JP2004179811A - パケット中継装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、特定の送信元からのマルチキャストグループにしか参加できないマルチキャストネットワークにおいて、不特定の送信元サーバからのマルチキャストグループへの参加要求しか出せない端末を、端末に手を加えることなく、ネットワーク管理者が許可する送信元からのマルチキャストグループに、端末からの要求に応じて動的に参加させたり離脱させたりすることである。
【解決手段】送信元非限定のマルチキャストしかサポートしていない端末１００からのマルチキャストグループへの参加要求に含まれるマルチキャストグループアドレスとその参加要求の発生した回線１１６とをもとに、そのマルチキャストネットワークへのネットワーク管理者が許可する送信元サーバをマルチキャスト送信元管理表２２０で算出することにより、マルチキャストルータ１１０は送信元非限定のマルチキャストグループへの参加要求を、ネットワーク管理者が許可する送信元サーバからのマルチキャストグループへの参加要求に変換する。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は送信元サーバが限定されるマルチキャストネットワークに関し、特に送信元サーバを指定することができない端末を接続する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【非特許文献１】
「Ｓｏｕｒｃｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔによる新たな通信アーキテクチャ」， 情報処理， ２００２年３月， Ｖｏｌ ４３， Ｎｏ． ３， ｐｐ． ２６０−２６５
マルチキャストは、インターネットにおいて複数の送信先に同時にパケットを送信する技術である。１つの送信先にパケットを複数回送るのに比べて少ない量のパケットで複数の送信先に流すことが可能であるため、特にストリーミングやビデオ会議に代表される大容量トラフィックを必要とするリアルタイムマルチメディア通信に適している。
【０００３】
しかしながら今日マルチキャストネットワークはあまり世の中に普及していない。その大きな原因の一つに、マルチキャスト経路制御の繁雑さがある。ＤＶＭＲＰ（Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ： ＲＦＣ１０７５）やＰＩＭ−ＤＭ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ−Ｄｅｎｓｅ Ｍｏｄｅ： ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｐｉｍ−ｄｍ−ｎｅｗ−ｖ２−０１．ｔｘｔ）といったマルチキャスト経路制御プロトコルは単純であるものの、マルチキャストトラフィックを送信不要なセグメント（ネットワークの構成単位）にも流すためにネットワーク利用効率が悪いという欠点があった。そのためこの欠点を克服したＰＩＭ−ＳＭ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ−Ｓｐａｒｓｅ Ｍｏｄｅ： ＲＦＣ２３６２）がマルチキャストネットワークの運用では通常用いられている。ＰＩＭ−ＳＭは必要最小限のセグメントにだけマルチキャストトラフィックを流すものの、マルチキャスト送信ツリー計算のオーバーヘッドが大きいために、プロトコルが複雑、運用が難しい、ルータの負荷が大きくなるといった難点がある。（朝枝， 「Ｓｏｕｒｃｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔによる新たな通信アーキテクチャ」， 情報処理， ２００２年３月， Ｖｏｌ ４３， Ｎｏ． ３， ｐｐ． ２６０−２６５）
この繁雑さを解消するために提案されている有力な技術に、ソース限定型マルチキャスト（Ｓｏｕｒｃｅ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）がある。従来型のｎ対ｎのマルチキャスト通信ではマルチキャスト受信端末がグループへの参加要求を送信していたが、ソース限定型マルチキャストではマルチキャスト受信端末がグループへの参加要求を送信するときに、マルチキャスト送信元を同時に指定する。受信元でマルチキャスト送信元を指定して、１対ｎのマルチキャスト通信に処理を限定し、マルチキャスト経路制御をより単純にすることがその狙いである（ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｓｓｍ−ｏｖｅｒｖｉｅｗ−００．ｔｘｔ）。マルチキャストが用いられる事例の多くが少数のサーバからのストリーミングであることを考えると、１対ｎの通信に処理を限定してもマルチキャストに対するユーザニーズは満たすことが出来る。
【０００４】
ソース限定型マルチキャスト経路制御と従来のマルチキャスト経路制御との大きな違いは、エンドユーザの端末がマルチキャストグループに加入するときにマルチキャストグループのアドレスと一緒にその送信元サーバを指定しなければならないことである。エンドユーザの端末がソース限定型マルチキャストネットワークに参加するには、それに対応したマルチキャストグループ管理プロトコル（ＩＰｖ４ではＩＧＭＰｖ３ ＝ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｕｐ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｖｅｒｓｉｏｎ ３、ＩＰｖ６ではＭＬＤｖ２ ＝ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｌｉｓｔｅｎｅｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｖｅｒｓｉｏｎ ２）をサポートする必要がある。しかしながら今日現在ＩＧＭＰｖ３やＭＬＤｖ２をサポートした端末の数は多くない。またＩＧＭＰｖ３やＭＬＤｖ２は従来のソース非限定型マルチキャストグループ管理プロトコルに比べて実装コストが高いため、情報家電に代表される低コスト性が要求される端末には今後も実装されないことが予想される。
【０００５】
そのためＩＧＭＰｖ３やＭＬＤｖ２をサポートしない端末をソース限定型マルチキャストネットワークに接続するための提案がいくつかなされている。Ｃｉｓｃｏ社のＩＧＭＰｖ３ Ｌｉｔｅでは、エンドユーザ端末のアプリケーションに機能を限定したＩＧＭＰｖ３変換ライブラリを組み込むことによって、エンドユーザ端末のアプリケーションがＩＧＭＰｖ３をサポートしていなくても変換ライブラリを通じてソース限定型マルチキャストネットワークに参加できるようにしている。Ｃｉｓｃｏ社のＵＲＤ（ＵＲＬ Ｒｅｎｄｅｚｖｏｕｓ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）では、エンドユーザがＨＴＴＰ（Ｈｙｐｅｒ Ｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）によりルータに対して送信元サーバを指示することにより、エンドユーザの端末やアプリケーションがＩＧＭＰｖ３に対応していなくてもルータに対してソース限定型マルチキャストネットワークへの参加要求を通知することができる。これらの他にもルータ自身がある回線に対して特定の送信元からのマルチキャストグループに静的に参加することにより、その回線上にいるエンドユーザ端末がＩＧＭＰｖ３をサポートしていなくても回線上にその送信元からのマルチキャストトラフィックが流れるようにすることもできる（Ｃｉｓｃｏ社 ”Ｓｏｕｒｃｅ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｗｉｔｈ ＩＧＭＰｖ３， ＩＧＭＰｖ３ｌｉｔｅ， ａｎｄ ＵＲＤ ｆｅａｔｕｒｅ ｍｏｄｕｌｅ， Ｒｅｌｅａｓｅ １２．１（５）Ｔ”， ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｉｓｃｏ．ｃｏｍ／ｕｎｉｖｅｒｃｄ／ｃｃ／ｔｄ／ｄｏｃ／ｐｒｏｄｕｃｔ／ｓｏｆｔｗａｒｅ／ｉｏｓ１２１／１２１ｎｅｗｆｔ／１２１ｔ／１２１ｔ５／ｄｔｓｓｍ５ｔ．ｈｔｍ）。
【０００６】
ソース限定型マルチキャストの利点の一つに、特定の端末からのマルチキャスト送信のみを許容するため不特定端末からのマルチキャスト送信によってネットワーク資源を無駄に消費されることを防止できることがある。この観点でソース限定型マルチキャストをより改善する提案としては、Ｓｏｎｅｒａ社のＬｅｈｔｏｎｅｎによって提案されたマルチキャスト制御プロトコル（ｄｒａｆｔ−ｌｅｈｔｏｎｅｎ−ｍａｇｍａ−ｍｃｏｐ−００．ｔｘｔ）がある。このシステムは、ソース限定型マルチキャスト参加要求をマルチキャスト中継装置が受信したときにマルチキャスト制御サーバに参加の可不可を問い合わせることにより、ソース限定型マルチキャスト参加要求のフィルタリングをマルチキャスト制御サーバで一括して管理できるシステムである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ソース限定型マルチキャストネットワークにソース限定型マルチキャスト未対応の端末を繋げる従来の技術には二つの問題点がある。一つはエンドユーザ側のコンピュータやアプリケーションに手を入れなければ対応できないことである。ＩＧＭＰｖ３ ＬｉｔｅとＵＲＤとがこの欠点を有する。ＩＧＭＰｖ３ Ｌｉｔｅの場合はアプリケーションを変換ライブラリを用いて再構築する必要があり、ＵＲＤの場合はアプリケーションとは別にユーザが別途自らソース限定型マルチキャストネットワークへの参加手続を行う必要がある。そのためソース非限定型マルチキャストネットワークに比べて、ユーザの手間が大きくなっている。ルータ自身が静的にマルチキャスト参加する場合にはこの問題点はない。しかしながら、この場合には実際にマルチキャスト参加者がいない場合もルータが静的にマルチキャストグループに加入している回線にはマルチキャストトラフィックが流れてしまう。そのため回線帯域の無駄使いによる輻輳や不要な回線コストをユーザに強いてしまう。
【０００８】
本発明はこれら二つの問題点を同時に解決する。即ちソース非限定型マルチキャストにしか対応していないエンドユーザ端末を、設定を変更せずにソース限定型マルチキャストネットワークに動的に参加させたり離脱させたりすることが本発明の解決するべき課題である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明では端末からルータへ送られるソース非限定型マルチキャストグループ参加要求をソース限定型マルチキャストグループ参加要求に変換する。変換に際しては、マルチキャスト送信元管理表を用いる。この表ではルータ、マルチキャストグループアドレス、マルチキャストグループ管理パケット発信端末の３つと、それに対応する送信元サーバとの対応を管理する。この表はマルチキャスト制御プロトコルにて用いられる表と同様なものである。
【００１０】
エンドユーザ端末を収容するルータはこの表を用いて、ソース非限定型マルチキャストグループ参加要求をネットワーク管理者が許可した送信元サーバに限定されたマルチキャストグループ参加要求に変換する。又ルータがソース限定型マルチキャストグループへの参加者の有無を問い合わせるときも、ルータは同じ表を検索してそのソースからのマルチキャストグループへの参加が認められていることを確認した後、ソース非限定マルチキャストグループへの参加者の有無を問い合わせる。
【００１１】
本発明の一つの観点は、マルチキャストクライアント端末を収容するパケット中継装置であって、 マルチキャスト送信元を指定できないマルチキャストクライアント端末からのマルチキャストグループへの参加または離脱要求を、マルチキャスト送信元を指定したマルチキャストグループへの参加または離脱要求に変換して処理するパケット中継装置である。この中継装置では、マルチキャストクライアント端末のアドレスと、参加または離脱要求されたマルチキャストグループのアドレスを元にして、指定すべきマルチキャスト送信元を定めることができる。さらに詳細には、マルチキャストグループアドレスと、マルチキャストクライアント端末アドレスと、それらに対応するマルチキャスト送信元アドレスとの対応テーブルを用い、マルチキャスト送信元を指定できないマルチキャストクライアント端末からマルチキャストグループへの参加または離脱要求が発生したとき、対応テーブルを参照して、参加または離脱要求を行ったマルチキャストクライアント端末のアドレスと参加または離脱要求されたマルチキャストグループのアドレスを含むエントリのマルチキャスト送信元アドレスを、指定すべきマルチキャスト送信元とする。対応テーブルのマルチキャスト送信元アドレスが”Ｄｏｎ’ｔｃａｒｅ”である場合には、マルチキャスト送信元を指定しないマルチキャストグループへの参加または離脱要求として処理することにしてもよい。対応テーブルは、パケット中継装置に内蔵されるか、あるいは、パケット中継装置と回線により接続されてアクセス可能な別個の装置内に配置される。
【００１２】
本発明の他の態様は、マルチキャストクライアント端末を収容するパケット中継装置であって、 マルチキャスト参加問い合わせに対して、特定のマルチキャスト送信元からのマルチキャストグループに参加するマルチキャストクライアント端末が、あるネットワークに存在するかどうかを、マルチキャストクライアント端末がマルチキャスト送信元を特定するマルチキャスト参加問い合わせに応答する機能を持たない場合でも検出できるパケット中継装置である。この態様では、マルチキャストグループアドレスと、マルチキャストクライアント端末アドレスと、それらに対応するマルチキャスト送信元アドレスとの対応テーブルを検索することにより、特定のマルチキャスト送信元からのマルチキャストグループに参加するマルチキャストクライアント端末が、あるネットワークに存在するかどうかを検出することができる。
本発明の他の観点は、マルチキャストクライアント端末を収容するパケット中継装置であって、マルチキャストグループと、マルチキャストグループのクライアントとなる端末のアドレスと、マルチキャストグループの送信元となるアドレスとの対応を管理する管理テーブルを備えることを特徴とするパケット中継装置であり、このテーブルを用いて、ソース非限定型マルチキャストグループ参加要求をソース限定型マルチキャストグループ参加要求に変換する。
【００１３】
本発明の他の観点は、ソース非限定型マルチキャストグループ参加要求をソース限定型マルチキャストグループ参加要求に変換する方法である。具体的には、送信元非限定のマルチキャストしかサポートしていない端末からのマルチキャストグループへの参加要求に含まれるマルチキャストグループアドレスとその参加要求の発生した回線とをもとに、そのマルチキャストネットワークへのネットワーク管理者が許可する送信元サーバをマルチキャスト送信元管理表で算出する。マルチキャストルータは送信元非限定のマルチキャストグループへの参加要求を、ネットワーク管理者が許可する送信元サーバからのマルチキャストグループへの参加要求に変換する。また、マルチキャストルータが特定の送信元サーバからのマルチキャストグループに参加する端末があるネットワークに存在するか否かを定期的に調べる際に、そのマルチキャストグループアドレスとその参加要求の発生した回線とをもとにそのマルチキャストネットワークへのネットワーク管理者が許可する送信元サーバをマルチキャスト送信元管理表にて算出する。算出された送信元サーバが調べようとしている送信元サーバと不一致ならば、その送信元サーバからのマルチキャストアドレスに参加する端末は回線には存在しないとマルチキャストルータは判断する。算出された送信元サーバが調べようとしている送信元サーバと一致した場合には、マルチキャストルータは送信元サーバを特定せずにマルチキャストグループへ参加している端末が回線に存在するか否かを従来同様な方法で調べる。ここで該当する端末が見つかるか否かが即ちその送信元サーバからのマルチキャストアドレスに参加する端末が回線に存在するか否かである。 他の観点は、マルチキャストクライアントとそのマルチキャストクライアントを収容するマルチキャスト中継装置とマルチキャストグループアドレスとマルチキャストクライアントアドレスとそれらに対応するマルチキャスト送信元アドレスとの対応表から構成されるネットワークにおいて、マルチキャストクライアントからの送信元未指定のマルチキャストグループへの参加要求が発生したとき、マルチキャスト送信元アドレス対応表を基にして、その参加要求を行ったマルチキャストクライアントのアドレスからそのマルチキャストグループアドレスに対応する送信元アドレスを検索することにより、発生した送信元未指定のマルチキャストグループへの参加要求を送信元を指定したマルチキャストグループ参加要求に変換する方法である。また、マルチキャストクライアントとそのマルチキャストクライアントを収容するマルチキャスト中継装置とマルチキャストグループアドレスとマルチキャストクライアントアドレスとそれらに対応するマルチキャスト送信元アドレスとの対応表から構成されるネットワークにおいて、マルチキャスト中継装置から特定の送信元からのマルチキャストグループへの参加問い合わせがマルチキャスト中継装置のあるインタフェースに発生したとき、マルチキャスト送信元アドレス対応表を基にして、その参加問い合わせを送信するインタフェースにおけるマルチキャスト中継装置のアドレスからマルチキャストグループに対応するネットワーク管理者が定義したマルチキャスト送信元アドレスを検索する方法である。
【００１４】
本発明の範囲は、上記の方法を実現するネットワークシステム、および、上記のパケット中継装置を用いたネットワークシステムを含むものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を具体的に説明する。
【００１６】
図１は本発明の対象であるソース限定型マルチキャストルーティングの全体像を示す。図２は本発明を用いたソース限定型マルチキャストルーティング変換装置の全体図である。図３は、マルチキャストネットワークにおいて端末を収容する位置にあるエッジルータがソース非限定型マルチキャストグループ参加要求をネットワーク管理者が許可した送信元サーバに限定されたマルチキャストグループ参加要求に変換する方法を示すフローチャートであり、図４はソース限定型マルチキャストグループに参加する端末の問い合わせをソース非限定型のマルチキャストグループ参加要求に変換する方法を示すフローチャートである。図５、図６、図７では、本発明の別の実施例を紹介する。
【００１７】
図１を用いてまず一般的なマルチキャスト通信の実現方法を説明する。マルチキャストクライアント端末１００はマルチキャストグループに参加するとき、端末１００を直接収容する位置にあるマルチキャストルータ１１０に対してマルチキャストグループへの参加要求を送信する。従来型のソース非限定マルチキャストの場合にはＩＧＭＰｖ２やＭＬＤｖ１といったマルチキャストグループ管理プロトコルが、またソース限定マルチキャストの場合にはＩＧＭＰｖ３やＭＬＤｖ２といったマルチキャストグループ管理プロトコルが、それぞれ用いられる。マルチキャストルータ１１０はマルチキャストグループへの参加要求を回線１１６経由でマルチキャストグループ管理パケット処理部１１４にて受信する。マルチキャストグループ管理パケット処理部１１４は受信したマルチキャスト参加要求をマルチキャスト経路制御部１１２に対して通知する。マルチキャスト経路制御部１１２は隣接するマルチキャストルータ群のうち送信元方向のマルチキャストルータ１２１（ソース限定型マルチキャストの場合は指定されたソースアドレスにユニキャストで到達するためのネクストホップルータである。ソース非限定型マルチキャストの場合はグループアドレスに対応してネットワーク管理者によって定義されたランデブーポイントと呼ばれるアドレスにユニキャストで到達するためのネクストホップルータ）に対してそのマルチキャストグループへの参加要求があったことを通知する。このルータ間のグループ参加離脱通知にはＰＩＭ−ＳＭなどのマルチキャストルーティングプロトコルが用いられる。マルチキャスト経路制御部１１２は同時に、パケット中継部１１８に対して、ルータ１２１から当該マルチキャストグループ宛に届いたパケット（ソース限定型マルチキャストの場合には、更に指定されたソースからという条件が追加される）をマルチキャストクライアント端末１００のいる回線１１６へ中継する設定を追加する。
【００１８】
この通知作業とパケット中継設定追加の繰り返しにより、ネットワーク１２０内のマルチキャストクライアント端末と送信端末との間に位置する全マルチキャストルータがマルチキャスト経路情報を知ることが出来る（ソース非限定型マルチキャストの場合、マルチキャストクライアント端末とランデブーポイントのマルチキャストルータの間のマルチキャストルータのみがマルチキャスト経路情報を知っているため、ランデブーポイントと送信端末との間のマルチキャストルータは必ずしもマルチキャスト経路情報を知らない。しかしながら全てのルータはランデブーポイントの場所を知っていることが前提になっているため、送信端末からマルチキャストグループに対応するランデブーポイントへ到達できるので、最終的には送信端末と受信端末の間の全ルータでマルチキャスト経路情報を知ることが可能である。従って、マルチキャストネットワーク１２０内のマルチキャスト送信サーバ１３０がそのマルチキャストグループ宛に通信すると、マルチキャストルータ１２２、１２１、１１０を介して端末１００へも通信が流れるようになる。
【００１９】
マルチキャストルータ１１０のマルチキャストグループ管理部１１４は端末１００がマルチキャストグループに参加しているかを把握するために、端末１００の存在する回線１１６に対してマルチキャスト参加者がいるかどうかを定期的に確認している。端末１００がマルチキャストグループに参加している場合には、端末１００はその確認の問合せに対してそのマルチキャストグループへの参加要求を返答する。これらのやりとりに用いられるプロトコルは、ソース限定型マルチキャストの問い合わせの場合にはＩＧＭＰｖ３やＭＬＤｖ２であり、ソース非限定型マルチキャストの場合にはＩＧＭＰｖ２やＭＬＤｖ１である。既に端末１００がそのマルチキャストグループには参加していない場合、端末１００は何も返事を返さない。そのため回線１１６において一定時間マルチキャスト参加要求が途絶えると、マルチキャストルータ１１０は回線１１６にはそのマルチキャストグループに参加している端末が存在しないと判断して、送信元方向の隣接マルチキャストルータ１２１にそのマルチキャストグループからの離脱要求をＰＩＭ−ＳＭなどのマルチキャストルーティングプロトコルを用いて送信する。
【００２０】
マルチキャスト経路制御部１１２は同時に、パケット中継部１１８に対して、ルータ１２１から当該マルチキャストグループ宛に届いたパケット（ソース限定型マルチキャストの場合には、更に指定されたソースからという条件が追加される）をマルチキャストクライアント端末１００のいるネットワークへ中継する設定を削除する。
【００２１】
この通知作業とパケット中継設定削除の繰り返しによりネットワーク１２０内の全マルチキャストルータにエッジルータ１１０におけるそのマルチキャストグループへの経路情報の消失が広まるので、マルチキャスト送信サーバ１３０がマルチキャストグループ宛に通信しても端末１００へその通信が届かなくなる。
【００２２】
ソース非限定型マルチキャストにおいては、マルチキャストクライアント端末１００からマルチキャストルータ１１０を介してネットワーク１２０全体に広告される参加要求や離脱要求にマルチキャストグループアドレスしか含まれないのに対して、ソース限定型マルチキャストへの参加要求の場合はマルチキャスト送信サーバ１３０のアドレスとマルチキャストグループアドレスのペアが端末１００から広告される。このためソース限定型マルチキャストの場合には、指定されたマルチキャスト送信サーバ１３０からのトラフィックしかマルチキャストクライアント端末１００に到達しないようにネットワーク１２０で経路制御を行うことが出来る。指定されていないマルチキャスト送信サーバ１３１からの同じマルチキャストアドレスへのトラフィックは、ソース非限定型マルチキャストではマルチキャスト送信サーバ１３０からと同じようにマルチキャストクライアント端末１００へ到達する。一方ソース限定型マルチキャストでは、送信元サーバ１３１からのマルチキャストパケットの中継方法がネットワーク１２０内に存在しないために、送信元サーバが異なれば同じマルチキャストアドレスでもトラフィックが要求元には到達しないように経路制御されるからである。
【００２３】
ソース限定型マルチキャストを実現するためにはマルチキャストクライアント端末１００とマルチキャストルータ１１０との間の通信、マルチキャストルータ１１０と隣接するマルチキャストルータ１２２との間の通信の両方において、送信元サーバをマルチキャストグループアドレスと共に広告する必要があるが、後者のルータ間の通信については既存のマルチキャスト制御プロトコルＰＩＭ−ＳＭ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｓｐａｒｓｅ Ｍｏｄｅ， ＩＥＴＦ ＲＦＣ２３６２にて規定される）によって送信元サーバの情報をやりとりすることができる。前者の端末とマルチキャストルータ間の通信についてはマルチキャストグループ管理プロトコルが用いられるが、従来の技術の節にて説明したように必ずしも全ての端末が送信元サーバアドレスを通知できるマルチキャストグループ管理プロトコルを実装しているわけではない。そのためソース限定型マルチキャストを実現するためには、端末、マルチキャストルータ間のマルチキャストグループ管理方法が課題となるのである。
【００２４】
端末、マルチキャストルータ間のマルチキャストグループ管理に用いられるＩＧＭＰｖ２やＭＬＤｖ１では、参加要求（Ｊｏｉｎ）、参加問い合わせ（Ｑｕｅｒｙ）、離脱要求（Ｌｅａｖｅ）の３種類のパケットが定義されてい、それぞれが上述の要領で用いられている。よってこれら３種類のソース非限定型マルチキャストグループ管理パケットを、ソース限定型マルチキャストの対応するパケットに変換できれば十分である。以下これら３種類のパケットの変換方法について説明する。
【００２５】
図２を用いてソース非限定型マルチキャスト参加要求（Ｊｏｉｎ）並びに離脱要求（Ｌｅａｖｅ）をソース限定型マルチキャストに変換する方法を説明する。マルチキャスト送信元管理表２２０はマルチキャストグループアドレス欄２２２、マルチキャスト参加離脱要求発生元欄２２３、マルチキャスト送信元サーバアドレス欄２２４の３つ組の対応を管理する。本実施例ではルータ管理者が予めマルチキャスト送信元表２２０の中身を然るべき内容に埋めてあることを想定している。
【００２６】
図３に基づいて、マルチキャストルータ１１０のマルチキャストグループ管理パケット変換部２１０が回線１１６からのソース非限定型マルチキャスト参加要求をソース限定型に変換する方法を説明する。端末１００からのマルチキャスト参加要求を受信すると（ステップ３００）、マルチキャストグループ管理パケット変換部２１０はその要求がソース限定型マルチキャスト参加要求かソース非限定型マルチキャスト参加要求かを判断する（ステップ３１０）。ＩＰｖ４のＩＧＭＰやＩＰｖ６のＭＬＤの場合、具体的にはそのパケット長を基に識別可能である。ソース限定型の場合マルチキャストグループ管理パケット変換部２１０は、そのソース限定型マルチキャスト参加要求をそのままマルチキャストグループ管理パケット処理部１１４へ送信する（ステップ３５０）。ソース限定型でない場合、マルチキャストグループ管理パケット変換部２１０は、そのマルチキャスト参加要求のソースアドレスすなわち端末１００のアドレスとマルチキャスト参加要求に含まれるマルチキャストグループアドレスの組が、マルチキャストグループ管理パケット発生元欄２２３及びマルチキャストグループアドレス欄２２２の両方にマッチするエントリがマルチキャスト送信元管理表２２０にあるかどうかを調べる（ステップ３３０）。エントリがない場合はそのマルチキャストへの参加要求はネットワーク管理者から拒否されたことを意味するので、マルチキャストグループ管理パケット変換部２１０は、参加要求を無視する（ステップ３４０）。エントリがあった場合には、マルチキャストグループ管理パケット変換部２１０は算出された送信元サーバの内容をチェックする。内容が”ｄｏｎ’ｔ ｃａｒｅ”だった場合は、そのマルチキャストグループ参加要求はソース非限定型として処理されるべきなので、そのままマルチキャストグループ管理パケット処理部１１４へ渡される（ステップ３６０）。それ以外の場合は、ステップ３３０で検出したソースアドレスからのマルチキャストへの参加要求をマルチキャストグループ管理パケット処理部１１４に渡す（ステップ３７０）。上と全く同じ方法で、マルチキャストルータ１１０のマルチキャストグループ管理パケット変換１１４は回線１１６からのソース非限定型マルチキャスト離脱要求をソース限定型に変換する。
【００２７】
図４に基づいて、マルチキャストルータ１１０のマルチキャストグループ管理パケット変換部２１０が、マルチキャスト経路制御部１１２からのソース限定型マルチキャスト参加問合せ（Ｑｕｅｒｙ）をソース非限定型に変換する方法を説明する。 マルチキャスト経路制御部１１２からの回線１１６に対するマルチキャスト参加問合せをマルチキャストグループ管理パケット処理部１１４経由で受信すると（ステップ４００）、マルチキャストグループ管理パケット変換部２１０はその問合わせがソース限定型マルチキャスト参加問合わせかソース非限定型マルチキャスト参加問合せかを判断する（ステップ４１０）。ソース非限定型の場合はマルチキャストグループ管理パケット変換処理部２１０は、そのマルチキャスト参加問合わせをそのまま指定された回線１１６に送信する（ステップ４２０）。ソース限定型の場合はその問合せに含まれるマルチキャストアドレス、問合せを送る先の回線１１６のアドレスに、マルチキャストグループアドレス欄２２２、マルチキャストグループ管理パケット発生元欄２２３がそれぞれ合致するエントリがマルチキャスト送信元管理表２２０に含まれているかどうかを調べる（ステップ４３０）。該当するエントリが存在しない場合は、そのマルチキャストグループはネットワーク管理者により運用を拒否されたことを意味するので、マルチキャストグループ管理パケット変換部２１０は参加問合せを送信しない（ステップ４４０）。エントリが存在する場合は、このエントリの送信元サーバ欄２２４のアドレスがそのソース限定型マルチキャスト参加問い合わせの中のソースアドレスを含むか否かを確認する（ステップ４５０）。含まれない場合には、そのマルチキャストへの参加要求はネットワーク管理者から拒否されたことを意味するので、マルチキャスト参加離脱管理部は問合せを送信しない（ステップ４４０）。含まれている場合にはその送信元アドレスはネットワーク管理者の認めたものであることになるので、マルチキャストグループ管理パケット変換部２１０は問合せに含まれるマルチキャストアドレスへのソース非限定型の問合せを回線１１６に送信すればよい（ステップ４６０）。
【００２８】
尚本発明ではマルチキャストルータ１１０のマルチキャストグループ管理パケット処理部１１４においてソース非限定型マルチキャストグループ管理パケットをソース限定型マルチキャストグループ管理パケットに変換している。そのためマルチキャストルータ１１０のマルチキャスト経路制御部１１２においては、ソース限定型マルチキャストをサポートしている端末が回線１１６に存在しているかのように見えるだけである。よってマルチキャストルータ１１０と隣接マルチキャストルータ１２２との間とでの経路制御については本発明によって何ら変更の必要がない。そのため本発明にて変更が必要なのはマルチキャストネットワーク１２０において端末１００を収容するマルチキャストルータ１１０のみである。
【００２９】
本発明では、ユーザが任意のマルチキャスト送信元サーバを選ぶことができない。その点ではソース非限定マルチキャスト端末を完全にソース限定型マルチキャストに対応させる変換技術にはなっていない。しかしながら従来技術の節でも述べたように、ソース限定型マルチキャストはストリーミングのように数少ないサーバからのマルチキャスト通信を対象にしたものであること及びストリーミングサーバは一般にネットワーク管理者が運営するものであることから、実運用上の問題は少ないと考えられる。
【００３０】
本発明は上記実施例の形以外でも実現可能であることを、以下図５、図６および図７を用いて説明する。
【００３１】
上記実施例ではマルチキャストグループ管理パケット処理部１１４の機能をマルチキャストルータ１１０の中に組み込んでいる。
図５はマルチキャストグループ管理パケット処理部１１４の機能を外に出した実施例である。この場合、マルチキャストグループ管理パケット変換装置５００は、マルチキャストグループ管理パケット以外のパケットについては端末１００とマルチキャストルータ１１０の間でそのままパケットを通過させる。マルチキャスト管理パケットが回線５０１または５０２から入力された場合は、マルチキャストグループ管理パケット変換部２１０でそのパケットを以下の処理によって変換した後に、それぞれ回線５０２または５０１へ出力する。すなわち図３の処理によりマルチキャスト参加要求パケット及び離脱要求パケットをソース限定マルチキャスト対応版に変換し、マルチキャストルータ１１０から入力されたマルチキャスト参加離脱問い合わせパケットを図４の処理によりソース非限定マルチキャスト対応版に変換する、プロトコル変換装置として機能することになる。
【００３２】
図２並びに図５の実施例ではマルチキャストルータ１１０の中にマルチキャスト送信元管理表２２０が存在することを前提にしている。
図６ではマルチキャスト送信元管理表をマルチキャストルータ１１０から分離した実施例を紹介する。図３及び４の処理にて表２２０の検索処理を行うとき図２並びに図５の実施例では内部テーブルを引いているが、図６ではマルチキャストルータ１１０からマルチキャスト送信元管理サーバ６００へネットワーク経由で問い合わせを行うことにより同様な検索を実現している。これにより、各マルチキャストルータのマルチキャスト送信元管理表を一括管理することも可能である。この場合は各マルチキャストルータがこのサーバに対して問い合わせを行うことにより、上で記述したマルチキャスト送信元管理表２２０の検索処理を行う。問い合わせに用いる通信プロトコルとしては、Ｒａｄｉｕｓ（ＲＦＣ２８６５）などの既存のネットワークデータベース検索プロトコルを利用すれば十分である。
図７はマルチキャスト送信元管理表をユーザからのリクエストにより自動更新する実現例の全体図である。図２、図５および図６の実施例ではマルチキャスト送信元管理表２２０はネットワーク管理者が別途入力することを仮定しているが、図７のように本発明を実現することによりマルチキャスト送信元管理表２２０の設定を半自動化することも可能である。一般に有償コンテンツをマルチキャスト配信するケースでは、ユーザとの有償コンテンツの利用契約を契約管理サーバ７００によって管理する必要がある。契約管理サーバ７００で管理する契約台帳７１０にユーザネットワーク情報７１１、契約しているセッション（＝送信元サーバとマルチキャストグループアドレスの組）７１２とを含ませ、その内容をマルチキャスト送信元管理サーバ６００へネットワーク経由で反映させることによって、ユーザからのリクエストによってマルチキャスト送信元管理表２２０の内容を自動的に追加削除することも可能である。契約管理サーバ７００からマルチキャスト送信元管理サーバ６００への通信に用いるプロトコルとしては、マルチキャスト送信元管理表２２０の不法な更新を防ぐようなセキュリティ機能を有するＨＴＴＰＳなどの既存のプロトコルを用いれば十分である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明を用いると、エンドユーザ端末を直接収容するマルチキャストルータを変更するだけで、ソース非限定型マルチキャストしかサポートしないエンドユーザ端末も、ソース限定型マルチキャストネットワークに参加できるようになる。エンドユーザ端末からの参加要求や離脱要求を元にマルチキャストルータがマルチキャストへの参加、離脱を決定するので、エンドユーザがあるマルチキャストトラフィックを必要としなくなったらそのマルチキャストトラフィックはエンドユーザへ流れなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の対象であるマルチキャストルーティングの全体像を示すブロック図。
【図２】本発明を用いたソース限定型マルチキャストルーティング変換装置の全体ブロック図である。
【図３】マルチキャストルータのマルチキャスト参加離脱入出力インタフェースがソース非限定型マルチキャストグループ参加要求をネットワーク管理者が許可した送信元サーバに限定されたマルチキャストグループ参加要求に変換する方法を示すフローチャートである。
【図４】マルチキャストルータのマルチキャスト参加離脱入出力インタフェースがソース限定型マルチキャストグループに参加する端末の問い合わせをソース非限定型のマルチキャストグループ参加要求に変換する方法を示すフローチャートである。
【図５】マルチキャスト参加離脱入出力インタフェースをルータの外に出して本発明を実装した実現例の全体ブロック図である。
【図６】マルチキャスト送信元管理表をルータの外に出して本発明を実装した実現例の全体ブロック図である。
【図７】マルチキャスト送信元管理表をユーザからのリクエストにより自動更新する実現例の全体ブロック図である。
【符号の説明】
１００ マルチキャストクライアント端末
１１０ マルチキャストルータ
１１２ マルチキャスト経路制御部
１１４ マルチキャストグループ管理パケット処理部
１１６ マルチキャストルータ回線
１２０ ネットワーク
１２２ マルチキャストルータ
１３０ マルチキャスト送信サーバ
１３１ マルチキャスト送信サーバ
２１０ マルチキャストグループ管理パケット変換部
２２０ マルチキャスト送信元管理表
２２２ マルチキャストアドレス欄
２２３ マルチキャストグループ管理パケット発生元欄
２２４ マルチキャスト送信元サーバアドレス欄
５００ マルチキャストグループ管理パケット変換装置
６００ マルチキャスト送信元管理サーバ
７００ 契約管理サーバ。

Claims (13)

1. マルチキャストクライアント端末を収容するパケット中継装置であって、
   マルチキャスト送信元を指定できないマルチキャストクライアント端末からのマルチキャストグループへの参加または離脱要求を、マルチキャスト送信元を指定したマルチキャストグループへの参加または離脱要求に変換して処理するパケット中継装置。
2. 上記マルチキャストクライアント端末のアドレスと、上記参加または離脱要求されたマルチキャストグループのアドレスを元にして、指定すべきマルチキャスト送信元を定める請求項１記載のパケット中継装置。
3. マルチキャストグループアドレスと、マルチキャストクライアント端末アドレスと、それらに対応するマルチキャスト送信元アドレスとの対応テーブルを用い、
   上記マルチキャスト送信元を指定できないマルチキャストクライアント端末からマルチキャストグループへの参加または離脱要求が発生したとき、上記対応テーブルを参照して、上記参加または離脱要求を行ったマルチキャストクライアント端末のアドレスと上記参加または離脱要求されたマルチキャストグループのアドレスを含むエントリのマルチキャスト送信元アドレスを、指定すべきマルチキャスト送信元とする請求項２記載のパケット中継装置。
4. 上記対応テーブルのマルチキャスト送信元アドレスが”Ｄｏｎ’ｔ ｃａｒｅ”である場合には、マルチキャスト送信元を指定しないマルチキャストグループへの参加または離脱要求として処理する請求項３記載のパケット中継装置。
5. 上記対応テーブルは、該パケット中継装置に内蔵されるか、あるいは、該パケット中継装置と回線により接続されてアクセス可能な別個の装置内に配置される請求項３記載のパケット中継装置。
6. マルチキャストクライアント端末を収容するパケット中継装置であって、
   マルチキャスト参加問い合わせに対して、特定のマルチキャスト送信元からのマルチキャストグループに参加するマルチキャストクライアント端末が、あるネットワークに存在するかどうかを、上記マルチキャストクライアント端末がマルチキャスト送信元を特定するマルチキャスト参加問い合わせに応答する機能を持たない場合でも検出できるパケット中継装置。
7. マルチキャストグループアドレスと、マルチキャストクライアント端末アドレスと、それらに対応するマルチキャスト送信元アドレスとの対応テーブルを検索することにより、
   特定のマルチキャスト送信元からのマルチキャストグループに参加するマルチキャストクライアント端末が、あるネットワークに存在するかどうかを検出する請求項６記載のパケット中継装置。
8. マルチキャストグループへの参加問い合わせに含まれるマルチキャストアドレスと問合せを送る先の回線のアドレスに、マルチキャストグループアドレスとマルチキャストクライアント端末アドレスがそれぞれ合致するエントリが上記対応テーブルに含まれているかどうかを調べ、該当するエントリが存在しない場合は、そのマルチキャストグループはネットワーク管理者により運用を拒否されたものとして処理する請求項７記載のパケット中継装置。
9. マルチキャストグループへの参加問い合わせに含まれるマルチキャストアドレスと問合せを送る先の回線のアドレスに、マルチキャストグループアドレスとマルチキャストクライアント端末アドレスがそれぞれ合致するエントリが上記対応テーブルに含まれているかどうかを調べ、該当するエントリが存在する場合は、当該エントリのマルチキャスト送信元アドレスが上記参加問い合わせ中のマルチキャスト送信元アドレスを含むか否かを調べ、該当するアドレスが存在しない場合は、そのマルチキャストグループへの参加はネットワーク管理者により運用を拒否されたものとして処理する請求項８記載のパケット中継装置。
10. 上記当該エントリのマルチキャスト送信元アドレスが上記参加問い合わせ中のマルチキャスト送信元アドレスを含むか否かを調べ、含まれている場合には、上記参加問い合わせに含まれるマルチキャストクライアント端末アドレスへのソース非限定型の問合せを行う請求項９記載のパケット中継装置。
11. 上記対応テーブルは、該パケット中継装置に内蔵されるか、あるいは、該パケット中継装置と回線により接続されてアクセス可能な別個の装置内に配置される請求項７記載のパケット中継装置。
12. マルチキャストクライアント端末を収容するパケット中継装置であって、
    マルチキャストグループと、当該マルチキャストグループのクライアントとなる端末のアドレスと、当該マルチキャストグループの送信元となるアドレスとの対応を管理する管理テーブルを備えることを特徴とするパケット中継装置。
13. 上記マルチキャストクライアント端末からのマルチキャスト参加要求を受信する回線収容部と、
    上記マルチキャスト参加要求がソース限定型マルチキャスト参加要求かソース非限定型マルチキャスト参加要求かを判断し、ソース非限定型マルチキャスト参加要求の場合、上記管理テーブルを検索し、該検索結果に従って、上記ソース非限定型マルチキャスト参加要求をソース限定型マルチキャスト参加要求に変換するマルチキャストグループ管理パケット変換部と、
    上記ソース限定型マルチキャスト参加要求を処理する、マルチキャストグループ管理パケット処理部と、
    マルチキャストグループの送信元方向に対してそのマルチキャストグループへの参加要求があったことを通知するマルチキャスト経路制御部と、
    を有する請求項１２記載のパケット中継装置。

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