JP2004253975A - マルチキャストデータ通信システム及びその方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】広域ＩＰ網でユニキャストトンネルを用いたマルチキャスト通信システムを用いて、１対多の放送型アプリケーションを利用する際に、送信側パケット変換装置へのトラフィック集中を回避可能し、かつ、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスの対応関係を動的に設定する方法を提供する。
【解決手段】マルチキャストアドレスと、送信側パケット変換装置アドレスの対応関係を管理するアドレス管理サーバを設け、受信側パケット変換装置がＩＰマルチキャスト受信装置の受信要求を受信した際、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置の対応関係を記録したアドレス管理表を参照し、要求されたマルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置のアドレスの記載がなければ、アドレス管理サーバに送信側パケット変換装置アドレスを問い合わせ、得た送信側パケット変換装置アドレスに対し受信要求を定期的に送信する。
【選択図】 図１
【解決手段】マルチキャストアドレスと、送信側パケット変換装置アドレスの対応関係を管理するアドレス管理サーバを設け、受信側パケット変換装置がＩＰマルチキャスト受信装置の受信要求を受信した際、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置の対応関係を記録したアドレス管理表を参照し、要求されたマルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置のアドレスの記載がなければ、アドレス管理サーバに送信側パケット変換装置アドレスを問い合わせ、得た送信側パケット変換装置アドレスに対し受信要求を定期的に送信する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ユニキャスト（１対１）通信のみが提供されている既存の広域ＩＰ（インターネットプロトコル）網を介して、マルチキャスト（１対多）通信プロトコル対応送信装置が、複数の１対多通信プロトコル対応受信装置に対し、データを同報配信するマルチキャストデータ通信システム、およびマルチキャストアドレス取得の方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＩＰ網で複数の受信装置に対してデータを同報するマルチキャスト通信を実現する方法として、予め定められたマルチキャストアドレスを用いて行う方法（ＩＰマルチキャスト）がある。
この方法は、送信装置がマルチキャストアドレスを宛先としてデータを送信すると、インターネット上に配備されたマルチキャスト対応ルータがパケットを適宜コピーしながら受信装置まで配信することにより、送信装置の送信データ量を削減するというものである。
【０００３】
前述したＩＰマルチキャストを実現するためには、経路上の全ルータがＩＰマルチキャストに対応している必要がある。
しかし、大部分のルータがＩＰマルチキャストに対応していない現状において、全てのルータをＩＰマルチキャスト対応にさせるのは、費用及び交換の手間を考慮に入れると非常に困難である。
送信装置と受信装置がＩＰマルチキャスト非対応網を跨いでＩＰマルチキャストによる通信行う方法として、ＭＢＯＮＥ（ＭｕｌｔｉｃａｓｔｂａｃｋＢＯＮＥ）と呼ばれる通信方式がある。
【０００４】
例えば、非特許文献１には、ＭＢＯＮＥに関する記述がある。
このＭＢＯＮＥでは、ＩＰマルチキャスト対応の２つのＬＡＮの間を、ユニキャストでカプセル化して接続することにより、上記ＬＡＮ間に仮想的な広域マルチキャスト基幹絹を構築し、これを通してＩＰマルチキャスト通信を行う方法を提供している。
【０００５】
また、上記非特許文献１に類似する技術として、特許文献１には、ＭＢＯＮＥとは異なるトンネリング技術により、遠隔地のマルチキャスト対応網を接続するシステムの構成方法と、その構成要素であるパケット変換装置の実現方法が開示されている。
この特許文献１には、パケット変換装置が宛先アドレスを書き換えることにより、パケット長を大きくすることなくトンネリングを行う方法が記載されている。
【０００６】
一方、特許文献２には、アドレス管理サーバに相当するフィールド管理プロセスが、マルチキャストアドレスと送信元ユニキャストアドレスとの対応関係を管理することが記載されている。
これにより、特許文献２おいては、受信側パケット変換装置がマルチキャスト受信要求を受信すると、フィールド管理プロセスに送信元ユニキャストアドレスを問い合わせ、動的に（変化に対応して）トンネルを構築する。
【０００７】
上記特許文献２において構築されるトンネルは、送信元と各受信側パケット変換装置を１対１に接続する。
上記に示したマルチキャストトンネリングによる通信方法は、ＩＰマルチキャスト配信を擬似的に広域網で利用可能にする技術であり、インターネットの同報配信サービスの普及に寄与するものである。
なお、ＩＰマルチキャストの用途としては、１対多の放送型アプリケーションと、多対多の会議型アプリケーションの２つが挙げられるが、本発明は放送型アプリケーションを対象としている。
【０００８】
【非特許文献１】
「日経ＢＰデジタル大事典１９９８年度版」，２２４ページ
【特許文献１】
特開２００１−２３０７７４
【特許文献２】
特開２００１−１５６８５５
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、非特許文献１や特許文献１に記載されている方法においては、１対１のユニキャストトンネルにより、パケット変換装置間を接続することが仮定されているため、受信側におけるパケット変換装置数が多くなる場合、送信側パケット変換装置が送信するトラフィックが過大になる（フローが集中する）という問題がある。
【００１０】
また、受信側パケット変換装置は、マルチキャスト網を接続するユニキャストトンネルを形成するため、マルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置のアドレスを知らなければならない。
しかし、対応する受信側パケット変換装置が、マルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置アドレスを、動的（リアルタイム）に知る方法に言及していない。
【００１１】
このため、上記受信側パケット変換装置が、マルチキャスト配信を行う前に、受信側パケット変換装置に対して、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置の対応関係とを、あらかじめ設定しておかなければならないという問題点がある。
また、上記対応関係の設定が静的に行われるため、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置との組を動的に設定し、自由に配信機会を得ることはできない。
【００１２】
一方、特許文献２に記載されている方法においては、アドレス管理サーバがマルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置との対応関係を管理している。
そして、受信側パケット変換装置は、上記アドレス管理サーバに問い合わせることによって、送信側パケット変換装置のアドレスを取得し、動的にトンネルを構築することができる。
【００１３】
しかし、１対１のユニキャストトンネル（マルチキャストをユニキャストとしてカプセル化した状態で送信する）により、パケット変換装置を結ぶことを仮定しているため、受信側パケット変換装置数が多い場合、送信側パケット変換装置が送信するトラフィックが過大になる（フローが集中する）という問題がある。また、アドレス管理サーバにアドレスを動的に登録する方法については記載されていない。
【００１４】
本発明は、このような背景の下になされたもので、広域ＩＰ網でユニキャストトンネルを用いたマルチキャスト通信システムを用いて、１対多（複数）の放送型アプリケーションを利用する際に、送信側パケット変換装置へのトラフィック集中を回避可能し、かつ、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスの対応関係を動的に設定する方法を提供する。
また、本発明は、受信側パケット変換装置が、クライアントが受信希望するマルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置アドレスを、動的に取得する方法提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明のマルチキャストデータ通信方法は、ユニキャスト通信が可能なネットワークであって、複数受信ホストから送信ホスト宛の受信要求パケットをもとに、該送信ホストから該複数の受信ホストヘのツリー状のデータ配信経路を構成するための分岐機能を持つ中継ノードが１つ以上配置されており、かつＩＰマルチキャスト受信装置及びＩＰマルチキャスト送信装置が接続されているネットワークで用いられ、
ＩＰマルチキャスト受信装置及びＩＰマルチキャスト送信装置が存在するサブネットにそれぞれ受信側パケット変換装置と送信側パケット変換装置が設置され、
受信側パケット変換装置は、ＩＰマルチキャスト受信装置が受信要求をしている期間だけ、要求マルチキャストアドレスに対応するツリーＩＤを記載した受信要求パケットを送信側パケット変換装置に定期的に送信し、到着したユニキャストデータパケットをＩＰマルチキャストパケットに変換して受信側ＬＡＮに流し、
該送信側パケット変換装置は、要求ツリーＩＤに対応するマルチキャスト宛パケットを送信側ＬＡＮから受信し、ユニキャストパケットに変換してトンネリングにより受信要求元に送出するマルチキャスト通信方法において、
ネットワーク中に１台設置されたアドレス管理サーバにより、マルチキャストアドレスと、送信側パケット変換装置のアドレスと、送信側パケット変換装置内で一意に割り当てられるツリーＩＤの対応関係を管理し、
前記受信側パケット変換装置は、ＩＰマルチキャスト受信装置からの受信要求を受信すると、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーＩＤの対応関係を記録したアドレス管理表を参照し、要求されたマルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置のアドレス及びツリーＩＤが記載されていなければ、アドレス管理サーバに対し該送信側パケット変換装置アドレス及びツリーＩＤを問い合わせ、得られた送信側パケット変換装置アドレスに対し、ツリーＩＤを記載した受信要求パケットを定期送信することを特徴とする。
【００１６】
本発明のマルチキャスト通信方法は、前記トンネリングシステムにおいて、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーＩＤの組をアドレス管理サーバに登録するアドレス登録装置を、ネットワーク中に設置し、該登録装置によりマルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーＩＤの組をアドレス管理サーバに登録することを特徴とする。
【００１７】
本発明のマルチキャストデータ通信システムは、ユニキャスト通信が可能であり、複数受信ホストから送信ホスト宛の受信要求パケットをもとに、マルチキャストのトンネリングを行うため、該送信ホストから該複数の受信ホストヘのツリー状のデータ配信経路を構成するための分岐機能を持つ中継ノードが１つ以上配置されたネットワークに用いられ、ＩＰマルチキャスト受信装置とＩＰマルチキャスト送信装置が接続されているネットワークに設けられた、ＩＰマルチキャスト受信装置が受信要求をしている期間だけ、要求マルチキャストアドレスに対応するツリーＩＤを記載した受信要求パケットを送信側パケット変換装置に定期的に送信し、到着したユニキャストデータパケットをＩＰマルチキャストパケット（マルチキャスト宛のデータパケット）に変換して受信側ＬＡＮに流す受信側パケット変換装置と、前記ＩＰマルチキャスト受信装置及びＩＰマルチキャスト送信装置が存在するサブネットに設けられた、要求ツリーＩＤに対応するマルチキャスト宛パケットを送信側ＬＡＮから受信し、ユニキャストパケットに変換して受信要求元に送出する送信側パケット変換装置と、マルチキャストアドレスと、送信側パケット変換装置のアドレスと、送信側パケット変換装置内で一意に割り当てられるツリーＩＤの対応関係を管理する、ネットワーク中に１台設置されたアドレス管理サーバとを具備することを特徴とする。
【００１８】
本発明のマルチキャストデータ通信システムは、前記受信側パケット変換装置が、ＩＰマルチキャスト受信装置からの受信要求を受信すると、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーＩＤの対応関係を記録したアドレス管理表を参照し、要求されたマルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置のアドレス及びツリーＩＤが記載されていなければ、アドレス管理サーバに対し該送信側パケット変換装置アドレス及びツリーＩＤを問い合わせ、得られた送信側パケット変換装置アドレスに対し、ツリーＩＤを記載した受信要求パケットを定期送信することを特徴とする。
【００１９】
本発明のマルチキャストデータ通信システムは、前記ネットワーク中に、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーＩＤの組を、アドレス管理サーバに登録するアドレス登録装置が設置され、該アドレス登録装置によりマルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーＩＤの組をアドレス管理サーバに登録することを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の一実施形態に基づく、マルチキャスト通信システムの構成例として、送信側パケット変換装置が、要求されたツリーＩＤに対応するマルチキャスト宛のデータパケットを、送信側ＬＡＮにおいて受信し、ユニキャストパケットに変換して（カプセル化して）、受信要求元に送出するマルチキャストデータトンネリングシステムを示す。
この一実施形態は、ＩＰｖ４を前提としているが、ＩＰｖ６においても同様に用いることが可能である。
図１において、例えば、３つのローカル網ＬＡＮ１、ＬＡＮ２、ＬＡＮ３が、ＩＰユニキャスト網ＷＡＮ４（マルチキャスト非対応な広帯域ネットワーク）により接続されている。
ここで、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）とは、ＩＰルータ（例えば、中継装置１４等）を跨がない１つのＩＰサブネットを指す。
【００２１】
送信ホストであるＩＰマルチキャスト対応送信装置（以下、サーバ５）は、ＬＡＮ１に設置されており、同様に、送信側パケット変換装置８はＬＡＮ１に設置されている。
上記サーバ５は、マルチキャストアドレス宛のデータパケットを、一旦、ＬＡＮ１へ送出する。
また、送信側パケット変換装置８は、入力されるマルチキャストアドレス宛のデータパケットを、ユニキャストデータパケットに変換して、ＷＡＮ４をトンネリングさせて、ＬＡＮ１に対して転送する。
マルチキャストアドレス宛のデータパケットは、ユニキャストデータパケットに変換されない限り、中継装置１４を通過することなく、すなわち、ＬＡＮ１に設置されているＩＰマルチキャスト受信装置（以下、クライアント）にしか届かない。
【００２２】
アドレス登録装置１３は、図１においてＬＡＮ１に設置されているが、ユニキャストデータパケットが届くネットワークであればどこに設置されてもよく、また、サーバ５や送信側パケット変換装置８と同一装置（登録機能がインストールされている）であってもよい。
一方、ＬＡＮ１と異なるＬＡＮ２及びＬＡＮ３には、ＩＰマルチキャスト対応受信装置（以下、それぞれクライアント６，７）が設置されている。
これらＬＡＮ２及びＬＡＮ３には、それぞれ、受信側パケット変換装置９，１０が設置されている。
【００２３】
ＷＡＮ４には、図示しない複数のＩＰルータ及び、送信側パケット変換装置（８）と受信側パケット変換装置（９及び１０）とを、１対多のトンネルにより接続する中継装置１４が複数設置されている。
ここで中継装置１４は、複数の受信側パケット変換装置（９，１０）から、送信側パケット変換装置８宛の受信要求のパケットに記載されている送信側パケット変換装置アドレスとツリーＩＤをもとに、該送信側パケット変換装置８から、各々受信側パケット変換装置９及び１０（複数の受信側パケット変換装置）に対するツリー状のデータ配信経路を、構成するための分岐機能を持つノードである。
【００２４】
また、ＷＡＮ４には、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとの対応関係を管理するアドレス管理サーバ１２が１台設置されている。
上記アドレス管理サーバ１２は、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレス及びツリーＩＤとの対応関係を示す組（組み合わせ）が登録されており、マルチキャストアドレスをキーとして、このマルチアドレスに対応する送信側パケット変換装置及びツリーＩＤを検索することができるデータベースサーバである。
すなわち、アドレス管理サーバ１２は、マルチキャストアドレスと、送信側パケット変換装置のアドレスと、送信側パケット変換装置内で一意に割り当てられるツリーＩＤの対応関係を管理する、ネットワーク中に１台設置されたアドレス管理サーバである。
また、このアドレス管理サーバ１２の設置場所は、ユニキャストデータパケットが届くネットワークであればどこでもよい。
【００２５】
次に、図１及び図２を参照して、一実施形態のマルチキャスト通信システムの動作例を説明する。図２は、上記マルチキャスト通信システムの動作を説明するシーケンス図である。
アドレス登録装置１３は、マルチキャストアドレス（マルチキャストアドレス１１）と、送信側パケット変換装置８のアドレスとツリーＩＤ（ツリーＩＤ１５）との各アドレスの対応関係を示す組を、アドレス管理サーバ１２へ登録する（Ｓ１０１）。
ここで、ツリーＩＤとしては、マルチキャストアドレスをそのまま利用することも可能である。
【００２６】
ツリーＩＤは、送信側パケット変換装置が送信データを区別するために割り当てるＩＤであり、送信側パケット変換装置内で一意に（重複しないように）割り当てられる。
送信側パケット変換装置及び中継装置は、送信側パケット変換装置とツリーＩＤの組毎に図３に示すような配信表を作成し、ユニキャストデータパケットの配信先を管理する。
ツリーＩＤにマルチキャストアドレスを用いることも可能である。
【００２７】
次に、アドレス管理サーバ１２は、マルチキャストアドレスが登録されているか否かの判定を行い、登録されていないと判定した場合、このマルチキャストアドレスの登録を行うとともに、アドレス登録装置１３に対して、登録受理メッセージを返信する。
一方、アドレス管理サーバ１２は、登録されていると判定した場合、アドレス登録装置１３に対して、このマルチキャストアドレスが予約済みであることを示すメッセージを返信する（Ｓ１０２）。
【００２８】
このようにして、アドレス管理サーバ１２は、マルチキャストアドレスが重複して用いられることを回避している。
そして、サーバ５は、マルチキャストアドレス宛のデータパケットを、ＬＡＮ１に対して送信し始める（Ｓ１０３）。
【００２９】
クライアント６においては、ユーザが電子メールやＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ）におけるインターネット等の手段により、受信要求を行いたい内容を送信しているマルチキャストアドレスを知ることができる。
そして、クライアント６は、ユーザがマルチキャストアドレスを入力し、受信要求の処理を行うことにより、マルチキャストアドレス宛のデータパケットの受信要求（ＩＧＭＰ ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ ｒｅｐｏｒｔ、ＩＧＭＰ；Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｕｐ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）をＬＡＮ２に送信する（Ｓ１０４）。
また、同様に、クライアント７も、ユーザがマルチキャストアドレスを入力し、受信要求の処理を行うことにより、マルチキャストアドレス宛のデータパケットの受信要求をＬＡＮ２に送信する。
【００３０】
次に、受信側パケット変換装置９は、クライアント６から上記受信要求（ＩＧＭＰ ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ ｒｅｐｏｒｔ）を受信したとき、この受信要求に記載されているマルチキャストアドレスに対応する、送信側パケット変換装置のアドレス及びツリーＩＤを内部のアドレス管理表から検索する。
そして、受信側パケット変換装置９は、上記アドレス管理表に、受信した受信要求に記載されているマルチキャストアドレスに対応する、送信側パケット変換装置のアドレス及びツリーＩＤが存在しないと判定した場合、アドレス管理サーバ１２に、このマルチキャストアドレスに対する問い合わせを行う（Ｓ１０５）。
ここで、受信側パケット変換装置９は、起動時にアドレス管理サーバ１２のアドレスを設定されているものとする。
【００３１】
そして、受信側パケット変換装置９は、アドレス管理サーバ１２において、ユーザから受信要求のあるマルチキャストアドレスに対応する、送信側パケット変換装置８のアドレス及びツリーＩＤを取得する（Ｓ１０６）。
次に、受信側パケット変換装置９は、送信側パケット変換装置８宛に、ユーザの受信要求するツリーＩＤが記載された受信要求の送信を行う（Ｓ１０７）。
また、受信側パケット変換装置１０も、受信側パケット変換装置９と同様に、内部のアドレス管理表に、マルチキャストアドレスに対応する、送信側パケット変換装置のアドレス及びツリーＩＤが存在しないと判定した場合、アドレス管理サーバ１２に、このマルチキャストアドレスに対する問い合わせを行い、得られた送信側パケット変換装置のアドレス及びツリーＩＤに基づき、送信側パケット変換装置８宛にツリーＩＤを記載した受信要求の送信を行う。
【００３２】
図１に示したネットワーク構成において、中継装置１４は、受信側パケット変換装置９及び１０から送信される受信要求を集約し、受信側パケット変換装置９及び１０に代わって送信側パケット変換装置８に受信要求を送信する（１０８）。
このとき、中継装置１４は、図３に示すように、受信要求の宛先である送信側パケット変換装置８と受信要求に記載されているツリーＩＤの組に対して、受信側パケット変換装置９及び１０を記憶する。
次に、送信側パケット変換装置８は、受信側パケット変換装置（９または１０）あるいは中継装置１４からの受信要求を受信すると、この受信要求に記載されているマルチキャストアドレスを、抽出して取得する。
【００３３】
そして、送信側パケット変換装置８は、ＬＡＮ１を流れている、上記抽出されたマルチキャストアドレス宛のデータパケットを受信する（Ｓ１０９）。
次に、送信側パケット変換装置８は、このマルチキャストアドレス宛のデータパケットを、ユニキャストデータパケットに変換（カプセル化）し、かつ受信要求を要求した受信側パケット変換装置９及び１０のアドレスを含むツリーＩＤを記載し、受信要求元である中継装置１４に送信する（Ｓ１１０）。
【００３４】
そして、中継装置１４は、上記ユニキャストデータパケットを受信すると、送信元アドレスとツリーＩＤとから、対応する受信要求元の受信側パケット変換装置のアドレスを検索する。
ここで、中継装置１４は、例えば、検索された受信側パケット変換装置９及び１０に、このユニキャストデータパケットを、中継して送信する（Ｓ１１０）。
【００３５】
次に、受信側パケット変換装置９は、送信側パケット変換装置８あるいは中継装置１４からユニキャストデータパケットを受信すると、内部のアドレス管理表を参照して、送信元の送信側パケット変換装置８のアドレスとツリーＩＤとから、対応するマルチキャストアドレス宛のデータパケットに変換し、ＬＡＮ２に送出する（Ｓ１１１）。
受信側パケット変換装置１０も、上述した受信側パケット変換装置９と同様に動作する。
【００３６】
そして、クライアント６は、ＬＡＮ２に流れているデータパケットのマルチキャストアドレスが受信要求をしたものであることを検出した場合、このデータパケットを受信する。
同様に、クライアント７は、ＬＡＮ３に流れているデータパケットのマルチキャストアドレスが受信要求をしたものであることを検出した場合、このデータパケットを受信する
このように、受信側パケット変換装置９及び１０は、それぞれクライアント６，７からＩＧＭＰ ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ ｒｅｐｏｒｔを受信している限り、送信側パケット変換装置８へ受信要求を送信し、送信側パケット変換装置８から中継装置１４を介して受信するユニキャストデータパケットを、マルチキャストアドレス宛のデータパケットに変換してＬＡＮ２及び３に送出する。
【００３７】
次に、図１及び図４を用いて受信側パケット変換装置９（または１０）の動作例を説明する。図４は、受信側パケット変換装置９の構成例及び処理の流れを示す概念図である。
受信側パケット変換装置９は、クライアント６からのＩＧＭＰ ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ ｒｅｐｏｒｔ（以下、受信要求）を受信部５８により受信する（Ｓ２０１）。
そして、受信部５８は、受信した上記受信要求を、ＩＧＭＰ制御部５４へ転送する（Ｓ２０２）。
次に、ＩＧＭＰ制御部５４は、受信要求の宛先マルチキャストアドレスが、ＩＧＭＰ管理部５１のＩＧＭＰ管理表に登録されているか否かの判定を行う（Ｓ２０３）。
【００３８】
ここで、ＩＧＭＰ管理表とは、受信要求中である宛先マルチキャストアドレスの一覧表である。このＩＧＭＰ管理表の一例を図５に示す。この表において、最終受信時刻は、最後に受信要求が入力された時刻を示している。
そして、ＩＧＭＰ制御部５４は、受信要求の宛先マルチキャストアドレスが、ＩＧＭＰ管理表に登録されていれば、表における最終受信時刻等を更新する。
一方、ＩＧＭＰ制御部５４は、登録されていなければ、ＩＧＭＰ管理表において、受信要求されたマルチキャストアドレスおよび受信時刻（最終受信時刻として）を登録する。
これにより、ＩＧＭＰ制御部５４は、一定時間の間（受信要求を継続する期間）、ＩＧＭＰ受信要求を一定間隔ごとに送信する（Ｓ２０４）。
【００３９】
さらに、ＩＧＭＰ制御部５４は、予め設定されている一定時間内に受信要求を受信しなければ、そのマルチキャストアドレスのエントリをＩＧＭＰ管理表から削除する（Ｓ２０５）。
ここで、ＩＧＭＰ制御部５４は、時計５７により時刻経過を参照して、上述した時間に基づいて、ＩＧＭＰ管理表に対する更新などの制御を行うものとする。
そして、ＩＧＭＰ制御部５４での処理が完了すると、受信要求の宛先のマルチキャストアドレスが、アドレス管理表制御部に渡される（Ｓ２０６）。
次に、アドレス管理表制御部５２は、受信要求の宛先マルチキャストアドレスがアドレス管理表に登録されているか確認する（Ｓ２０７）。
そして、アドレス管理表制御部５２は、アドレス管理表（アドレス管理サーバ１２も同様な構成で各々の対応関係が記録されている）において、マルチキャストアドレスと対応して送信元パケット変換装置及びツリーＩＤを記録する。この一例を図６に示す。
【００４０】
ここで、アドレス管理表制御部５２は、宛先マルチキャストアドレスがアドレス管理表に登録されていると判定した場合、受信要求パケット生成部５６に対して、ツリーＩＤが記載された受信要求パケットを定期的に生成させる（Ｓ２０８）。
これにより、受信要求パケット生成部５６は、定期的に、対応する送信側パケット変換装置８へ、送信部５９を介して、生成した上記受信要求パケットを送信する（Ｓ２０９及び２１０）。
【００４１】
一方、アドレス管理表制御部５２は、アドレス管理表に登録されていないと判定した場合、アドレス解決要求パケット生成部５３に対して、マルチキャストアドレスが記載されたアドレス解決受信要求パケットを生成させる制御信号を出力する。
これにより、アドレス解決要求パケット生成部５３は、マルチキャストアドレスを記載したアドレス解決要求パケットを生成する（Ｓ２１１）。
そして、アドレス解決要求パケット生成部５３は、上記アドレス解決要求パケットを、送信部５９を介してアドレス管理サーバ１２に送信する（Ｓ２１２及びＳ２１３）。
ここで、アドレス管理サーバ１２のアドレスは、起動時に与えられているとする。
【００４２】
次に、受信部５８は、アドレス管理サーバ１２から、アドレス解決要求パケットの応答として、マルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置８のアドレス及びツリーＩＤが記載されたアドレス応答パケットを受信する（Ｓ２１４）。
そして、受信部５８は、アドレス応答パケットを、アドレス管理表制御部５２へ転送する（Ｓ２１５）。
これにより、アドレス管理表制御部５２は、アドレス管理表にマルチキャストアドレス，送信側パケット変換装置８のアドレス及びツリーＩＤの対応を示す組を登録する（Ｓ２１６）。
【００４３】
そして、受信要求パケット生成部５６は、ツリーＩＤが記載された受信要求パケットを定期的に生成し（Ｓ２１７）、中継装置１４を介して、送信側パケット変換装置８へ送信する（Ｓ２１８及びＳ２１９）。
また、受信部５８は、送信側パケット変換装置８あるいは中継装置１４からユニキャストデータパケットを受信すると（Ｓ２２０）、パケット変換部６０へ転送する（Ｓ２２１）。
パケット変換部６０は、ユニキャストデータパケットから送信元アドレスとツリーＩＤを読み出し、アドレス管理部５５のアドレス管理表を検索し（Ｓ２２２）、対応するマルチキャストアドレス宛のデータパケットに変換し、ＬＡＮ２に送出する（Ｓ２２３及びＳ２２４）。
【００４４】
ここで、パケット変換部６０は、送信側パケット変換装置８がマルチキャストアドレス宛のデータパケットを、ユニキャストに変換した方法の逆変換で行う。
例えば、送信側パケット変換装置８がマルチキャストパケットの宛先アドレスをユニキャストに変換した場合、受信側パケット変換装置９は、ユニキャストアドレスをマルチキャストアドレスに変換する。
また、送信側パケット変換装置８がマルチキャストパケットをユニキャストパケットのペイロードとして転送した場合、受信側パケット変換装置９はペイロードを取り出し、そのままマルチキャストアドレス宛のデータパケットとしてＬＡＮ２に送信する。
このため、送信側パケット変換装置及び受信側パケット変換装置においては、ユニキャストとマルチキャストとの変換方法を示し合わせておく必要がある。
【００４５】
次に、図７を用いて、図１におけるアドレス登録装置１３の動作例の説明を行う。図７は、アドレス登録装置１３の構成例及び動作例を示す概念図である。
アドレス入力部７０は、ユーザあるいはサーバなどのネットワーク装置から、マルチキャストアドレス、送信側パケット変換装置８のアドレス及びツリーＩＤを入力する（Ｓ３０１）。
登録要求パケット生成部７１は、マルチキャストアドレス、送信側パケット変換装置８のアドレス及びツリーＩＤを記載した登録パケットを生成し（Ｓ３０２）、送信部７２を介して、この登録パケットをアドレス管理サーバ１２へ送信する（Ｓ３０３及びＳ３０４）。
これにより、登録要求パケット生成部７１は、アドレス管理サーバ１２に対して、新たなマルチキャストアドレス、送信側パケット変換装置８のアドレス及びツリーＩＤの登録のみでなく、新たに受信要求したク受信側パケット変換装置のアドレスを、ツリーＩＤに加える変更処理も行う。
【００４６】
以上、本発明の一実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
次に、本発明の実施の形態によるコンピュータが実行するためのプログラムについて説明する。
【００４７】
図１における中継装置１４、送信パケット変換装置８、受信パケット変換装置９及び１０、アドレス登録装置１３及びアドレス管理サーバ１２の動作におけるコンピュータシステムのＣＰＵが実行するためのプログラムは、本発明によるプログラムを構成する。
このプログラムを格納するための記録媒体としては、コンピュータが読み取り可能な光磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ、磁気記録媒体等を用いることができ、これらをＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、メモリカード等に構成して用いてよい。
【００４８】
また上記記録媒体は、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部のＲＡＭ等の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持するものも含まれる。
また上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから伝送媒体を介して、あるいは伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されるものであってもよい。上記伝送媒体とは、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体をいうものとする。
【００４９】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００５０】
従って、このプログラムを図１のシステム又は装置とは異なるシステム又は装置において用い、そのシステム又は装置のコンピュータがこのプログラムを実行することによっても、上記実施の形態で説明した機能及び効果と同等の機能及び効果を得ることができ、本発明の目的を達成することができる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、広域ＩＰ綱でマルチキャストトンネリング通信を用いて１対多の放送型アプリケーションを利用する際に、中継器に従来技術のユニキャストを用いたマルチキャストデータ通信方法を使用し、かつ、中継器においてユニキャストデータパケットを分岐させ、受信側及び送信側のパケット変換装置間がこれらを１対１に結ぶユニキャストとしているため、クライアントが多数ある場合、中継器が複数の受信側パケット変換装置へのコピーを作成することとなり、送信側パケット変換装置にフローが集中するという問題を解決しながら、マルチキャスト非対応網を経由したマルチキャスト対応ネットワーク間のマルチキャストデータ通信を可能にしたため、送信側パケット変換装置へのトラフイック集中を回避可能とした。
【００５２】
また、本発明によれば、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスの対応関係を固定しておらず、必要に応じて動的に設定（再設定）することができ、従来に比較してより多くのサーバがデータパケットを送信する機会を得ることが可能となる。
さらに、本発明によれば、同時に、マルチキャストの受信要求の状況により更新されるアドレス管理サーバを参照することにより、受信側パケット変換装置は受信希望したマルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置アドレスを、最新情報として動的に取得することができ、リアルタイムに、クライアントの要求するマルチキャストアドレス宛のパケットデータの受信要求を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるマルチキャスト通信システムの構成例を示す概念図である。
【図２】図１のマルチキャスト通信システムの動作例を示すシーケンス図である。
【図３】アドレス登録装置１３により生成、変更される配信表の一例である。
【図４】受信側パケット変換装置９（または１０）の構成例及び処理の流れを示す概念図である。
【図５】受信要求中である宛先マルチキャストアドレスの一覧が記載されたＩＧＭＰ管理テーブル（表）である。
【図６】マルチキャストアドレスと対応して送信元パケット変換装置及びツリーＩＤが記録されるアドレス管理表の一例である。
【図７】アドレス登録装置１３の構成例及び動作例を示す概念図である。
【符号の説明】
４ ＷＡＮ
５ サーバ
６，７ クライアント
８ 送信側パケット変換装置
９，１０ 受信側パケット変換装置
１２ アドレス管理サーバ
１３ アドレス登録装置
１４ 中継装置
５１ ＩＧＭＰ管理部
５２ アドレス管理表制御部
５３ アドレス解決要求パケット生成部
５４ ＩＧＭＰ制御部
５５ アドレス管理部
５６ 受信要求パケット生成部
５７ 時計
５８ 受信部
５９ 送信部
６０ パケット変換部
７０ アドレス入力部
７１ 登録要求パケット生成部
７２ 送信部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ユニキャスト（１対１）通信のみが提供されている既存の広域ＩＰ（インターネットプロトコル）網を介して、マルチキャスト（１対多）通信プロトコル対応送信装置が、複数の１対多通信プロトコル対応受信装置に対し、データを同報配信するマルチキャストデータ通信システム、およびマルチキャストアドレス取得の方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＩＰ網で複数の受信装置に対してデータを同報するマルチキャスト通信を実現する方法として、予め定められたマルチキャストアドレスを用いて行う方法（ＩＰマルチキャスト）がある。
この方法は、送信装置がマルチキャストアドレスを宛先としてデータを送信すると、インターネット上に配備されたマルチキャスト対応ルータがパケットを適宜コピーしながら受信装置まで配信することにより、送信装置の送信データ量を削減するというものである。
【０００３】
前述したＩＰマルチキャストを実現するためには、経路上の全ルータがＩＰマルチキャストに対応している必要がある。
しかし、大部分のルータがＩＰマルチキャストに対応していない現状において、全てのルータをＩＰマルチキャスト対応にさせるのは、費用及び交換の手間を考慮に入れると非常に困難である。
送信装置と受信装置がＩＰマルチキャスト非対応網を跨いでＩＰマルチキャストによる通信行う方法として、ＭＢＯＮＥ（ＭｕｌｔｉｃａｓｔｂａｃｋＢＯＮＥ）と呼ばれる通信方式がある。
【０００４】
例えば、非特許文献１には、ＭＢＯＮＥに関する記述がある。
このＭＢＯＮＥでは、ＩＰマルチキャスト対応の２つのＬＡＮの間を、ユニキャストでカプセル化して接続することにより、上記ＬＡＮ間に仮想的な広域マルチキャスト基幹絹を構築し、これを通してＩＰマルチキャスト通信を行う方法を提供している。
【０００５】
また、上記非特許文献１に類似する技術として、特許文献１には、ＭＢＯＮＥとは異なるトンネリング技術により、遠隔地のマルチキャスト対応網を接続するシステムの構成方法と、その構成要素であるパケット変換装置の実現方法が開示されている。
この特許文献１には、パケット変換装置が宛先アドレスを書き換えることにより、パケット長を大きくすることなくトンネリングを行う方法が記載されている。
【０００６】
一方、特許文献２には、アドレス管理サーバに相当するフィールド管理プロセスが、マルチキャストアドレスと送信元ユニキャストアドレスとの対応関係を管理することが記載されている。
これにより、特許文献２おいては、受信側パケット変換装置がマルチキャスト受信要求を受信すると、フィールド管理プロセスに送信元ユニキャストアドレスを問い合わせ、動的に（変化に対応して）トンネルを構築する。
【０００７】
上記特許文献２において構築されるトンネルは、送信元と各受信側パケット変換装置を１対１に接続する。
上記に示したマルチキャストトンネリングによる通信方法は、ＩＰマルチキャスト配信を擬似的に広域網で利用可能にする技術であり、インターネットの同報配信サービスの普及に寄与するものである。
なお、ＩＰマルチキャストの用途としては、１対多の放送型アプリケーションと、多対多の会議型アプリケーションの２つが挙げられるが、本発明は放送型アプリケーションを対象としている。
【０００８】
【非特許文献１】
「日経ＢＰデジタル大事典１９９８年度版」，２２４ページ
【特許文献１】
特開２００１−２３０７７４
【特許文献２】
特開２００１−１５６８５５
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、非特許文献１や特許文献１に記載されている方法においては、１対１のユニキャストトンネルにより、パケット変換装置間を接続することが仮定されているため、受信側におけるパケット変換装置数が多くなる場合、送信側パケット変換装置が送信するトラフィックが過大になる（フローが集中する）という問題がある。
【００１０】
また、受信側パケット変換装置は、マルチキャスト網を接続するユニキャストトンネルを形成するため、マルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置のアドレスを知らなければならない。
しかし、対応する受信側パケット変換装置が、マルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置アドレスを、動的（リアルタイム）に知る方法に言及していない。
【００１１】
このため、上記受信側パケット変換装置が、マルチキャスト配信を行う前に、受信側パケット変換装置に対して、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置の対応関係とを、あらかじめ設定しておかなければならないという問題点がある。
また、上記対応関係の設定が静的に行われるため、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置との組を動的に設定し、自由に配信機会を得ることはできない。
【００１２】
一方、特許文献２に記載されている方法においては、アドレス管理サーバがマルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置との対応関係を管理している。
そして、受信側パケット変換装置は、上記アドレス管理サーバに問い合わせることによって、送信側パケット変換装置のアドレスを取得し、動的にトンネルを構築することができる。
【００１３】
しかし、１対１のユニキャストトンネル（マルチキャストをユニキャストとしてカプセル化した状態で送信する）により、パケット変換装置を結ぶことを仮定しているため、受信側パケット変換装置数が多い場合、送信側パケット変換装置が送信するトラフィックが過大になる（フローが集中する）という問題がある。また、アドレス管理サーバにアドレスを動的に登録する方法については記載されていない。
【００１４】
本発明は、このような背景の下になされたもので、広域ＩＰ網でユニキャストトンネルを用いたマルチキャスト通信システムを用いて、１対多（複数）の放送型アプリケーションを利用する際に、送信側パケット変換装置へのトラフィック集中を回避可能し、かつ、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスの対応関係を動的に設定する方法を提供する。
また、本発明は、受信側パケット変換装置が、クライアントが受信希望するマルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置アドレスを、動的に取得する方法提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明のマルチキャストデータ通信方法は、ユニキャスト通信が可能なネットワークであって、複数受信ホストから送信ホスト宛の受信要求パケットをもとに、該送信ホストから該複数の受信ホストヘのツリー状のデータ配信経路を構成するための分岐機能を持つ中継ノードが１つ以上配置されており、かつＩＰマルチキャスト受信装置及びＩＰマルチキャスト送信装置が接続されているネットワークで用いられ、
ＩＰマルチキャスト受信装置及びＩＰマルチキャスト送信装置が存在するサブネットにそれぞれ受信側パケット変換装置と送信側パケット変換装置が設置され、
受信側パケット変換装置は、ＩＰマルチキャスト受信装置が受信要求をしている期間だけ、要求マルチキャストアドレスに対応するツリーＩＤを記載した受信要求パケットを送信側パケット変換装置に定期的に送信し、到着したユニキャストデータパケットをＩＰマルチキャストパケットに変換して受信側ＬＡＮに流し、
該送信側パケット変換装置は、要求ツリーＩＤに対応するマルチキャスト宛パケットを送信側ＬＡＮから受信し、ユニキャストパケットに変換してトンネリングにより受信要求元に送出するマルチキャスト通信方法において、
ネットワーク中に１台設置されたアドレス管理サーバにより、マルチキャストアドレスと、送信側パケット変換装置のアドレスと、送信側パケット変換装置内で一意に割り当てられるツリーＩＤの対応関係を管理し、
前記受信側パケット変換装置は、ＩＰマルチキャスト受信装置からの受信要求を受信すると、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーＩＤの対応関係を記録したアドレス管理表を参照し、要求されたマルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置のアドレス及びツリーＩＤが記載されていなければ、アドレス管理サーバに対し該送信側パケット変換装置アドレス及びツリーＩＤを問い合わせ、得られた送信側パケット変換装置アドレスに対し、ツリーＩＤを記載した受信要求パケットを定期送信することを特徴とする。
【００１６】
本発明のマルチキャスト通信方法は、前記トンネリングシステムにおいて、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーＩＤの組をアドレス管理サーバに登録するアドレス登録装置を、ネットワーク中に設置し、該登録装置によりマルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーＩＤの組をアドレス管理サーバに登録することを特徴とする。
【００１７】
本発明のマルチキャストデータ通信システムは、ユニキャスト通信が可能であり、複数受信ホストから送信ホスト宛の受信要求パケットをもとに、マルチキャストのトンネリングを行うため、該送信ホストから該複数の受信ホストヘのツリー状のデータ配信経路を構成するための分岐機能を持つ中継ノードが１つ以上配置されたネットワークに用いられ、ＩＰマルチキャスト受信装置とＩＰマルチキャスト送信装置が接続されているネットワークに設けられた、ＩＰマルチキャスト受信装置が受信要求をしている期間だけ、要求マルチキャストアドレスに対応するツリーＩＤを記載した受信要求パケットを送信側パケット変換装置に定期的に送信し、到着したユニキャストデータパケットをＩＰマルチキャストパケット（マルチキャスト宛のデータパケット）に変換して受信側ＬＡＮに流す受信側パケット変換装置と、前記ＩＰマルチキャスト受信装置及びＩＰマルチキャスト送信装置が存在するサブネットに設けられた、要求ツリーＩＤに対応するマルチキャスト宛パケットを送信側ＬＡＮから受信し、ユニキャストパケットに変換して受信要求元に送出する送信側パケット変換装置と、マルチキャストアドレスと、送信側パケット変換装置のアドレスと、送信側パケット変換装置内で一意に割り当てられるツリーＩＤの対応関係を管理する、ネットワーク中に１台設置されたアドレス管理サーバとを具備することを特徴とする。
【００１８】
本発明のマルチキャストデータ通信システムは、前記受信側パケット変換装置が、ＩＰマルチキャスト受信装置からの受信要求を受信すると、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーＩＤの対応関係を記録したアドレス管理表を参照し、要求されたマルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置のアドレス及びツリーＩＤが記載されていなければ、アドレス管理サーバに対し該送信側パケット変換装置アドレス及びツリーＩＤを問い合わせ、得られた送信側パケット変換装置アドレスに対し、ツリーＩＤを記載した受信要求パケットを定期送信することを特徴とする。
【００１９】
本発明のマルチキャストデータ通信システムは、前記ネットワーク中に、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーＩＤの組を、アドレス管理サーバに登録するアドレス登録装置が設置され、該アドレス登録装置によりマルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーＩＤの組をアドレス管理サーバに登録することを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の一実施形態に基づく、マルチキャスト通信システムの構成例として、送信側パケット変換装置が、要求されたツリーＩＤに対応するマルチキャスト宛のデータパケットを、送信側ＬＡＮにおいて受信し、ユニキャストパケットに変換して（カプセル化して）、受信要求元に送出するマルチキャストデータトンネリングシステムを示す。
この一実施形態は、ＩＰｖ４を前提としているが、ＩＰｖ６においても同様に用いることが可能である。
図１において、例えば、３つのローカル網ＬＡＮ１、ＬＡＮ２、ＬＡＮ３が、ＩＰユニキャスト網ＷＡＮ４（マルチキャスト非対応な広帯域ネットワーク）により接続されている。
ここで、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）とは、ＩＰルータ（例えば、中継装置１４等）を跨がない１つのＩＰサブネットを指す。
【００２１】
送信ホストであるＩＰマルチキャスト対応送信装置（以下、サーバ５）は、ＬＡＮ１に設置されており、同様に、送信側パケット変換装置８はＬＡＮ１に設置されている。
上記サーバ５は、マルチキャストアドレス宛のデータパケットを、一旦、ＬＡＮ１へ送出する。
また、送信側パケット変換装置８は、入力されるマルチキャストアドレス宛のデータパケットを、ユニキャストデータパケットに変換して、ＷＡＮ４をトンネリングさせて、ＬＡＮ１に対して転送する。
マルチキャストアドレス宛のデータパケットは、ユニキャストデータパケットに変換されない限り、中継装置１４を通過することなく、すなわち、ＬＡＮ１に設置されているＩＰマルチキャスト受信装置（以下、クライアント）にしか届かない。
【００２２】
アドレス登録装置１３は、図１においてＬＡＮ１に設置されているが、ユニキャストデータパケットが届くネットワークであればどこに設置されてもよく、また、サーバ５や送信側パケット変換装置８と同一装置（登録機能がインストールされている）であってもよい。
一方、ＬＡＮ１と異なるＬＡＮ２及びＬＡＮ３には、ＩＰマルチキャスト対応受信装置（以下、それぞれクライアント６，７）が設置されている。
これらＬＡＮ２及びＬＡＮ３には、それぞれ、受信側パケット変換装置９，１０が設置されている。
【００２３】
ＷＡＮ４には、図示しない複数のＩＰルータ及び、送信側パケット変換装置（８）と受信側パケット変換装置（９及び１０）とを、１対多のトンネルにより接続する中継装置１４が複数設置されている。
ここで中継装置１４は、複数の受信側パケット変換装置（９，１０）から、送信側パケット変換装置８宛の受信要求のパケットに記載されている送信側パケット変換装置アドレスとツリーＩＤをもとに、該送信側パケット変換装置８から、各々受信側パケット変換装置９及び１０（複数の受信側パケット変換装置）に対するツリー状のデータ配信経路を、構成するための分岐機能を持つノードである。
【００２４】
また、ＷＡＮ４には、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとの対応関係を管理するアドレス管理サーバ１２が１台設置されている。
上記アドレス管理サーバ１２は、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレス及びツリーＩＤとの対応関係を示す組（組み合わせ）が登録されており、マルチキャストアドレスをキーとして、このマルチアドレスに対応する送信側パケット変換装置及びツリーＩＤを検索することができるデータベースサーバである。
すなわち、アドレス管理サーバ１２は、マルチキャストアドレスと、送信側パケット変換装置のアドレスと、送信側パケット変換装置内で一意に割り当てられるツリーＩＤの対応関係を管理する、ネットワーク中に１台設置されたアドレス管理サーバである。
また、このアドレス管理サーバ１２の設置場所は、ユニキャストデータパケットが届くネットワークであればどこでもよい。
【００２５】
次に、図１及び図２を参照して、一実施形態のマルチキャスト通信システムの動作例を説明する。図２は、上記マルチキャスト通信システムの動作を説明するシーケンス図である。
アドレス登録装置１３は、マルチキャストアドレス（マルチキャストアドレス１１）と、送信側パケット変換装置８のアドレスとツリーＩＤ（ツリーＩＤ１５）との各アドレスの対応関係を示す組を、アドレス管理サーバ１２へ登録する（Ｓ１０１）。
ここで、ツリーＩＤとしては、マルチキャストアドレスをそのまま利用することも可能である。
【００２６】
ツリーＩＤは、送信側パケット変換装置が送信データを区別するために割り当てるＩＤであり、送信側パケット変換装置内で一意に（重複しないように）割り当てられる。
送信側パケット変換装置及び中継装置は、送信側パケット変換装置とツリーＩＤの組毎に図３に示すような配信表を作成し、ユニキャストデータパケットの配信先を管理する。
ツリーＩＤにマルチキャストアドレスを用いることも可能である。
【００２７】
次に、アドレス管理サーバ１２は、マルチキャストアドレスが登録されているか否かの判定を行い、登録されていないと判定した場合、このマルチキャストアドレスの登録を行うとともに、アドレス登録装置１３に対して、登録受理メッセージを返信する。
一方、アドレス管理サーバ１２は、登録されていると判定した場合、アドレス登録装置１３に対して、このマルチキャストアドレスが予約済みであることを示すメッセージを返信する（Ｓ１０２）。
【００２８】
このようにして、アドレス管理サーバ１２は、マルチキャストアドレスが重複して用いられることを回避している。
そして、サーバ５は、マルチキャストアドレス宛のデータパケットを、ＬＡＮ１に対して送信し始める（Ｓ１０３）。
【００２９】
クライアント６においては、ユーザが電子メールやＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ）におけるインターネット等の手段により、受信要求を行いたい内容を送信しているマルチキャストアドレスを知ることができる。
そして、クライアント６は、ユーザがマルチキャストアドレスを入力し、受信要求の処理を行うことにより、マルチキャストアドレス宛のデータパケットの受信要求（ＩＧＭＰ ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ ｒｅｐｏｒｔ、ＩＧＭＰ；Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｕｐ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）をＬＡＮ２に送信する（Ｓ１０４）。
また、同様に、クライアント７も、ユーザがマルチキャストアドレスを入力し、受信要求の処理を行うことにより、マルチキャストアドレス宛のデータパケットの受信要求をＬＡＮ２に送信する。
【００３０】
次に、受信側パケット変換装置９は、クライアント６から上記受信要求（ＩＧＭＰ ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ ｒｅｐｏｒｔ）を受信したとき、この受信要求に記載されているマルチキャストアドレスに対応する、送信側パケット変換装置のアドレス及びツリーＩＤを内部のアドレス管理表から検索する。
そして、受信側パケット変換装置９は、上記アドレス管理表に、受信した受信要求に記載されているマルチキャストアドレスに対応する、送信側パケット変換装置のアドレス及びツリーＩＤが存在しないと判定した場合、アドレス管理サーバ１２に、このマルチキャストアドレスに対する問い合わせを行う（Ｓ１０５）。
ここで、受信側パケット変換装置９は、起動時にアドレス管理サーバ１２のアドレスを設定されているものとする。
【００３１】
そして、受信側パケット変換装置９は、アドレス管理サーバ１２において、ユーザから受信要求のあるマルチキャストアドレスに対応する、送信側パケット変換装置８のアドレス及びツリーＩＤを取得する（Ｓ１０６）。
次に、受信側パケット変換装置９は、送信側パケット変換装置８宛に、ユーザの受信要求するツリーＩＤが記載された受信要求の送信を行う（Ｓ１０７）。
また、受信側パケット変換装置１０も、受信側パケット変換装置９と同様に、内部のアドレス管理表に、マルチキャストアドレスに対応する、送信側パケット変換装置のアドレス及びツリーＩＤが存在しないと判定した場合、アドレス管理サーバ１２に、このマルチキャストアドレスに対する問い合わせを行い、得られた送信側パケット変換装置のアドレス及びツリーＩＤに基づき、送信側パケット変換装置８宛にツリーＩＤを記載した受信要求の送信を行う。
【００３２】
図１に示したネットワーク構成において、中継装置１４は、受信側パケット変換装置９及び１０から送信される受信要求を集約し、受信側パケット変換装置９及び１０に代わって送信側パケット変換装置８に受信要求を送信する（１０８）。
このとき、中継装置１４は、図３に示すように、受信要求の宛先である送信側パケット変換装置８と受信要求に記載されているツリーＩＤの組に対して、受信側パケット変換装置９及び１０を記憶する。
次に、送信側パケット変換装置８は、受信側パケット変換装置（９または１０）あるいは中継装置１４からの受信要求を受信すると、この受信要求に記載されているマルチキャストアドレスを、抽出して取得する。
【００３３】
そして、送信側パケット変換装置８は、ＬＡＮ１を流れている、上記抽出されたマルチキャストアドレス宛のデータパケットを受信する（Ｓ１０９）。
次に、送信側パケット変換装置８は、このマルチキャストアドレス宛のデータパケットを、ユニキャストデータパケットに変換（カプセル化）し、かつ受信要求を要求した受信側パケット変換装置９及び１０のアドレスを含むツリーＩＤを記載し、受信要求元である中継装置１４に送信する（Ｓ１１０）。
【００３４】
そして、中継装置１４は、上記ユニキャストデータパケットを受信すると、送信元アドレスとツリーＩＤとから、対応する受信要求元の受信側パケット変換装置のアドレスを検索する。
ここで、中継装置１４は、例えば、検索された受信側パケット変換装置９及び１０に、このユニキャストデータパケットを、中継して送信する（Ｓ１１０）。
【００３５】
次に、受信側パケット変換装置９は、送信側パケット変換装置８あるいは中継装置１４からユニキャストデータパケットを受信すると、内部のアドレス管理表を参照して、送信元の送信側パケット変換装置８のアドレスとツリーＩＤとから、対応するマルチキャストアドレス宛のデータパケットに変換し、ＬＡＮ２に送出する（Ｓ１１１）。
受信側パケット変換装置１０も、上述した受信側パケット変換装置９と同様に動作する。
【００３６】
そして、クライアント６は、ＬＡＮ２に流れているデータパケットのマルチキャストアドレスが受信要求をしたものであることを検出した場合、このデータパケットを受信する。
同様に、クライアント７は、ＬＡＮ３に流れているデータパケットのマルチキャストアドレスが受信要求をしたものであることを検出した場合、このデータパケットを受信する
このように、受信側パケット変換装置９及び１０は、それぞれクライアント６，７からＩＧＭＰ ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ ｒｅｐｏｒｔを受信している限り、送信側パケット変換装置８へ受信要求を送信し、送信側パケット変換装置８から中継装置１４を介して受信するユニキャストデータパケットを、マルチキャストアドレス宛のデータパケットに変換してＬＡＮ２及び３に送出する。
【００３７】
次に、図１及び図４を用いて受信側パケット変換装置９（または１０）の動作例を説明する。図４は、受信側パケット変換装置９の構成例及び処理の流れを示す概念図である。
受信側パケット変換装置９は、クライアント６からのＩＧＭＰ ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ ｒｅｐｏｒｔ（以下、受信要求）を受信部５８により受信する（Ｓ２０１）。
そして、受信部５８は、受信した上記受信要求を、ＩＧＭＰ制御部５４へ転送する（Ｓ２０２）。
次に、ＩＧＭＰ制御部５４は、受信要求の宛先マルチキャストアドレスが、ＩＧＭＰ管理部５１のＩＧＭＰ管理表に登録されているか否かの判定を行う（Ｓ２０３）。
【００３８】
ここで、ＩＧＭＰ管理表とは、受信要求中である宛先マルチキャストアドレスの一覧表である。このＩＧＭＰ管理表の一例を図５に示す。この表において、最終受信時刻は、最後に受信要求が入力された時刻を示している。
そして、ＩＧＭＰ制御部５４は、受信要求の宛先マルチキャストアドレスが、ＩＧＭＰ管理表に登録されていれば、表における最終受信時刻等を更新する。
一方、ＩＧＭＰ制御部５４は、登録されていなければ、ＩＧＭＰ管理表において、受信要求されたマルチキャストアドレスおよび受信時刻（最終受信時刻として）を登録する。
これにより、ＩＧＭＰ制御部５４は、一定時間の間（受信要求を継続する期間）、ＩＧＭＰ受信要求を一定間隔ごとに送信する（Ｓ２０４）。
【００３９】
さらに、ＩＧＭＰ制御部５４は、予め設定されている一定時間内に受信要求を受信しなければ、そのマルチキャストアドレスのエントリをＩＧＭＰ管理表から削除する（Ｓ２０５）。
ここで、ＩＧＭＰ制御部５４は、時計５７により時刻経過を参照して、上述した時間に基づいて、ＩＧＭＰ管理表に対する更新などの制御を行うものとする。
そして、ＩＧＭＰ制御部５４での処理が完了すると、受信要求の宛先のマルチキャストアドレスが、アドレス管理表制御部に渡される（Ｓ２０６）。
次に、アドレス管理表制御部５２は、受信要求の宛先マルチキャストアドレスがアドレス管理表に登録されているか確認する（Ｓ２０７）。
そして、アドレス管理表制御部５２は、アドレス管理表（アドレス管理サーバ１２も同様な構成で各々の対応関係が記録されている）において、マルチキャストアドレスと対応して送信元パケット変換装置及びツリーＩＤを記録する。この一例を図６に示す。
【００４０】
ここで、アドレス管理表制御部５２は、宛先マルチキャストアドレスがアドレス管理表に登録されていると判定した場合、受信要求パケット生成部５６に対して、ツリーＩＤが記載された受信要求パケットを定期的に生成させる（Ｓ２０８）。
これにより、受信要求パケット生成部５６は、定期的に、対応する送信側パケット変換装置８へ、送信部５９を介して、生成した上記受信要求パケットを送信する（Ｓ２０９及び２１０）。
【００４１】
一方、アドレス管理表制御部５２は、アドレス管理表に登録されていないと判定した場合、アドレス解決要求パケット生成部５３に対して、マルチキャストアドレスが記載されたアドレス解決受信要求パケットを生成させる制御信号を出力する。
これにより、アドレス解決要求パケット生成部５３は、マルチキャストアドレスを記載したアドレス解決要求パケットを生成する（Ｓ２１１）。
そして、アドレス解決要求パケット生成部５３は、上記アドレス解決要求パケットを、送信部５９を介してアドレス管理サーバ１２に送信する（Ｓ２１２及びＳ２１３）。
ここで、アドレス管理サーバ１２のアドレスは、起動時に与えられているとする。
【００４２】
次に、受信部５８は、アドレス管理サーバ１２から、アドレス解決要求パケットの応答として、マルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置８のアドレス及びツリーＩＤが記載されたアドレス応答パケットを受信する（Ｓ２１４）。
そして、受信部５８は、アドレス応答パケットを、アドレス管理表制御部５２へ転送する（Ｓ２１５）。
これにより、アドレス管理表制御部５２は、アドレス管理表にマルチキャストアドレス，送信側パケット変換装置８のアドレス及びツリーＩＤの対応を示す組を登録する（Ｓ２１６）。
【００４３】
そして、受信要求パケット生成部５６は、ツリーＩＤが記載された受信要求パケットを定期的に生成し（Ｓ２１７）、中継装置１４を介して、送信側パケット変換装置８へ送信する（Ｓ２１８及びＳ２１９）。
また、受信部５８は、送信側パケット変換装置８あるいは中継装置１４からユニキャストデータパケットを受信すると（Ｓ２２０）、パケット変換部６０へ転送する（Ｓ２２１）。
パケット変換部６０は、ユニキャストデータパケットから送信元アドレスとツリーＩＤを読み出し、アドレス管理部５５のアドレス管理表を検索し（Ｓ２２２）、対応するマルチキャストアドレス宛のデータパケットに変換し、ＬＡＮ２に送出する（Ｓ２２３及びＳ２２４）。
【００４４】
ここで、パケット変換部６０は、送信側パケット変換装置８がマルチキャストアドレス宛のデータパケットを、ユニキャストに変換した方法の逆変換で行う。
例えば、送信側パケット変換装置８がマルチキャストパケットの宛先アドレスをユニキャストに変換した場合、受信側パケット変換装置９は、ユニキャストアドレスをマルチキャストアドレスに変換する。
また、送信側パケット変換装置８がマルチキャストパケットをユニキャストパケットのペイロードとして転送した場合、受信側パケット変換装置９はペイロードを取り出し、そのままマルチキャストアドレス宛のデータパケットとしてＬＡＮ２に送信する。
このため、送信側パケット変換装置及び受信側パケット変換装置においては、ユニキャストとマルチキャストとの変換方法を示し合わせておく必要がある。
【００４５】
次に、図７を用いて、図１におけるアドレス登録装置１３の動作例の説明を行う。図７は、アドレス登録装置１３の構成例及び動作例を示す概念図である。
アドレス入力部７０は、ユーザあるいはサーバなどのネットワーク装置から、マルチキャストアドレス、送信側パケット変換装置８のアドレス及びツリーＩＤを入力する（Ｓ３０１）。
登録要求パケット生成部７１は、マルチキャストアドレス、送信側パケット変換装置８のアドレス及びツリーＩＤを記載した登録パケットを生成し（Ｓ３０２）、送信部７２を介して、この登録パケットをアドレス管理サーバ１２へ送信する（Ｓ３０３及びＳ３０４）。
これにより、登録要求パケット生成部７１は、アドレス管理サーバ１２に対して、新たなマルチキャストアドレス、送信側パケット変換装置８のアドレス及びツリーＩＤの登録のみでなく、新たに受信要求したク受信側パケット変換装置のアドレスを、ツリーＩＤに加える変更処理も行う。
【００４６】
以上、本発明の一実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
次に、本発明の実施の形態によるコンピュータが実行するためのプログラムについて説明する。
【００４７】
図１における中継装置１４、送信パケット変換装置８、受信パケット変換装置９及び１０、アドレス登録装置１３及びアドレス管理サーバ１２の動作におけるコンピュータシステムのＣＰＵが実行するためのプログラムは、本発明によるプログラムを構成する。
このプログラムを格納するための記録媒体としては、コンピュータが読み取り可能な光磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ、磁気記録媒体等を用いることができ、これらをＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、メモリカード等に構成して用いてよい。
【００４８】
また上記記録媒体は、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部のＲＡＭ等の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持するものも含まれる。
また上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから伝送媒体を介して、あるいは伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されるものであってもよい。上記伝送媒体とは、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体をいうものとする。
【００４９】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００５０】
従って、このプログラムを図１のシステム又は装置とは異なるシステム又は装置において用い、そのシステム又は装置のコンピュータがこのプログラムを実行することによっても、上記実施の形態で説明した機能及び効果と同等の機能及び効果を得ることができ、本発明の目的を達成することができる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、広域ＩＰ綱でマルチキャストトンネリング通信を用いて１対多の放送型アプリケーションを利用する際に、中継器に従来技術のユニキャストを用いたマルチキャストデータ通信方法を使用し、かつ、中継器においてユニキャストデータパケットを分岐させ、受信側及び送信側のパケット変換装置間がこれらを１対１に結ぶユニキャストとしているため、クライアントが多数ある場合、中継器が複数の受信側パケット変換装置へのコピーを作成することとなり、送信側パケット変換装置にフローが集中するという問題を解決しながら、マルチキャスト非対応網を経由したマルチキャスト対応ネットワーク間のマルチキャストデータ通信を可能にしたため、送信側パケット変換装置へのトラフイック集中を回避可能とした。
【００５２】
また、本発明によれば、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスの対応関係を固定しておらず、必要に応じて動的に設定（再設定）することができ、従来に比較してより多くのサーバがデータパケットを送信する機会を得ることが可能となる。
さらに、本発明によれば、同時に、マルチキャストの受信要求の状況により更新されるアドレス管理サーバを参照することにより、受信側パケット変換装置は受信希望したマルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置アドレスを、最新情報として動的に取得することができ、リアルタイムに、クライアントの要求するマルチキャストアドレス宛のパケットデータの受信要求を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるマルチキャスト通信システムの構成例を示す概念図である。
【図２】図１のマルチキャスト通信システムの動作例を示すシーケンス図である。
【図３】アドレス登録装置１３により生成、変更される配信表の一例である。
【図４】受信側パケット変換装置９（または１０）の構成例及び処理の流れを示す概念図である。
【図５】受信要求中である宛先マルチキャストアドレスの一覧が記載されたＩＧＭＰ管理テーブル（表）である。
【図６】マルチキャストアドレスと対応して送信元パケット変換装置及びツリーＩＤが記録されるアドレス管理表の一例である。
【図７】アドレス登録装置１３の構成例及び動作例を示す概念図である。
【符号の説明】
４ ＷＡＮ
５ サーバ
６，７ クライアント
８ 送信側パケット変換装置
９，１０ 受信側パケット変換装置
１２ アドレス管理サーバ
１３ アドレス登録装置
１４ 中継装置
５１ ＩＧＭＰ管理部
５２ アドレス管理表制御部
５３ アドレス解決要求パケット生成部
５４ ＩＧＭＰ制御部
５５ アドレス管理部
５６ 受信要求パケット生成部
５７ 時計
５８ 受信部
５９ 送信部
６０ パケット変換部
７０ アドレス入力部
７１ 登録要求パケット生成部
７２ 送信部
Claims (5)
- ユニキャスト通信が可能なネットワークであって、複数受信ホストから送信ホスト宛の受信要求パケットをもとに、該送信ホストから該複数の受信ホストヘのツリー状のデータ配信経路を構成するための分岐機能を持つ中継ノードが１つ以上配置されており、かつＩＰマルチキャスト受信装置及びＩＰマルチキャスト送信装置が接続されているネットワークで用いられ、
ＩＰマルチキャスト受信装置及びＩＰマルチキャスト送信装置が存在するサブネットにそれぞれ受信側パケット変換装置と送信側パケット変換装置が設置され、
受信側パケット変換装置は、ＩＰマルチキャスト受信装置が受信要求をしている期間だけ、要求マルチキャストアドレスに対応するツリーＩＤを記載した受信要求パケットを送信側パケット変換装置に定期的に送信し、到着したユニキャストデータパケットをＩＰマルチキャストパケットに変換して受信側ＬＡＮに流し、
該送信側パケット変換装置は、要求ツリーＩＤに対応するマルチキャスト宛パケットを送信側ＬＡＮから受信し、ユニキャストパケットに変換してトンネリングにより受信要求元に送出するマルチキャスト通信方法において、
ネットワーク中に１台設置されたアドレス管理サーバにより、マルチキャストアドレスと、送信側パケット変換装置のアドレスと、送信側パケット変換装置内で一意に割り当てられるツリーＩＤの対応関係を管理し、
前記受信側パケット変換装置は、ＩＰマルチキャスト受信装置からの受信要求を受信すると、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーＩＤの対応関係を記録したアドレス管理表を参照し、要求されたマルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置のアドレス及びツリーＩＤが記載されていなければ、アドレス管理サーバに対し該送信側パケット変換装置アドレス及びツリーＩＤを問い合わせ、得られた送信側パケット変換装置アドレスに対し、ツリーＩＤを記載した受信要求パケットを定期送信することを特徴とするマルチキャストデータ通信方法。 - 前記トンネリングシステムにおいて、
マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーＩＤの組をアドレス管理サーバに登録するアドレス登録装置を、ネットワーク中に設置し、
該登録装置によりマルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーＩＤの組をアドレス管理サーバに登録することを特徴とする請求項１記載のマルチキャストデータ通信方法。 - ユニキャスト通信が可能であり、複数受信ホストから送信ホスト宛の受信要求パケットをもとに、マルチキャストのトンネリングを行うため、該送信ホストから該複数の受信ホストヘのツリー状のデータ配信経路を構成するための分岐機能を持つ中継ノードが１つ以上配置されたネットワークに用いられ、
ＩＰマルチキャスト受信装置とＩＰマルチキャスト送信装置が接続されているネットワークに設けられた、ＩＰマルチキャスト受信装置が受信要求をしている期間だけ、要求マルチキャストアドレスに対応するツリーＩＤを記載した受信要求パケットを送信側パケット変換装置に定期的に送信し、到着したユニキャストデータパケットをＩＰマルチキャストパケットに変換して受信側ＬＡＮに流す受信側パケット変換装置と、
前記ＩＰマルチキャスト受信装置及びＩＰマルチキャスト送信装置が存在するサブネットに設けられた、要求ツリーＩＤに対応するマルチキャスト宛パケットを送信側ＬＡＮから受信し、ユニキャストパケットに変換して受信要求元に送出する送信側パケット変換装置と、
マルチキャストアドレスと、送信側パケット変換装置のアドレスと、送信側パケット変換装置内で一意に割り当てられるツリーＩＤの対応関係を管理する、ネットワーク中に１台設置されたアドレス管理サーバと
を具備することを特徴とするマルチキャストデータ通信システム。 - 前記受信側パケット変換装置が、ＩＰマルチキャスト受信装置からの受信要求を受信すると、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーＩＤの対応関係を記録したアドレス管理表を参照し、要求されたマルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置のアドレス及びツリーＩＤが記載されていなければ、アドレス管理サーバに対し該送信側パケット変換装置アドレス及びツリーＩＤを問い合わせ、得られた送信側パケット変換装置アドレスに対し、ツリーＩＤを記載した受信要求パケットを定期送信することを特徴とする請求項３記載のマルチキャストデータ通信システム。
- 前記ネットワーク中に、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーＩＤの組を、アドレス管理サーバに登録するアドレス登録装置が設置され、
該アドレス登録装置によりマルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーＩＤの組をアドレス管理サーバに登録することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のマルチキャストデータ通信システム。
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