り除かれる。ブロック908では、ノード212
がグループAから取り除かれるので、エージェント242はグループAに関連す
るミントを破棄する。しかし、ノード212が他のグループのメンバーである場
合は、それらの他のグループに関連するミントはエージェント242により維持
されることに注目すべきである。他の実施形態では、エージェント242は、以
下のセクションで説明するように、本発明の他の局面に従って、グループを離れ
た後にミントを維持し得る。
ド206)の方へ、リーブ要求を伝搬する。RPはエージェント236にトラン
ザクションパス1004で示されるような(クライアント228による)リーブ
要求を通知する。ブロック912では、エージェント236は、それがグループ
のRPと関連するために、それをグループAのミントの格納部を維持する。グル
ープAが存在する限り、エージェント236は、ミントを他のグループメンバー
に伝搬することをエージェントが要求する場合において、ミントのそのデータ格
納部を維持する。
ブ要求を処理し、結果としてノード212はグループAから取り除かれる。これ
が起こった後、生じたグループは図11のグループAで示されるように、ノード
202、206および208を含む。
方法900は以下に説明する追加のトランザクションで継続する。
を発行する。ノード202は発行コマンドを受信し、そしてそれをRPの方にル
ート付けする。上記のように、情報ソースはRPの位置を見つけて、発行コマン
ドを直接RPに発行することができる。あるいは、潜在的なグループルーティン
グプロトコルの結果として、ノード202はRPの位置を知ることができ、そし
てそれゆえに、RPの方へ発行コマンドをルート付けする。このトランザクショ
ンはトランザクションパス1102に示される。
は発行コマンドを受信し、発行されたミントをMINT処理エージェント236
に転送する。ブロック920では、MINT処理エージェント236は、新たな
ミント情報によりそのデータ格納部をアップデートする。ブロック922では、
MINT処理エージェントは新たなミント情報をグループAの他のMINT処理
エージェント(すなわち、エージェント232、234および240)に伝搬す
る。これはトランザクションパス1106で示される。ミントの伝搬は、エージ
ェント236が新たなミント情報を有する発行コマンドをグループAの他のノー
ドに発行するときに起こる。
結果的に、ノード212はグループAの広がったツリーから取り除かれ、MIN
T処理エージェント242は、もはやグループAに関する新たなミント情報でア
ップデートされない。しかし、MINTプロトコルは、グループAのアクティブ
なメンバーであるMINT処理エージェントのためのミントデータ格納部を確実
にアップデートし続ける。ノード212が将来、グループAを接続することを要
求すれば、アップデートされたミントは再度ノード212へ伝搬され、その後M
INT処理エージェント242に伝搬される。
問題を克服するように作動する。過剰なルーティング変動の間、特定のノードが
反復して離れ、次いでグループに再接続する場合に、それらのノードに関連した
データ格納部中のミント情報は繰り返し破棄され、再配置(repopulat
e)される。これは、データネットワーク上のミント情報の過剰なトランザクシ
ョンをもたらす。この問題を回避するために、MINTプロトコルに対する拡張
は、過剰なルーティング変化の結果として、データ格納部の破棄および再配置を
回避する。
部中のミントにわたって計算される。MINTダイジェストは、データ格納部中
のすべてのミントを表してもよいし、あるいはデータ格納部中のミントの選択さ
れた部分を表してもよい。ノードがグループを離れたときにミント情報を破棄す
る代わりに、そのソードに関連したミント情報はその関連のMINTダイジェス
トとともにデータ格納部中に保存される。ノードがグループに再接続すると、そ
れはそのMINTダイジェストをグループに伝送する。ノードにおけるMINT
ダイジェストがグループの現在のMINTダイジェストとは異なると、ノードは
ミント情報の新たなコピーとともにアップデートされる。次いで、ノードはその
ミントデータ格納部およびその関連のダイジェストをアップデートする。ノード
からのMINTダイジェストがグループからのMINTダイジェストと適合する
と、ミント情報の新たなコピーをノードに伝送する必要はない。それゆえ、拡張
されたMINTプロトコルは、ネットワーク中のミント情報の過剰な伝送を回避
する。
に用いられることがないように、時間パラメータが使用される。ノードがグルー
プを離れると、そのノードに関連したMINT処理エージェントは時間パラメー
タを使用して、データ格納部にミント情報をどれほど長く保存するかを決定する
。この時間パラメータ値はネットワーク管理者により決定され得る。時間パラメ
ータにより規定された期間中、データ格納部およびその関連のMINTダイジェ
ストを保存することにより、ミント情報の過剰な伝達は、上記のように防止され
得る。しかし、ノードがグループを離れ、時間パラメータにより規定された期間
が満了すると、ミントデータ格納部はそのグループのミントから取り除かれ得、
それによりデータ格納物のリソースを無くす(free up)。それゆえ、M
INT処理エージェントはデータ格納部を保存して、ネットワークフラッピング
間の冗長なミント伝達を防止する。そして選択された期間の満了後、データ格納
部を消去して、さらなるミントを格納する価値あるリソースを解放する。
記の方法および装置における改変は、本発明の範囲から逸脱することなく可能で
ある。従って、本明細書中の開示および記載は、提示であり、限定されるもので
はなく、特許請求の範囲に示される本発明の範囲内である。
ロック図を示す。
す。
ブロック図を示す。
す。
方法のブロック図を示す。
バインディングを終端させる方法のブロック図を示す。
に示すための図である。
に示すための図である。
Claims (15)
- 【請求項1】 データネットワークにおいて、データを配信する方法であっ
て、該データネットワークが、複数のノードと、マルチキャストグループを形成
する該複数のノードの少なくとも一部とを接続し、該マルチキャストグループ内
の該ノードのうちの1つが、ランデブーノードとして指定され、該方法は、 該マルチキャストグループ内の該ノードの各々で、グループ状態を含むデータ
格納物を維持する工程と、 該ランデブーノードで状態アップデートを受信する工程と、 該状態アップデートを用いて、該データ格納物の中の該グループ状態を該ラン
デブーノードでアップデートする工程と、 信頼できるプロトコルを用いて、該ランデブーノードから、該マルチキャスト
グループ内の他のノードに状態アップデートを伝搬する工程と、 該データ格納物の中の該グループ状態を、該マルチキャストグループ内の他の
ノードでアップデートする工程と、 を包含する、方法。 - 【請求項2】 前記複数のノードのうちの1つである接続ノードが、マルチ
キャストグループに加えられ、データ格納物を有し、前記方法は、 前記グループ状態を該接続ノードに伝搬する工程と、 該グループ状態を用いて、該データ格納物を該接続ノードでアップデートする
工程と、 をさらに包含する、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 前記グループ状態を伝搬する工程が、該グループ状態を、前
記マルチキャストグループ内の選択されたノードから前記接続ノードに伝搬する
工程を包含する、請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】 前記グループ状態を伝搬する工程が、該グループ状態を、前
記マルチキャストグループ内の、前記接続ノードの最も近傍にある選択されたノ
ードから、該接続ノードに伝搬する工程を包含する、請求項3に記載の方法。 - 【請求項5】 前記グループ状態を伝搬する工程が、該グループ状態を、前
記マルチキャストグループ内の選択されたノードから前記接続ノードに伝搬する
工程を包含し、該選択されたノードが、ネットワークルーティングプロトコルか
ら決定される、請求項3に記載の方法。 - 【請求項6】 データネットワークにおけるノードでデータを処理する処理
エージェントであって、前記データネットワークが、複数のノードと、マルチキ
ャストグループを形成する該複数のノードの少なくとも一部とを接続し、該マル
チキャストグループ内の該ノードのうちの1つが、ランデブーノードとして指定
され、該処理エージェントは、 状態メモリと、 該データネットワーク内の選択されたノードに結合するロジックを有し、信頼
できるプロトコルを用いて、データチャネルを介して、該データネットワーク内
の他の処理エージェントと共にデータを伝送し、受信するロジックを有するプロ
トコルプロセッサであって、該状態メモリに結合し、該状態メモリに該データを
格納し、該状態メモリから該データを取り出すロジックを有する、プロトコルプ
ロセッサと、 を含む、処理エージェント。 - 【請求項7】 前記選択されたノードが、前記マルチキャストグループ内の
選択されたノードであり、前記プロトコルプロセッサが、 該マルチキャストグループ内の少なくとも1つの第1の処理エージェントから
、前記データチャネルを介してデータを受信するロジックと、 該データを用いて、前記状態メモリをアップデートするロジックと、 該マルチキャストグループに関連付けられた少なくとも1つの第2の処理エー
ジェントに、該データチャネルを介して該データを伝送するロジックと、 をさらに含む、請求項6に記載の処理エージェント。 - 【請求項8】 パケット転送エンジンをさらに含み、該パケット転送エンジ
ンが、前記プロトコルプロセッサ、前記状態メモリ、および前記選択されたノー
ドに結合され、該パケット転送エンジンは、 該状態メモリから前記データを取り出すロジックと、 該データネットワーク上で伝送されたデータパケットを受信するロジックと、 該状態メモリから取り出されたデータに基づいて、該受信したデータパケット
を処理して、出力データストリームを形成するロジックと、 該データネットワーク上で該出力データストリームを伝送するロジックと、 を含む、請求項6に記載の処理エージェント。 - 【請求項9】 前記パケット転送エンジンは、前記状態メモリから取り出し
たデータから得られる優先情報に基づいて、前記受信したデータパケットを処理
するロジックを有する、請求項8に記載の処理エージェント。 - 【請求項10】 データネットワーク内の選択されたノードに結合された処
理エージェントを動作する方法であって、該データネットワークが、複数のノー
ドと、該選択されたノードを含むマルチキャストグループを形成する該複数のノ
ードの少なくとも一部とを接続し、該マルチキャストグループ内の該ノードのう
ちの1つが、ランデブーノードとして指定され、該方法は、 データチャネルを介してデータを受信する工程と、 該データを用いて状態メモリをアップデートする工程と、 信頼できるプロトコルを用いて、該マルチキャストグループ内の他の処理エー
ジェントに、該データチャネルを介してデータを伝搬する工程と、 を包含する、方法。 - 【請求項11】 前記選択されたノードへのチャイルドピアである接続ノー
ドが、前記マルチキャストグループを接続し、 該接続ノードが、該マルチキャストグループを接続したというしるしを受信す
る工程と、 信頼できるプロトコルを用いて、前記データチャネルを介して、前記状態メモ
リから該接続ノードにデータを伝搬する工程と、 をさらに包含する、請求項10に記載の方法。 - 【請求項12】 前記データネットワーク内のリクエスタから、前記状態メ
モリの中のデータについてのクエリを受信する工程と、 該クエリに応答して、前記データチャネルを介して、該状態メモリの中の該デ
ータの少なくとも一部を該リクエスタに伝送する工程と、 をさらに包含する、請求項10に記載の方法。 - 【請求項13】 データを伝送するデータネットワークであって、前記デー
タネットワークが、複数のノードと、マルチキャストグループを形成する該複数
のノードの少なくとも一部とを接続し、該マルチキャストグループ内の該ノード
のうちの1つが、ランデブーノードとして指定され、該データネットワークは、 複数の処理エージェントであって、各々の処理エージェントが、状態メモリを
有し、該マルチキャストグループ内の対応するノードに結合される、処理エージ
ェントと、 該ランデブーノードに結合された該処理エージェントで、データを受信する手
段と、 該データを用いて、該ランデブーノードに結合された該処理エージェントの該
状態メモリをアップデートする手段と、 該ランデブーノードに結合された該処理エージェントの該状態メモリからの該
データを、該マルチキャストグループ内の他の全ての処理エージェントに伝搬す
る手段と、 該データを用いて、該マルチキャストグループ内の他の全ての処理エージェン
トの該状態メモリをアップデートする手段と、 を含む、データネットワーク。 - 【請求項14】 前記複数のノードのうちの1つである接続ノードが、マル
チキャストグループに加えられ、データ格納物を有し、前記方法は、 信頼できるプロトコルを用いて、前記データを該接続ノードに伝搬する工程と
、 該データを用いて、該接続ノードにある該データ格納物をアップデートする工
程と、 をさらに包含する、請求項13に記載の方法。 - 【請求項15】 前記伝搬する手段が、前記処理エージェントの各々におい
て、信頼できるプロトコルを用いて、データチャネルをインプリメントするロジ
ックを含む、請求項13に記載の方法。
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