JP2004282161A

JP2004282161A - Multicast communication method, router apparatus for multicast communication, and program for multicast communication

Info

Publication number: JP2004282161A
Application number: JP2003067112A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Ando; 大介安藤; Ko Izutsu; 香井筒; Akihiro Tanabe; 暁弘田辺
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2023-03-12
Also published as: JP3930445B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress an increase in processing load imposed on a multicast communication apparatus even on the occurrence of many participation / retire requests from a reception host side. <P>SOLUTION: The router apparatus 11 includes: steps (refer to steps S9, S10) of receiving a plurality of request data representing participation requests to a multicast group transmitted from a plurality of hosts not taking part in the multicast group and confirming the frequency of a plurality of the received request data; steps (refer to steps S11, S12) of aborting at least part of a plurality of the request data in response to the confirmed frequency of a plurality of the request data; and a step (refer to a step S13) of receiving the remaining request data except the aborted request data and registering participation of the reception host corresponding to the accepted request data to a prescribed multicast group when the received request data indicate participation requests. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）等を通信プロトコルとするネットワークにおけるマルチキャスト通信方法、マルチキャスト通信用ルータ装置およびマルチキャスト通信用プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信プロトコルとして、例えば上記ＩＰを用いたマルチキャスト通信（以下、ＩＰマルチキャストとも記載する）が行われている。
【０００３】
このＩＰマルチキャストにおいては、多数のホスト｛通信ネットワーク（ＩＰの場合、インターネット）を介して通信できるコンピュータを意味する｝に対して上記通信ネットワークおよびマルチキャスト通信用のルータ装置（以下、ルータとも略記する）を経由してパケットデータを送信する際に、その多数のホストとルータとの間のプロトコルとして、ＩＧＭＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＧｒｏｕｐＭａｎａｇｅｍｅｎｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）／ＭＬＤ（ＭｕｌｔｉｃａｓｔＬｉｓｔｅｎｅｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙ）等の受信側ベースのプロトコルが使用される場合が多い。
【０００４】
受信側ベースのプロトコルとしては、ＩＧＭＰｖ１（ＲＦＣ１１１２ＨｏｓｔＥｘｔｅｎｓｉｏｎｓｆｏｒＩＰＭｕｌｔｉｃａｓｔｉｎｇ）、ＩＧＭＰｖ２（ＲＦＣ２２３６ＩｎｔｅｒｎｅｔＧｒｏｕｐＭａｎａｇｅｍｅｎｔＰｒｏｔｏｃｏｌＶｅｒｓｉｏｎ２）、ＩＧＭＰｖ２（ＲＦＣ３３７６ＩｎｔｅｒｎｅｔＧｒｏｕｐＭａｎａｇｅｍｅｎｔＰｒｏｔｏｃｏｌＶｅｒｓｉｏｎ３）、ＭＬＤｖ１（ＲＦＣ２７１０ＭｕｌｔｉｃａｓｔＬｉｓｔｅｎｅｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙｆｏｒＩＰｖ６）等があり（例えば、非特許文献１〜４参照）、上述した受信側ベースのプロトコルに従って、通信ネットワーク経由のアドレス（マルチキャストアドレス）が割り当てられたマルチキャストグループに参加している全てのホストに対してパケットデータを送信するようになっている。
【０００５】
ここで、従来技術である受信側ベースのプロトコルに基づくホストおよびルータ間のシーケンスの一例を図１５に示す。
【０００６】
すなわち、あるホストが所定のマルチキャストグループに参加したい場合、このホストは、その参加したいマルチキャストグループに対する参加要求を表すデータ（参加要求と略記する）を、ルータに送信する（ステップＳ１００）。参加要求を受信したルータは、参加要求送信元のホストの参加登録を行う（ステップＳ１０１）。
【０００７】
また、ルータから参加確認を表すデータ（参加確認と略記する）がマルチキャストグループに参加登録されている全てのホストに定期的に送信されており（ステップＳ１０２）、そのマルチキャストグループに継続して参加する場合、各ホストは、送信されてきた参加確認に応答して参加中を表すデータ（参加中応答と略記する）をルータに対して送信する。この結果、ルータは、送信されてきた参加中応答を受信確認することにより、マルチキャストグループに参加している全てのホストの参加状態を把握することができる。
【０００８】
一方、あるホストが参加していたマルチキャストグループから離脱したい場合、このホストは、その離脱したいマルチキャストグループに対する離脱要求を表すデータ（離脱要求と略記する）を、ルータに送信する（ステップＳ１０４）。離脱要求を受信したルータは、離脱確認を表すデータ（離脱確認と略記する）を対応するホストへ送信する（ステップＳ１０５）。
【０００９】
そして、ルータは、一定時間待機し、対応するホストから上記離脱確認に対する応答が無い場合には、そのホストのマルチキャストグループへの参加登録を削除する（ステップＳ１０６）。
【００１０】
上述したシーケンスから明らかなように、受信側ベースのプロトコルに基づくマルチキャストグループへのホストの参加および離脱においては、そのホストから参加要求あるいは離脱要求がホスト側の所定のタイミングでルータに送信されるようになっている。
【００１１】
【非特許文献１】
”ＨｏｓｔＥｘｔｅｎｓｉｏｎｓｆｏｒＩＰＭｕｌｔｉｃａｓｔｉｎｇ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、１９８９年８月、Ｓ．Ｄｅｅｒｉｎｇ（ＳｔａｎｆｏｒｄＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）、［平成１５年３月９日検索」、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ１１１２．ｔｘｔ？ｎｕｍｂｅｒ＝１１１２＞
【００１２】
【非特許文献２】
”ＩｎｔｅｒｎｅｔＧｒｏｕｐＭａｎａｇｅｍｅｎｔＰｒｏｔｏｃｏｌＶｅｒｓｉｏｎ２”、［ｏｎｌｉｎｅ］、１９９７年１１月、Ｗ．Ｆｅｎｎｅｒ（ＸｅｒｏｘＰＡＲＣ）、［平成１５年３月９日検索」、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ２２３６．ｔｘｔ？ｎｕｍｂｅｒ＝２２３６＞
【００１３】
【非特許文献３】
”ＩｎｔｅｒｎｅｔＧｒｏｕｐＭａｎａｇｅｍｅｎｔＰｒｏｔｏｃｏｌＶｅｒｓｉｏｎ３”、［ｏｎｌｉｎｅ］、２００２年１０月、Ｂ．Ｃａｉｎ（ＣｅｒｅｖａＮｅｔｗｏｒｋ）、Ｓ．Ｄｅｅｒｉｎｇ＆Ｉ．Ｋｏｕｖｅｌａｓ（ＣｉｓｃｏＳｙｓｔｅｍｓ）、Ｂ．Ｆｅｎｎｅｒ（ＡＴ＆ＴＬａｂｓ−Ｒｅｓｅａｒｃｈ）、Ａ．Ｔｈｙａｇａｒａｊａｎ（Ｅｒｉｃｓｏｎ）、［平成１５年３月９日検索」、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ３３７６．ｔｘｔ？ｎｕｍｂｅｒ＝３３７６＞
【００１４】
【非特許文献４】
”ＭｕｌｔｉｃａｓｔＬｉｓｔｅｎｅｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙｆｏｒＩＰｖ６”、［ｏｎｌｉｎｅ］、１９９９年１０月、Ｓ．Ｄｅｅｒｉｎｇ（ＣｉｓｃｏＳｙｓｔｅｍｓ）、Ｂ．Ｆｅｎｎｅｒ（ＡＴ＆ＴＲｅｓｅａｒｃｈ）、Ｂ．Ｈａｂｅｒｍａｎ（ＩＢＭ）、［平成１５年３月９日検索」、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ２７１０．ｔｘｔ？ｎｕｍｂｅｒ＝２７１０＞
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した受信側ベースの通信プロトコルに基づくマルチキャスト通信においては、参加要求および離脱要求の送信タイミングは、何れもホスト側において設定されている。
【００１６】
このため、例えば、ホスト側のアプリケーションが大量の参加要求および／または離脱要求（以下、参加／離脱要求と略記する）が発生するようにハングアップした場合や、ウィルス等の悪意のあるアプリケーションがホスト側にインストールされてしまい、この悪意のあるアプリケーションによりホストから大量の参加／離脱要求が発生した場合、上記ホストを含む複数のホストから大量の参加／離脱要求が略同時にルータに対して送信される可能性がある。
【００１７】
このとき、受信側ベースの通信プロトコルに基づくマルチキャスト通信においては、以下に示す課題が生じていた。
【００１８】
すなわち、ルータは、送信されてきた大量の参加／離脱要求を処理しなければならず、ルータ側の処理があがり、その動作に影響を与える可能性があるという第１の課題が生じていた。
【００１９】
さらに、参加／離脱要求が大量であるため、ルータが全ての参加／離脱要求を受け付けることができず、一部の参加／離脱要求を取りこぼした場合、その参加／離脱要求が受け付けられなかったホスト側において、その参加／離脱要求の未受付を認識することができないという第２の課題が生じていた。
【００２０】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、受信ホスト側から大量の参加／離脱要求がマルチキャスト通信用ルータ装置に送信されてきた場合であっても、そのマルチキャスト通信用ルータ装置の処理負荷の増大を抑制してその処理能力を高く維持することができるマルチキャスト通信方法、マルチキャスト通信用ルータ装置およびマルチキャスト通信用プログラムを提供することをその第１の目的とする。
【００２１】
また、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、マルチキャスト通信用ルータ装置側において参加／離脱要求が受付られなかった場合であっても、その参加／離脱要求が未受付の受信ホスト側で上記参加／離脱要求の未受付状態を把握することができるマルチキャスト通信方法、マルチキャスト通信用ルータ装置およびマルチキャスト通信用プログラムを提供することをその第２の目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明によれば、請求項１に記載されたように、送信元ホストから通信ネットワークを介してルータ装置に送信されてきた所定のマルチキャストグループに対するデータを、当該所定のマルチキャストグループに参加登録している全ての受信ホストに対して受信側ベースの通信プロトコルに従って送信するマルチキャスト通信方法であって、前記ルータ装置は、前記マルチキャストグループに未参加の複数の受信ホストから送信されてきた前記マルチキャストグループへの参加要求を表す複数の要求データ、および前記マルチキャストグループに参加している複数の受信ホストから送信されてきた前記マルチキャストグループからの離脱要求を表す複数の要求データの内の少なくとも一方の複数の要求データを受信し、受信した複数の要求データの頻度を確認するステップと、確認した前記複数の要求データの頻度に応じて、当該複数の要求データの少なくとも一部を破棄するステップと、前記破棄した要求データを除く残りの要求データを受付け、当該受け付けた要求データが参加要求を表す場合、その受け付けた要求データに対応する受信ホストを前記所定のマルチキャストグループに参加登録し、当該受け付けた要求が離脱要求を表す場合、その受け付けた要求データに対応する受信ホストの前記所定のマルチキャストグループに対する参加登録を削除するステップと、を備えている。
【００２３】
特に、本発明によれば、請求項７に記載されたように、前記複数の要求データの少なくとも一部を破棄した際に、当該破棄した少なくとも一部の要求データの送信元の受信ホストに対して前記破棄を通知するための破棄通知データを送信するステップをさらに備えている。
【００２４】
また、上述した目的を達成するため、本発明によれば、請求項１１に記載されたように、送信元ホストから通信ネットワークを介して送信されてきた所定のマルチキャストグループに対するデータを、当該所定のマルチキャストグループに参加登録している全ての受信ホストに対して受信側ベースの通信プロトコルに従って送信するマルチキャスト通信用ルータ装置であって、前記マルチキャストグループに未参加の複数の受信ホストから送信されてきた前記マルチキャストグループへの参加要求を表す複数の要求データ、および前記マルチキャストグループに参加している複数の受信ホストから送信されてきた前記マルチキャストグループからの離脱要求を表す複数の要求データの内の少なくとも一方の複数の要求データを受信し、受信した複数の要求データの頻度を確認する頻度確認手段と、確認した前記複数の要求データの頻度に応じて、当該複数の要求データの少なくとも一部を破棄する破棄手段と、前記破棄した要求データを除く残りの要求データを受付け、当該受け付けた要求データが参加要求を表す場合、その受け付けた要求データに対応する受信ホストを前記所定のマルチキャストグループに参加登録する参加登録手段と、前記受け付けた要求が離脱要求を表す場合、その受け付けた要求データに対応する受信ホストの前記所定のマルチキャストグループに対する参加登録を削除する登録削除手段と、を備えている。
【００２５】
特に、本発明によれば、請求項１７に記載されたように、前記複数の要求データの少なくとも一部を破棄した際に、当該破棄した少なくとも一部の要求データの送信元の受信ホストに対して前記破棄を通知するための破棄通知データを送信する破棄通知データ送信手段をさらに備えている。
【００２６】
さらに、上述した目的を達成するため、本発明によれば、請求項１９に記載されたように、送信元ホストから通信ネットワークを介して送信されてきた所定のマルチキャストグループに対するデータを、当該所定のマルチキャストグループに参加登録している全ての受信ホストに対して受信側ベースの通信プロトコルに従って送信するためのルータ装置が読み取り可能なマルチキャスト通信用のプログラムであって、前記ルータ装置を、前記マルチキャストグループに未参加の複数の受信ホストから送信されてきた前記マルチキャストグループへの参加要求を表す複数の要求データ、および前記マルチキャストグループに参加している複数の受信ホストから送信されてきた前記マルチキャストグループからの離脱要求を表す複数の要求データの内の少なくとも一方の複数の要求データを受信し、受信した複数の要求データの頻度を確認する手段と、確認した前記複数の要求データの頻度に応じて、当該複数の要求データの少なくとも一部を破棄する手段と、前記破棄した要求データを除く残りの要求データを受付け、当該受け付けた要求データが参加要求を表す場合、その受け付けた要求データに対応する受信ホストを前記所定のマルチキャストグループに参加登録し、当該受け付けた要求が離脱要求を表す場合、その受け付けた要求データに対応する受信ホストの前記所定のマルチキャストグループに対する参加登録を削除する手段と、してそれぞれ機能させる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明に係わるマルチキャスト通信方法、マルチキャスト通信用ルータ装置およびマルチキャスト通信用プログラムの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２８】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係わるマルチキャスト通信用ルータ装置を含むマルチキャスト通信システムの概略構成を示す図である。
【００２９】
図１に示すように、マルチキャスト通信システム１は、所定の通信プロトコル｛例えば、トランスポート層の通信プロトコルとしてＴＣＰ；ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｔｏｃｏｌ（ＵＤＰ；ＵｓｅｒＤａｔａｇｒａｍＰｒｏｔｏｃｏｌ）、およびネットワーク層の通信プロトコルとしてＩＰを含むインターネット用通信プロトコル等｝に従ったデータフォーマットを有するマルチメディアコンテンツ等のデータの送信元のホストであるサーバ（コンピュータ）３と、上記所定の通信プロトコルに従ってデータを通信できるインターネット等の通信ネットワーク４と、小規模のネットワーク（サブネット）Ｓｂ１、Ｓｂ２、・・・、Ｓｂｐ上に互いに通信可能に相互接続された複数の受信ホスト（コンピュータ；単にホストと記載する）５ａ_１−１〜５ａ_１−ｍ、５ａ_２−１〜５ａ_２−ｎ、・・・、５ａ_ｐ−１〜５ａ_ｐ−ｏとを備えている。
【００３０】
このマルチキャスト通信システム１は、サーバ３から所定の通信プロトコルに基づいてマルチキャスト通信により配信された所定のマルチキャストグループへのデータを、複数の受信ホスト５ａ_１−１〜５ａ_１−ｍ、５ａ_２−１〜５ａ_２−ｎ、・・・、５ａ_ｐ−１〜５ａ_ｐ−ｏにおける上記所定のマルチキャストグループに参加している少なくとも一部の受信ホストに対して同時に配信するシステムである。
【００３１】
すなわち、マルチキャスト通信システム１は、図１に示すように、サーバ３に対して専用線等の通信線７を介して接続され、このサーバ３に対して通信ネットワーク４を経由して所定の通信プロトコルに基づくデータである例えばパケットデータを通信する際のルーティング機能を有するルータ９を備えている。
【００３２】
また、マルチキャスト通信システム１は、通信ネットワーク４およびサブネットＳｂ１〜Ｓｂｐ間においてパケットデータを通信するためのルーティング機能に加えて、マルチキャストグループに対するホストの参加／離脱を管理する機能を含むマルチキャスト通信機能を有するマルチキャスト通信用ルータ装置（以下、ルータと略記する）１１を備えている。
【００３３】
さらに、マルチキャスト通信システム１のサブネットＳｂ１においては、ホスト５ａ_１−１〜５ａ_１−ｍそれぞれに通信ケーブルＬ_１−１〜Ｌ_１−ｍが接続されており、この通信ケーブルＬ_１−１〜Ｌ_１−ｍは、ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）スイッチ等のスイッチ（スイッチングハブ）１３ａ−１の物理ポートＰＯ_１−１〜ＰＯ_１−ｍにそれぞれ接続されており、ホスト５ａ_１−１〜５ａ_１−ｍは、このスイッチ１３ａ−１を経由して通信可能に相互接続されている。
【００３４】
また、スイッチ１３ａ−１は、物理ポートＰＯ_{１−ｍ＋１}を介して通信回線１５ａ−１に通信可能に接続されており、この通信回線１５ａ−１は、ルータ１１に対して通信可能に接続されている。
【００３５】
以下、全てのサブネットＳｂ２〜Ｓｂｐについても、サブネットＳｂ１と同様の構成となっている。
【００３６】
すなわち、サブネットＳｂ２においては、ホスト５ａ_２−１〜５ａ_２−ｎそれぞれに通信ケーブルＬ_２−１〜Ｌ_２−ｎが接続され、この通信ケーブルＬ_２−１〜Ｌ_２−ｎは、スイッチ１３ａ−２の物理ポートＰＯ_２−１〜ＰＯ_２−ｎにそれぞれ接続されており、ホスト５ａ_２−１〜５ａ_２−ｎは、このスイッチ１３ａ−２を経由して通信可能に相互接続されている。
【００３７】
また、スイッチ１３ａ−２は、物理ポートＰＯ_{２−ｎ＋１}を介して通信回線１５ａ−２に通信可能に接続されており、この通信回線１５ａ−２は、ルータ１１に対して通信可能に接続されている。
【００３８】
さらに、サブネットＳｂｐにおいては、ホスト５ａ_ｐ−１〜５ａ_ｐ−ｏそれぞれに通信ケーブルＬｐ−１〜Ｌｐ−ｏが接続されており、この通信ケーブルＬ_ｐ _−１〜Ｌ_ｐ−ｏは、スイッチ１３ａ−ｐの物理ポートＰＯ_ｐ−１〜ＰＯ_ｐ−ｏにそれぞれ接続されており、ホスト５ａ_ｐ−１〜５ａ_ｐ−ｏは、このスイッチ１３ａ−ｐを経由して通信可能に相互接続されている。
【００３９】
そして、スイッチ１３ａ−ｐは、物理ポートＰＯ_{ｐ−ｏ＋１}を介して通信回線１５ａ−ｐに通信可能に接続されており、この通信回線１５ａ−ｐは、ルータ１１に対して通信可能に接続されている。
【００４０】
さらに、スイッチ１３ａ−１は、ＶＬＡＮ（ＶｉｒｔｕａｌＬＡＮ）機能を有しており、対応する物理ポートＰＯ_１ _−１〜ＰＯ_１ ₋ _ｍ＋１を任意にグループ分けし、それぞれのグループに識別情報であるＩＤを設定し、それぞれ異なる仮想的なＬＡＮ、すなわち、ＶＬＡＮとして利用できるようになっている。また、スイッチ１３ａ−１は、設定した複数のＶＬＡＮに対してプライオリティ値（複数のＶＬＡＮ間の優先度を表す値として定義する）を設定できるようになっている。
【００４１】
スイッチ１３ａ−２〜１３ａ−ｐも、スイッチ１３ａ−１と同様のＶＬＡＮ機能およびプライオリティ値設定機能をそれぞれ有している。
【００４２】
そして、第１の実施の形態におけるルータ１１は、図１に示すように、スイッチ１３ａ−１〜１３ａ−ｐに接続された通信回線１５ａ−１〜１５ａ−ｐそれぞれに接続され、サブネットＳｂ１〜Ｓｂｐおよびルータ１１間の通信インタフェース処理をそれぞれ行うインタフェース（Ｉ／Ｆ）２０ａ１〜２０ａｐと、このインタフェース２０ａ１〜２０ａｐを介して受信されたパケットデータを一時的に蓄積するためのバッファ（キャッシュメモリ）２２とを備えている。
【００４３】
さらに、ルータ１１は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）２０ａ１〜２０ａｐおよびバッファ２２に通信可能に接続されたコンピュータ（ＣＰＵ）２４と、このＣＰＵ２４がアクセス可能であるメモリ２６と、ルータ１１および通信ネットワーク４間のデータ通信に関するインタフェース処理用のＩ／Ｆ２８とを備えている。
【００４４】
メモリ２６には、上記所定の通信プロトコルに基づくデータフォーマットを有するパケットデータに含まれる宛先データ（通信ネットワーク４を経由したデータの宛先を表すデータ、例えば、ＩＰに基づくインターネットの場合には、ＩＰアドレス）毎に、その宛先までの経路を表すデータが格納されたルーティングテーブルＲＴが記憶されている。
【００４５】
さらに、メモリ２６には、上記所定のプロトコル、およびこの所定の通信プロトコルに対応する受信側ベースの通信プロトコル（例えば、所定の通信プロトコルがインターネット用通信プロトコルの場合、ＩＧＭＰやＭＬＤ）等に従って、ＣＰＵ２４に後掲図４および図７に基づくマルチキャスト通信処理におけるホスト管理処理（グループ参加／離脱処理）を実行させるためのプログラムＰとが記憶されている。
【００４６】
このプログラムＰは、予めメモリ２６に搭載されていてもよく、あるいは、磁気ディスク、半導体メモリ等の各種の記録媒体に記憶させておき、ルータ１１のＣＰＵ２４が図示しないドライブ装置にセットされた記録媒体から読み込んでメモリ２６にロードしてもよい。
【００４７】
さらに、メモリ２６には、上記所定のマルチキャストグループに参加している受信ホストのＩＰアドレスを、所定のマルチキャストグループの通信ネットワーク４経由の宛先を表すマルチキャストアドレスに対応付けて記憶するアドレス管理テーブルＡＴが記憶されている。
【００４８】
次に、第１の実施の形態に係わるマルチキャスト通信システム１の全体動作について、特にホスト５ａ_１−１、ホスト５ａ_１−２およびルータ１１の動作を中心に説明する。なお、より説明を具体的にするために、上記所定の通信プロトコルをインターネット用通信プロトコルとした場合について説明する。
【００４９】
まず、最初に、ホスト５ａ_１−１およびホスト５ａ_１−１から参加要求がルータ１１に送信された際のシーケンスについて説明する。
【００５０】
今、サブネットＳｂ１のホスト５ａ_１−１およびホスト５ａ_１−１を除く他のホスト（ホスト５ａ_１−３〜５ａ_１−ｍ、５ａ_２−１〜５ａ_２−ｎおよび５ａ_ｐ−１〜５ａ_ｐ−ｏ）の内の少なくとも一部が上記所定のマルチキャストグループに参加しているものとする。
【００５１】
このとき、ホスト５ａ_１−１が上記所定のマルチキャストグループに参加したい場合、ホスト５ａ_１−１は、その参加要求を表すデータ（以下、参加要求とも略記する）を所定の通信プロトコルであるＩＰプロトコルに基づくデータフォーマットに変換してスイッチ１３ａ−１に送信する。
【００５２】
すなわち、ホスト５ａ_１−１は、参加要求を表すデータに自ホストの識別情報であるＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）アドレスおよびルータ１１の識別情報であるＭＡＣアドレスをＭＡＣヘッダとして付加し、さらに、参加要求の送信元を表す自ホストのＩＰアドレス（ソースアドレス）、参加要求の宛先を表す上記所定のマルチキャストアドレス、所属するサブネットＳｂ１の識別情報であるサブネットアドレス、ＴＣＰ／ＵＤＰポート番号およびＩＰのサービス品質を表すＴＯＳ（ＴｙｐｅｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）フィールド値等を含むＩＰヘッダを付加してＩＰパケットデータを生成し、このＩＰパケットデータを通信ケーブルＬ_１−１および物理ポートＰＯ_１−１を介してスイッチ１３ａ−１に送信する（ステップＳ１）。
【００５３】
次いで、ホスト５ａ_１−１は、参加要求の受付通知を表すデータが送信されるまで待機し（ステップＳ２）、ルータ１１から参加要求の受付通知を表すデータが送信されてきたか否かを定期的に判断している（ステップＳ３）。
【００５４】
一方、送信されたＩＰパケットデータは、スイッチ１３ａ−１を介して、対応する物理ポートＰＯ_１−１に対して設定されたＶＬＡＮのＩＤおよびプライオリティ値がＭＡＣヘッダに付加される。そして、このＩＰパケットデータＤ１（図１参照）は、スイッチ１３ａ−１により通信回線１５ａ−１にスイッチングされてルータ１１に送信される（図２参照）。
【００５５】
このとき、ホスト５ａ_１−２からも、ホスト５ａ_１−１からの参加要求送信タイミングと略同時に、例えば大量の参加要求（ＩＰパケットデータＤ１と同様のデータフォーマットを有するＩＰパケットデータＤ２）がルータ１１に送信されている（ステップＳ１参照）。そして、ホスト５ａ_１−２もホスト５ａ_１−１と同様に待機状態となっており（ステップＳ２参照）、上記定期的な判断処理が実行されている（ステップＳ３参照）。
【００５６】
一方、ルータ１１のＣＰＵ２４（以下、単にルータ１１とする）は、ホスト５ａ_１−１および５ａ_１−２から送信されてきた参加要求を対応するＩ／Ｆ２０ａ１および２０ａ２を介して受信してバッファ２２に蓄積し（ステップＳ９）、受信された参加要求の頻度（略同時に受信された参加要求の数）を確認し（ステップＳ１０）、確認した参加要求の頻度に応じて破棄処理を行うか否か判断する。
【００５７】
すなわち、ルータ１１は、確認した参加要求の受信頻度が予め設定された閾値（例えば、ルータ１１が経由するサブネットＳｂ１〜Ｓｂｐに応じて設定された適当な値）以下か否か判断する（ステップＳ１１）。
【００５８】
今、ルータ１１に対してホスト５ａ_１−２から大量の参加要求が送信されているため、ステップＳ１１の判断はＮＯ（参加要求の受信頻度が閾値を超えている）となり、ルータ１１は、受信された参加要求の一部を破棄する（ステップＳ１２）。
【００５９】
例えば、第１の実施の形態では、ステップＳ１２の処理として、ルータ１１は、ホスト５ａ_１−２から送信されてきた全ての参加要求を破棄する。
【００６０】
続いて、ルータ１１は、破棄しなかった分の参加要求、すなわち、破棄した参加要求を除く残りの参加要求に対応するホスト（本実施の形態では、ホスト５ａ_１−１）のＩＰアドレスを上記所定のマルチキャストグループに対応するマルチキャストアドレスに対応付けてアドレステーブルＡＴに格納してホスト５ａ_１−１の参加登録を行い（ステップＳ１３）、その参加要求の受付通知を表すデータ（ＩＰパケットデータ）を、ホスト５ａ_１−１のＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスを宛先として、スイッチ１３ａ−１等を介してホスト５ａ_１−１に送信する（ステップＳ１４）。
【００６１】
この結果、ホスト５ａ_１−１のステップＳ３の判断はＹＥＳ（参加要求受付通知を表すデータ送信）となり、ホスト５ａ_１−１は、無事参加受付要求が受付られたものと判断して、その処理を終了する。
【００６２】
一方、ホスト５ａ_１−２は、ステップＳ３の判断処理を一定時間繰り返し実行し、その間に参加要求受付通知を表すデータが送信されてこない場合、ステップＳ３の判断はＮＯ（参加要求受付通知を表すデータ未送信）となり、再度、参加要求を表すデータ（ＩＰパケットデータＤ２）をスイッチ１３ａ−１等を介してルータ１１に送信する（ステップＳ１参照）。
【００６３】
このとき、ホスト５ａ_１−２から大量の参加要求ではなく、通常の１つの参加要求を表すＩＰパケットデータＤ２がルータ１１に送信されている場合、ルータ１１は、この参加要求を受信してその受信頻度を確認し（ステップＳ９、ステップＳ１０参照）、受信された参加要求の受信頻度が上記閾値以下か否か判断する（ステップＳ１１参照）。
【００６４】
今、ホスト５ａ_１−２から大量の参加要求が発生していないため、ステップＳ１１の判断はＹＥＳ（参加要求の受信頻度が閾値以下である）となり、ルータ１１は、その参加要求に対応するホスト５ａ_１−２のＩＰアドレスを上記所定のマルチキャストグループに対応するマルチキャストアドレスに対応付けてアドレステーブルＡＴに格納してホスト５ａ_１−２の参加登録を行い（ステップＳ１５）、その参加要求の受付通知を表すデータ（ＩＰパケットデータ）を、ホスト５ａ_１−２のＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスを宛先として、スイッチ１３ａ−１等を介してホスト５ａ_１−２に送信する（ステップＳ１６）。
【００６５】
この結果、ホスト５ａ_１−２のステップＳ３の判断はＹＥＳ（参加要求受付通知を表すデータ送信）となり、ホスト５ａ_１−２は、無事参加受付要求が受付られたものと判断して、その処理を終了する。
【００６６】
次に、ホスト５ａ_１−１およびホスト５ａ_１−１から離脱要求がルータ１１に送信された際のシーケンスについて説明する。
【００６７】
今、少なくともサブネットＳｂ１のホスト５ａ_１−１およびホスト５ａ_１−２が上記所定のマルチキャストグループに参加しているものとする。
【００６８】
このとき、ホスト５ａ_１−２が上記所定のマルチキャストグループから離脱したい場合、ホスト５ａ_１−２は、その離脱要求を表すデータ（以下、離脱要求とも略記する）に基づいて、参加要求と略同様のデータフォーマットを有するＩＰパケットデータを生成し、このＩＰパケットデータを通信ケーブルＬ_１−２および物理ポートＰＯ_１−２を介してスイッチ１３ａ−１に送信する（ステップＳ５）。
【００６９】
次いで、ホスト５ａ_１−２は、離脱要求の受付通知を表すデータが送信されるまで待機し（ステップＳ６）、ルータ１１から離脱要求の受付通知を表すデータが送信されてきたか否かを定期的に判断している（ステップＳ７）。
【００７０】
一方、送信されたＩＰパケットデータは、スイッチ１３ａ−１を介して、対応する物理ポートＰＯ_１−２に対して設定されたＶＬＡＮのＩＤおよびプライオリティ値がＭＡＣヘッダに付加される。そして、このＩＰパケットデータＤ２ａ（図５参照）は、スイッチ１３ａ−１により通信回線１５ａ−１にスイッチングされてルータ１１に送信される。
【００７１】
このとき、ホスト５ａ_１−１からも、ホスト５ａ_１−２からの離脱要求送信タイミングと略同時に、例えば大量の離脱要求（ＩＰパケットデータＤ１、Ｄ２ａと同様のデータフォーマットを有するＩＰパケットデータＤ１ａ）がルータ１１に送信されている（ステップＳ５参照）。そして、ホスト５ａ_１−１もホスト５ａ_１−２と同様に待機状態となっており（ステップＳ６参照）、上記定期的な判断処理が実行されている（ステップＳ７参照）。
【００７２】
ルータ１１は、ホスト５ａ_１−１および５ａ_１−２から送信されてきた離脱要求を対応するＩ／Ｆ２０ａ１および２０ａ２を介して受信してバッファ２２に蓄積し（ステップＳ１７）、受信された離脱要求の頻度を確認し（ステップＳ１８）、確認した離脱要求の頻度に応じて破棄処理を行うか否か判断する。
【００７３】
すなわち、ルータ１１は、確認した離脱要求の受信頻度が予め設定された閾値以下か否か判断する（ステップＳ１９）。
【００７４】
今、ルータ１１に対してホスト５ａ_１−１から大量の離脱要求が送信されているため、ステップＳ１９の判断はＮＯ（離脱要求の受信頻度が閾値を超えている）となり、ルータ１１は、受信された離脱要求の一部を破棄する（ステップＳ２０）。
【００７５】
例えば、第１の実施の形態では、ステップＳ２０の処理として、ルータ１１は、ホスト５ａ_１−１から送信されてきた全ての離脱要求を破棄する。
【００７６】
続いて、ルータ１１は、破棄しなかった分の離脱要求、すなわち、破棄した離脱要求を除く残りの離脱要求に対応するホスト（本実施の形態では、ホスト５ａ_１−２）のＩＰアドレスをアドレステーブルＡＴにおける所定のマルチキャストグループから削除して上記所定のマルチキャストグループに対応するホスト５ａ_１−２の参加登録を削除し（ステップＳ２１）、その離脱要求の受付通知を表すデータ（ＩＰパケットデータ）を、ホスト５ａ_１−２のＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスを宛先として、スイッチ１３ａ−１等を介してホスト５ａ_１−２に送信する（ステップＳ２２）。
【００７７】
この結果、ホスト５ａ_１−２のステップＳ７の判断はＹＥＳ（離脱要求受付通知を表すデータ送信）となり、ホスト５ａ_１−２は、その離脱要求が無事受け付けられたことを確認して、その処理を終了する。
【００７８】
一方、ホスト５ａ_１−１は、ステップＳ７の判断処理を一定時間繰り返し実行し、その間に離脱要求受付通知を表すデータが送信されてこない場合、ステップＳ７の判断はＮＯ（離脱要求受付通知を表すデータ未送信）となり、再度、離脱要求を表すデータ（ＩＰパケットデータＤ１ａ）をスイッチ１３ａ−１等を介してルータ１１に送信する（ステップＳ５参照）。
【００７９】
このとき、ホスト５ａ_１−１から大量の離脱要求ではなく、通常の１つの離脱要求を表すＩＰパケットデータＤ１ａがルータ１１に送信されている場合、ルータ１１は、この離脱要求を受信してその受信頻度を確認し（ステップＳ１７、ステップＳ１８参照）、受信された離脱要求の受信頻度が上記閾値以下か否か判断する（ステップＳ１９参照）。
【００８０】
今、ホスト５ａ_１−１から大量の参加要求が発生していないため、ステップＳ１９の判断はＹＥＳ（離脱要求の受信頻度が閾値以下である）となり、ルータ１１は、その離脱要求に対応するホスト５ａ_１−１のＩＰアドレスをアドレステーブルＡＴにおけるマルチキャストグループから削除して上記所定のマルチキャストグループに対応するホスト５ａ_１−１の参加登録を削除し（ステップＳ２３）、その離脱要求の受付通知を表すデータ（ＩＰパケットデータ）を、ホスト５ａ_１−１のＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスを宛先として、スイッチ１３ａ−１等を介してホスト５ａ_１−１に送信する（ステップＳ２３）。
【００８１】
この結果、ホスト５ａ_１−１のステップＳ７の判断はＹＥＳ（離脱要求受付通知を表すデータ送信）となり、ホスト５ａ_１−１は、その離脱要求が無事受け付けられたことを確認して、その処理を終了する。
【００８２】
以上述べたように、第１の実施の形態によれば、ホスト５ａ_１−１およびホスト５ａ_１−２から所定のマルチキャストグループに対する複数の参加／離脱要求が送信されてきた際に、その参加／離脱要求の受信頻度と所定の閾値とを比較し、その比較の結果、受信頻度が所定の閾値を超えた場合においては、ルータ１１の処理により、その複数の参加／離脱要求の内の少なくとも一部を破棄することができる。
【００８３】
このため、あるホストから所定のマルチキャストグループに対して大量の参加／離脱要求がルータ１１に送信されてきた場合であっても、ルータ１１の処理負荷の増大を抑制してその処理能力を高く維持することができる。
【００８４】
また、第１の実施の形態によれば、ホスト５ａ_１−１およびホスト５ａ_１−２側においては、参加／離脱受付通知の送信の有無に基づいて、参加／離脱要求が破棄されたか否かを判断することができ、その判断結果に応じて再度、参加／離脱要求をルータ１１に送信することができる。
【００８５】
この結果、一度、ルータ１１により参加／離脱要求が破棄された場合においても、ルータ１１により、再度参加／離脱要求を受け付けることが可能になる。
【００８６】
なお、第１の実施の形態におけるステップＳ１０、Ｓ１８の参加要求または離脱要求の頻度を確認する処理として、略同時に送信されてきた参加要求または離脱要求の数をカウントしたが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、一定時間毎の参加要求の送信回数または離脱要求の送信回数をカウントしてもよい。
【００８７】
また、第１の実施の形態におけるステップＳ１０、Ｓ１８の参加要求または離脱要求の頻度を確認する処理として、予め所定の帯域幅を閾値としてルータ１１が保持し、この閾値を超えた帯域の参加要求または離脱要求が送信されてきた場合、上記閾値を超えた参加要求または離脱要求が生じたものと判断してもよい。
【００８８】
さらに、第１の実施の形態におけるステップＳ１０、Ｓ１８の参加要求または離脱要求の頻度を確認する処理を行う前に、ルータ１１は、受信した参加要求のポリシング、すなわち、所定の単位毎に参加要求または離脱要求を分類し、分類した参加要求毎に受信頻度を確認してもよい。
【００８９】
例えば、図８に示すように、ルータ１１は、ホスト５ａ_１−１および５ａ_１−２から送信されてきた参加要求を対応するＩ／Ｆ２０ａ１および２０ａ２を介して受信してバッファ２２に蓄積した後（ステップＳ９参照）、その受信した参加要求を所定の単位毎にポリシング（分類）する（ステップＳ９ａ）。
【００９０】
この所定の単位としては、例えば、参加要求（ＩＰパケットデータＤ１、Ｄ２）のＩＰヘッダに含まれるマルチキャストアドレス、参加要求のＩＰヘッダに含まれる送り元ホストのソースアドレス、参加要求のＴＣＰ／ＵＤＰポート番号、参加要求のＩＰヘッダに含まれるＴＯＳフィールド値、参加要求のＩＰヘッダに含まれるサブネットアドレス、参加要求のＭＡＣヘッダに含まれる物理ポート識別情報、参加要求のＭＡＣヘッダに含まれるＶＬＡＮのＩＤ、参加要求のＭＡＣヘッダに含まれるＶＬＡＮのプライオリティ値、参加要求のＭＡＣヘッダに含まれる宛先ＭＡＣアドレスおよび参加要求のＭＡＣヘッダに含まれる送信元ＭＡＣアドレスの内の少なくとも１つあるいはその組合せを所定の単位としてポリシングを行うことができる。
【００９１】
例えば、図８に示すように、ステップＳ９ａの処理において、ルータ１１が参加要求（ＩＰパケットデータＤ１、Ｄ２）のＩＰヘッダに含まれる送り元ホストのソースアドレスでポリシングし、ステップＳ１０ａの処理において、ポリシング（分類）した参加要求毎に受信頻度を確認した際、ホスト５ａ_１−２からの参加要求が大量に発生している場合では、そのホスト５ａ_１−２のソースアドレスを含む参加要求の受信頻度が増大していることを容易に認識することができる。
【００９２】
したがって、ステップＳ１１の処理において、ルータ１１は、そのホスト５ａ_１−２のソースアドレスを含む参加要求の少なくとも一部を容易に破棄することができる。
【００９３】
同様に、例えば、ステップＳ９ａの処理において、ルータ１１が参加要求（ＩＰパケットデータＤ１、Ｄ２）のＭＡＣヘッダに含まれるＶＬＡＮのＩＤでポリシングし、ステップＳ１０ａの処理において、ポリシング（分類）した参加要求毎に受信頻度を確認した際、同一のＶＬＡＮに属するホストからの参加要求が大量に発生している場合では、その同一のＶＬＡＮに属するホストからの参加要求の受信頻度が増大していることを容易に認識することができる。
【００９４】
したがって、ステップＳ１１の処理において、ルータ１１は、その同一のＶＬＡＮに属するホストからの参加要求の少なくとも一部を容易に破棄することができる。
【００９５】
なお、図８に示したポリシング処理は、離脱要求を受信した場合についても、参加要求に対するポリシングと同様に実行することができる。
【００９６】
さらに、第１の実施の形態におけるステップＳ１２、Ｓ２０に基づく参加／離脱要求の少なくとも一部の破棄処理としては、任意に破棄してもよいし、複数の参加／離脱要求を表す複数のパケットデータのバッファ２２内に滞在する数を表す平均キュー長を求め、求めた平均キュー長に応じた確率で、複数の参加／離脱要求を表す複数のパケットデータの内の一部のパケットデータを破棄してもよい。
【００９７】
また、第１の実施の形態では、参加／離脱要求を送信したホストが同一サブネットＳｂ１の２台のホストとして説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、同一のサブネットあるいは異なるサブネットに属する３台以上のホストからの参加／離脱要求が送信されてきた場合であっても、ルータ１１は、同様に動作して参加／離脱要求の少なくとも一部の破棄を行うことができる。
【００９８】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係わるマルチキャスト通信システムにおいては、そのルータ１１の処理、ホスト５ａ_１−１および５ａ_１−２の処理が図１に示すマルチキャスト通信システム１と異なり、そのハードウェア構成については、マルチキャスト通信システム１と同様であるため、その説明は省略する。
【００９９】
次に、第２の実施の形態に係わるマルチキャスト通信システム１の全体動作について、特にホスト５ａ_１−１、ホスト５ａ_１−２およびルータ１１の動作を中心に説明する。なお、第２の実施の形態においても、より説明を具体的にするために、上記所定の通信プロトコルをインターネット用通信プロトコルとした場合について説明する。
【０１００】
まず、最初に、ホスト５ａ_１−１およびホスト５ａ_１−２から参加要求がルータ１１に送信された際のシーケンスについて説明する。
【０１０１】
今、サブネットＳｂ１のホスト５ａ_１−１およびホスト５ａ_１−２を除く他のホスト（ホスト５ａ_１−３〜５ａ_１−ｍ、５ａ_２−１〜５ａ_２−ｎおよび５ａ_ｐ−１〜５ａ_ｐ−ｏ）の内の少なくとも一部が上記所定のマルチキャストグループに参加しているものとする。
【０１０２】
このとき、ホスト５ａ_１−１が上記所定のマルチキャストグループに参加したい場合、ホスト５ａ_１−１は、その参加要求を表すデータを所定の通信プロトコルであるＩＰプロトコルに基づくデータフォーマットに変換してスイッチ１３ａ−１に送信する。
【０１０３】
すなわち、ホスト５ａ_１−１は、第１の実施の形態と同様に、参加要求を表すＩＰパケットデータを生成し、このＩＰパケットデータを通信ケーブルＬ_１−１および物理ポートＰＯ_１−１を介してスイッチ１３ａ−１に送信する（ステップＳ３０）。
【０１０４】
次いで、ホスト５ａ_１−１は、ステップＳ３０ルータ１１から参加要求破棄を通知するためのデータが送信されてきたか否かを定期的に判断している（ステップＳ３１）。
【０１０５】
一方、送信されたＩＰパケットデータは、スイッチ１３ａ−１を介してＩＰパケットデータＤ１（図２参照）としてルータ１１に送信される。
【０１０６】
このとき、ホスト５ａ_１−２からも、ホスト５ａ_１−１からの参加要求送信タイミングと略同時に、例えば大量の参加要求（ＩＰパケットデータＤ１と同様のデータフォーマットを有するＩＰパケットデータＤ２）がルータ１１に送信されており（ステップＳ３０参照）、ホスト５ａ_１−２も上記定期的な判断処理が実行されている（ステップＳ３１参照）。
【０１０７】
一方、ルータ１１は、ホスト５ａ_１−１および５ａ_１−２から送信されてきた参加要求を対応するＩ／Ｆ２０ａ１および２０ａ２を介して受信してバッファ２２に蓄積し（ステップＳ４０）、受信された参加要求の頻度を確認し（ステップＳ４１）、確認した参加要求の頻度に応じて破棄処理を行うか否か判断する。
【０１０８】
すなわち、ルータ１１は、確認した参加要求の受信頻度が予め設定された閾値以下か否か判断する（ステップＳ４２）。
【０１０９】
今、ルータ１１に対してホスト５ａ_１−２から大量の参加要求が送信されているため、ステップＳ４２の判断はＮＯ（参加要求の受信頻度が閾値を超えている）となり、ルータ１１は、受信された参加要求の一部を破棄する（ステップＳ４３）。
【０１１０】
例えば、第２の実施の形態では、ステップＳ４３の処理として、ルータ１１は、ホスト５ａ_１−２から送信されてきた全ての参加要求を破棄する。
【０１１１】
続いて、ルータ１１は、破棄しなかった分の参加要求、すなわち、破棄した参加要求を除く残りの参加要求に対応するホスト（本実施の形態では、ホスト５ａ_１−１）のＩＰアドレスを上記所定のマルチキャストグループに対応するマルチキャストアドレスに対応付けてアドレステーブルＡＴに格納してホスト５ａ_１−１の参加登録を行う（ステップＳ４４）。
【０１１２】
次いで、ルータ１１は、参加要求が破棄されたホスト（本実施の形態では、ホスト５ａ_１−２）に対して、その参加要求の破棄を通知するためのデータ（ＩＰパケットデータ）を、ホスト５ａ_１−２のＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスを宛先として、スイッチ１３ａ−１等を介してホスト５ａ_１−２に送信する（ステップＳ４５）。
【０１１３】
このとき、ホスト５ａ_１−１は、ステップＳ３１の判断処理を一定時間繰り返し実行しており、ステップＳ４４の参加登録処理の結果、参加要求破棄を通知するためのデータが非送信となるため、ホスト５ａ_１−１のステップＳ３１の判断はＮＯ（参加要求破棄を通知するためのデータ非送信）となり、ホスト５ａ_１−１は、参加要求が無事受付られたことを確認して、その処理を終了する。
【０１１４】
一方、ホスト５ａ_１−２においては、参加要求破棄を通知するためのデータが送信されてきたため、そのステップＳ３１の判断処理はＹＥＳとなり、ホスト５ａ_１−２は、再度、参加要求を表すデータ（ＩＰパケットデータＤ２）をスイッチ１３ａ−１等を介してルータ１１に送信し（ステップＳ３０参照）、再度、ルータ１１から参加要求破棄を通知するためのデータが送信されてきたか否かを定期的に判断している（ステップＳ３１参照）。
【０１１５】
このとき、ホスト５ａ_１−２から大量の参加要求ではなく、通常の１つの参加要求を表すＩＰパケットデータＤ２がルータ１１に送信されている場合、ルータ１１は、この参加要求を受信してその受信頻度を確認し（ステップＳ４０、ステップＳ４１参照）、受信された参加要求の受信頻度が上記閾値以下か否か判断する（ステップＳ４２参照）。
【０１１６】
今、ホスト５ａ_１−２から大量の参加要求が発生していないため、ステップＳ４２の判断はＹＥＳ（参加要求の受信頻度が閾値以下である）となり、ルータ１１は、その参加要求に対応するホスト５ａ_１−２のＩＰアドレスを上記所定のマルチキャストグループに対応するマルチキャストアドレスに対応付けてアドレステーブルＡＴに格納してホスト５ａ_１−２の参加登録を行う（ステップＳ４６）。
【０１１７】
一方、ホスト５ａ_１−２は、ステップＳ３１の判断処理を一定時間繰り返し実行しており、ステップＳ４６の参加登録処理の結果、参加要求の破棄を通知するためのデータが非送信となるため、ホスト５ａ_１−２のステップＳ３１の判断はＮＯ（参加要求破棄を通知するためのデータ非送信）となり、ホスト５ａ_１−２は、参加要求が無事受付られたことを確認して、その処理を終了する。
【０１１８】
次に、ホスト５ａ_１−１およびホスト５ａ_１−２から離脱要求がルータ１１に送信された際のシーケンスについて説明する。
【０１１９】
今、少なくともサブネットＳｂ１のホスト５ａ_１−１およびホスト５ａ_１−２が上記所定のマルチキャストグループに参加しているものとする。
【０１２０】
このとき、ホスト５ａ_１−２が上記所定のマルチキャストグループから離脱したい場合、ホスト５ａ_１−２は、その離脱要求を表すデータを所定の通信プロトコルであるＩＰプロトコルに基づくデータフォーマットに変換してスイッチ１３ａ−１に送信する。
【０１２１】
すなわち、ホスト５ａ_１−２は、第１の実施の形態と同様に、離脱要求を表すＩＰパケットデータを生成し、このＩＰパケットデータを通信ケーブルＬ_１−１および物理ポートＰＯ_１−１を介してスイッチ１３ａ−１に送信する（ステップＳ３５）。
【０１２２】
次いで、ホスト５ａ_１−２は、ルータ１１から離脱要求破棄を通知するためのデータが送信されてきたか否かを定期的に判断している（ステップＳ３６）。
【０１２３】
一方、送信されたＩＰパケットデータは、スイッチ１３ａ−２を介してＩＰパケットデータＤ２ａとしてルータ１１に送信される（図５参照）。
【０１２４】
このとき、ホスト５ａ_１−１からも、ホスト５ａ_１−２からの参加要求送信タイミングと略同時に、例えば大量の参加要求（ＩＰパケットデータＤ２ａと同様のデータフォーマットを有するＩＰパケットデータＤ１ａ）がルータ１１に送信されており（ステップＳ３５参照）、ホスト５ａ_１−２も上記定期的な判断処理が実行されている（ステップＳ３６参照）。
【０１２５】
一方、ルータ１１は、ホスト５ａ_１−１および５ａ_１−２から送信されてきた離脱要求を対応するＩ／Ｆ２０ａ１および２０ａ２を介して受信してバッファ２２に蓄積し（ステップＳ５０）、受信された離脱要求の頻度を確認し（ステップＳ５１）、確認した離脱要求の頻度に応じて破棄処理を行うか否か判断する。
【０１２６】
すなわち、ルータ１１は、確認した離脱要求の受信頻度が予め設定された閾値以下か否か判断する（ステップＳ５２）。
【０１２７】
今、ルータ１１に対してホスト５ａ_１−１から大量の離脱要求が送信されているため、ステップＳ５２の判断はＮＯ（離脱要求の受信頻度が閾値を超えている）となり、ルータ１１は、受信された離脱要求の一部を破棄する（ステップＳ５３）。
【０１２８】
例えば、第２の実施の形態では、ステップＳ５３の処理として、ルータ１１は、ホスト５ａ_１−１から送信されてきた全ての離脱要求を破棄する。
【０１２９】
続いて、ルータ１１は、破棄しなかった分の離脱要求、すなわち、破棄した離脱要求を除く残りの離脱要求に対応するホスト（本実施の形態では、ホスト５ａ_１−２）のＩＰアドレスをアドレステーブルＡＴにおける所定のマルチキャストグループから削除して上記所定のマルチキャストグループに対応するホスト５ａ_１−２の参加登録を削除する（ステップＳ５４）。
【０１３０】
次いで、ルータ１１は、離脱要求が破棄されたホスト（本実施の形態では、ホスト５ａ_１−１）に対して、その離脱要求の破棄を通知するためのデータ（ＩＰパケットデータ）を、ホスト５ａ_１−１のＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスを宛先として、スイッチ１３ａ−１等を介してホスト５ａ_１−１に送信する（ステップＳ５５）。
【０１３１】
このとき、ホスト５ａ_１−２は、ステップＳ３６の判断処理を一定時間繰り返し実行しており、ステップＳ５４の参加登録破棄処理の結果、離脱要求破棄を通知するためのデータが非送信となるため、ホスト５ａ_１−２のステップＳ３６の判断はＮＯ（離脱要求破棄を通知するためのデータ非送信）となり、ホスト５ａ_１−２は、離脱要求が無事受付られたことを確認して、その処理を終了する。
【０１３２】
一方、ホスト５ａ_１−１においては、離脱要求破棄を通知するためのデータが送信されてきたため、そのステップＳ３６の判断処理はＹＥＳとなり、ホスト５ａ_１−１は、再度、離脱要求を表すデータ（ＩＰパケットデータＤ１ａ）をスイッチ１３ａ−１等を介してルータ１１に送信し（ステップＳ３５参照）、再度、ルータ１１から離脱要求破棄を通知するためのデータが送信されてきたか否かを定期的に判断している（ステップＳ３６参照）。
【０１３３】
このとき、ホスト５ａ_１−１から大量の離脱要求ではなく、通常の１つの離脱要求を表すＩＰパケットデータＤ２ａがルータ１１に送信されている場合、ルータ１１は、この離脱要求を受信してその受信頻度を確認し（ステップＳ５０、ステップＳ５１参照）、受信された離脱要求の受信頻度が上記閾値以下か否か判断する（ステップＳ５２参照）。
【０１３４】
今、ホスト５ａ_１−１から大量の離脱要求が発生していないため、ステップＳ５２の判断はＹＥＳ（離脱要求の受信頻度が閾値以下である）となり、ルータ１１は、その離脱要求に対応するホスト５ａ_１−１のＩＰアドレスをアドレステーブルＡＴにおける所定のマルチキャストグループから削除して上記所定のマルチキャストグループに対応するホスト５ａ_１−１の参加登録を削除する（ステップＳ５６）。
【０１３５】
一方、ホスト５ａ_１−１は、ステップＳ３６の判断処理を一定時間繰り返し実行しており、ステップＳ５６の参加登録破棄処理の結果、離脱要求破棄を通知するためのデータが非送信となるため、ホスト５ａ_１−１のステップＳ３６の判断はＮＯ（離脱要求破棄を通知するためのデータ非送信）となり、ホスト５ａ_１−１は、離脱要求が無事受付られたことを確認して、その処理を終了する。
【０１３６】
以上述べたように、第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、ホスト５ａ_１−１およびホスト５ａ_１−２から所定のマルチキャストグループに対する複数の参加／離脱要求が送信されてきた際に、その参加／離脱要求の受信頻度と所定の閾値とを比較し、その比較の結果、受信頻度が所定の閾値を超えた場合においては、ルータ１１の処理により、その複数の参加／離脱要求の内の少なくとも一部を破棄することができる。
【０１３７】
特に、本実施の形態によれば、参加／離脱要求が破棄されたホストに対して、その参加／離脱要求の破棄を通知するためのデータを送信することができる（ステップＳ４５、Ｓ５５参照）。
【０１３８】
この結果、参加／離脱要求が破棄されたホストは、送信されてきた参加／離脱要求の破棄を通知するデータに応じて、その参加／離脱要求の未受付状態を把握することができ、再度、参加／離脱要求をルータ１１に対して送信することができる。
【０１３９】
したがって、第１の実施の形態におけるルータ処理負荷の抑制および処理能力の維持等の効果に加えて、所定のマルチキャストグループに対して参加／離脱したいホストに係わる参加登録処理／参加登録削除処理を効率良く行うことができる。
【０１４０】
なお、第２の実施の形態におけるステップＳ１０、Ｓ１８の参加要求または離脱要求の頻度を確認する処理として、略同時に送信されてきた参加要求または離脱要求の数をカウントしたが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、一定時間毎の参加要求の送信回数または離脱要求の送信回数をカウントしてもよい。
【０１４１】
また、第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、ステップＳ４１、Ｓ５１の参加要求または離脱要求の頻度を確認する処理として、予め所定の帯域幅を閾値としてルータ１１が保持し、この閾値を超えた帯域の参加要求または離脱要求が送信されてきた場合、上記閾値を超えた参加要求または離脱要求が生じたものと判断してもよい。
【０１４２】
さらに、第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、ステップＳ４１、Ｓ５１の参加要求または離脱要求の頻度を確認する処理を行う前に、ルータ１１は、受信した参加要求のポリシング、すなわち、所定の単位毎に参加要求または離脱要求を分類し、分類した参加要求毎に受信頻度を確認してもよい（図８参照）。
【０１４３】
この所定の単位としては、第１の実施の形態と同様に、マルチキャストアドレス、ソースアドレス、ＴＣＰ／ＵＤＰポート番号、ＴＯＳフィールド値、サブネットアドレス、物理ポート識別情報、ＶＬＡＮのＩＤ、ＶＬＡＮのプライオリティ値、宛先ＭＡＣアドレスおよび送信元ＭＡＣアドレスの内の少なくとも１つあるいはその組合せが適用可能である。
【０１４４】
また、第２の実施の形態では、参加／離脱要求を送信したホストが同一サブネットＳｂ１の２台のホストとして説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、同一のサブネットあるいは異なるサブネットに属する３台以上のホストからの参加／離脱要求が送信されてきた場合であっても、ルータ１１は、同様に動作して参加／離脱要求の少なくとも一部の破棄を行うことができる。
【０１４５】
なお、第１および第２の実施の形態においては、所定のマルチキャストグループに対する参加／離脱に関する処理について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、複数のマルチキャストグループに対する参加／離脱についても、それぞれのマルチキャストグループ毎に同時に行うことができる。
【０１４６】
また、第１および第２の実施の形態においては、各スイッチ１３ａ−１〜１３ａ−ｐをＶＬＡＮ対応の装置としたが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、ＶＬＡＮ非対応のスイッチであってもよい。この場合、ＶＬＡＮのＩＤおよびＶＬＡＮのプライオリティ値は、ポリシング時の所定の単位からは除かれる。
【０１４７】
そして、第１および第２の実施の形態における各スイッチ１３ａ−１〜１３ａ−ｐは、ハブ等の他の中継機器でもよく、また、上記各スイッチ１３ａ−１〜１３ａ−ｐの機能をルータ１１に搭載し、各スイッチ１３ａ−１〜１３ａ−ｐ（ハードウェア）を省くこともできる。
【０１４８】
さらに、第１および第２の実施の形態においては、所定の通信プロトコルをＴＣＰ（ＵＤＰ）／ＩＰとし、通信ネットワークをインターネットとしたが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、他の通信プロトコルに基づく通信ネットワークを経由したマルチキャスト通信に対しても適用可能である。
【０１４９】
【発明の効果】
以上述べたように本発明に係わるマルチキャスト通信方法、マルチキャスト通信用ルータ装置およびマルチキャスト通信用プログラムによれば、複数の受信ホストから、マルチキャストグループへの参加要求を表す複数の要求データ、およびマルチキャストグループからの離脱要求を表す複数の要求データの内の少なくとも一方の複数の要求データが送信されてきた場合、その複数の要求データの頻度を確認し、確認した複数の要求データの頻度に応じて、その複数の要求データの少なくとも一部を破棄することができる。
【０１５０】
このため、ある受信ホストからマルチキャストグループに対して大量の参加／離脱要求がマルチキャスト通信用ルータ装置に送信されてきた場合であっても、そのルータ装置の処理負荷の増大を抑制してその処理能力を高く維持することができる。
【０１５１】
また、本発明に係わるマルチキャスト通信方法、マルチキャスト通信用ルータ装置およびマルチキャスト通信用プログラムによれば、参加／離脱要求を破棄した受信ホストに対して、その参加／離脱要求の破棄を通知するための破棄通知データを送信しているため、参加／離脱要求が破棄された受信ホストは、送信されてきた破棄通知データに応じて、その参加／離脱要求の未受付状態を把握することができ、再度、参加／離脱要求をルータ装置に対して送信することができる。
【０１５２】
すなわち、参加／離脱要求を送信した受信ホストが、その参加／離脱要求が未受付状態のまま放置される可能性を回避することができ、マルチキャストグループに対して参加／離脱したい受信ホストに係わる参加登録処理／参加登録削除処理を効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わるマルチキャスト通信用ルータ装置を含むマルチキャスト通信システムの概略構成を示す図。
【図２】図１に示すマルチキャスト通信システムにおけるマルチキャストグループへの参加登録に関するシーケンスを示すシーケンス図。
【図３】図２に示すシーケンスに対応する図１に示すホスト５ａ_１−１およびホスト５ａ_１−２の処理の一例を示す概略フローチャート。
【図４】図２に示すシーケンスに対応する図１に示すルータ１１の処理の一例を示す概略フローチャート。
【図５】図１に示すマルチキャスト通信システムにおけるマルチキャストグループからの離脱（参加登録削除）に関するシーケンスを示すシーケンス図。
【図６】図５に示すシーケンスに対応する図１に示すホスト５ａ_１−１およびホスト５ａ_１−２の処理の一例を示す概略フローチャート。
【図７】図５に示すシーケンスに対応する図１に示すルータ１１の処理の一例を示す概略フローチャート。
【図８】図４、図７に示すルータ１１の処理の変形例を示す概略フローチャート。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係わるマルチキャスト通信システムにおけるマルチキャストグループへの参加登録に関するシーケンスを示すシーケンス図。
【図１０】図９に示すシーケンスに対応する図１に示すホスト５ａ_１−１およびホスト５ａ_１−２の処理の一例を示す概略フローチャート。
【図１１】図９に示すシーケンスに対応する図１に示すルータ１１の処理の一例を示す概略フローチャート。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係わるマルチキャスト通信システムにおけるマルチキャストグループからの離脱（参加登録削除）に関するシーケンスを示すシーケンス図。
【図１３】図１２に示すシーケンスに対応する図１に示すホスト５ａ_１−１およびホスト５ａ_１−２の処理の一例を示す概略フローチャート。
【図１４】図１２に示すシーケンスに対応する図１に示すルータ１１の処理の一例を示す概略フローチャート。
【図１５】従来の受信側ベースのプロトコルに基づくホストおよびルータ間のシーケンスの一例を示すシーケンス図。
【符号の説明】
１…マルチキャスト通信システム
３…サーバ
４…通信ネットワーク
５ａ_１−１〜５ａ_１−ｍ、５ａ_２−１〜５ａ_２−ｎ、・・・、５ａ_ｐ−１〜５ａ_ｐ−ｏ…受信ホスト
１１…ルータ装置
１５ａ−１〜１５ａ−ｐ…通信回線
２０ａ_１〜２０ａ_ｐ
２２…バッファ
２４…ＣＰＵ
２６…メモリ
２８…Ｉ／Ｆ
ＡＴ…アドレステーブル
Ｌ_１−１〜Ｌ_１−ｍ、Ｌ_２−１〜Ｌ_２−ｎ、・・・、Ｌ_ｐ−１〜Ｌ_ｐ−ｏ…通信ケーブル
ＰＯ_１−１〜ＰＯ_１−ｍ、ＰＯ_２−１〜ＰＯ_２−ｎ、・・・、ＰＯ_ｐ−１〜ＰＯ_ｐ−ｏ…物理ポート[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a multicast communication method, a multicast communication router device, and a multicast communication program in a network using a communication protocol such as IP (Internet Protocol).
[0002]
[Prior art]
As a communication protocol, for example, multicast communication using the IP (hereinafter, also referred to as IP multicast) is performed.
[0003]
In this IP multicast, a router for multicast communication (hereinafter abbreviated as a router) for a large number of hosts {which means a computer that can communicate via a communication network (in the case of IP, the Internet)}. When packet data is transmitted via the Internet, a reception-based protocol such as IGMP (Internet Group Management Protocol) / MLD (Multicast Listener Discovery) is used as a protocol between many hosts and routers. Often.
[0004]
The recipient-based protocol, IGMPv1 (RFC1112 Host Extensions for IP Multicasting), IGMPv2 (RFC2236 Internet Group Management Protocol Version 2), IGMPv2 (RFC3376 Internet Group Management Protocol Version 3), MLDv1 (RFC 2710 Multicast Listener Discovery for IPv6) (For example, see Non-Patent Documents 1 to 4), and all participating in a multicast group to which an address (multicast address) via a communication network is assigned according to the above-described receiving-side-based protocol. Packet data is transmitted to all hosts.
[0005]
Here, FIG. 15 shows an example of a sequence between a host and a router based on a receiving-side-based protocol which is a conventional technique.
[0006]
That is, when a certain host wants to join a predetermined multicast group, this host transmits data representing a join request for the multicast group to join (abbreviated as a join request) to the router (step S100). The router that has received the participation request registers the participation request source host (step S101).
[0007]
Also, data indicating participation confirmation (abbreviated as participation confirmation) is periodically transmitted from the router to all the hosts registered in the multicast group (step S102), and the router continuously participates in the multicast group. In this case, each host transmits data indicating that it is participating (abbreviated as participating response) to the router in response to the transmitted participation confirmation. As a result, the router can confirm the participation status of all the hosts participating in the multicast group by confirming the reception of the transmitted participating response.
[0008]
On the other hand, when a host wants to leave the multicast group in which the host has joined, this host transmits data indicating a leave request (abbreviated as a leave request) to the multicast group to which the host wants to leave (step S104). The router that has received the leave request transmits data representing the leave confirmation (abbreviated as leave confirmation) to the corresponding host (step S105).
[0009]
Then, the router waits for a certain period of time, and if there is no response from the corresponding host to the above-described confirmation of the departure, deletes the registration of the host from participating in the multicast group (step S106).
[0010]
As is clear from the above-described sequence, when a host joins or leaves a multicast group based on the receiver-based protocol, a join request or leave request is transmitted from the host to the router at a predetermined timing on the host side. It has become.
[0011]
[Non-patent document 1]
"Host Extensions for IP Multicasting", [online], August 1989, S.M. Deering (Standford University), [Search on March 9, 2003], Internet <URL: http: // www. ief. org / rfc / rfc1112. txt? number = 1112>
[0012]
[Non-patent document 2]
"Internet Group Management Protocol Version 2", [online], November 1997, W.M. Fenner (Xerox PARC), [Searched March 9, 2003], Internet <URL: http: // www. ief. org / rfc / rfc2236. txt? number = 2236>
[0013]
[Non-Patent Document 3]
"Internet Group Management Protocol Version 3", [online], October 2002, B.A. Cain (Cereva Network), S.A. Deering & I. Kouvelas (Cisco Systems); Fenner (AT & T Labs-Research); Thyagarajan (Ericson), [Search on March 9, 2003], Internet <URL: http: // www. ief. org / rfc / rfc3376. txt? number = 3376>
[0014]
[Non-patent document 4]
"Multicast Listener Discovery for IPv6", [online], October 1999, S.M. Deering (Cisco Systems); Fenner (AT & T Research); Haberman (IBM), [Searched March 9, 2003], Internet <URL: http: // www. ief. org / rfc / rfc2710. txt? number = 2710>
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the multicast communication based on the above-described receiving-side-based communication protocol, the transmission timings of the join request and the leave request are both set on the host side.
[0016]
For this reason, for example, when the host application hangs up to generate a large number of join requests and / or withdrawal requests (hereinafter, abbreviated as join / withdrawal requests), or a malicious application such as a virus Installed on the side, and when this malicious application causes a large number of join / leave requests from the host, a large number of join / leave requests are transmitted from the plurality of hosts including the host to the router almost simultaneously. there is a possibility.
[0017]
At this time, the following problems have occurred in the multicast communication based on the communication protocol based on the receiving side.
[0018]
In other words, the first problem is that the router must process a large number of transmitted join / leave requests, which increases the processing on the router side and may affect its operation.
[0019]
Furthermore, since the number of join / leave requests is large, the router cannot accept all the join / leave requests, and when some of the join / leave requests are missed, the host that cannot accept the join / leave request is received. Side cannot recognize that the participation / withdrawal request has not been received.
[0020]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when a large number of join / leave requests are transmitted from a receiving host to a multicast communication router device, the multicast communication router device is not required. It is a first object of the present invention to provide a multicast communication method, a multicast communication router device, and a multicast communication program capable of suppressing an increase in processing load and maintaining a high processing capability.
[0021]
Further, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and even when a join / leave request is not accepted on the multicast communication router device side, the join / leave request is not received. It is a second object of the present invention to provide a multicast communication method, a multicast communication router device, and a multicast communication program by which the host can recognize the non-acceptance state of the join / leave request.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, as described in claim 1, data for a predetermined multicast group transmitted from a source host to a router device via a communication network is transmitted to the predetermined multicast group. A multicast communication method for transmitting to all the receiving hosts registered to participate in the multicast group according to a communication protocol based on the receiving side, wherein the router device transmits from a plurality of receiving hosts not participating in the multicast group. Out of a plurality of request data indicating a request to join the multicast group, and a plurality of request data indicating a request to leave the multicast group transmitted from a plurality of receiving hosts participating in the multicast group. At least one of the multiple request data Confirming the frequency of the plurality of request data received, and discarding at least a part of the plurality of request data according to the confirmed frequency of the plurality of request data; and If the received request data indicates a participation request, the receiving host corresponding to the received request data is registered in the predetermined multicast group, and the received request indicates a leave request. And deleting the registration of the receiving host corresponding to the received request data from the predetermined multicast group.
[0023]
In particular, according to the present invention, when at least a part of the plurality of pieces of request data is discarded, as described in claim 7, a transmission host of the discarded at least part of the request data is sent to the receiving host. And transmitting destruction notification data for notifying the destruction.
[0024]
According to the present invention, in order to achieve the above-described object, data for a predetermined multicast group transmitted from a source host via a communication network is transmitted to the predetermined multicast group. A router device for multicast communication that transmits to all receiving hosts registered to join a multicast group according to a communication protocol based on a receiving side, wherein the router device has been transmitted from a plurality of receiving hosts not participating in the multicast group. At least one of a plurality of request data representing a request to join the multicast group and a plurality of request data representing a request to leave the multicast group transmitted from a plurality of receiving hosts participating in the multicast group Receive multiple request data and receive Excluding frequency check means for checking the frequency of the plurality of request data, discard means for discarding at least a part of the plurality of request data according to the checked frequency of the plurality of request data, excluding the discarded request data Receiving the remaining request data, if the received request data represents a participation request, participation registration means for registering the receiving host corresponding to the received request data in the predetermined multicast group; and When the request is represented, there is provided registration deletion means for deleting registration of participation of the receiving host corresponding to the received request data to the predetermined multicast group.
[0025]
In particular, according to the present invention, as described in claim 17, when at least a part of the plurality of request data is discarded, the discarded at least a part of the request data is transmitted to the receiving host. Further, there is further provided a discard notification data transmitting means for transmitting discard notification data for notifying the discard.
[0026]
Further, in order to achieve the above object, according to the present invention, as described in claim 19, data for a predetermined multicast group transmitted from a source host via a communication network is transmitted to the predetermined multicast group. A program for multicast communication that can be read by a router device for transmitting according to a communication protocol based on a receiving side to all receiving hosts registered to participate in the multicast group, wherein the router device is included in the multicast group. A plurality of request data indicating a request to join the multicast group transmitted from a plurality of non-participating receiving hosts, and a departure from the multicast group transmitted from a plurality of receiving hosts participating in the multicast group Multiple request data representing the request Means for receiving at least one of the plurality of request data and confirming the frequency of the received plurality of request data, and at least a part of the plurality of request data according to the confirmed frequency of the plurality of request data. Means for discarding, and accepting the remaining request data excluding the discarded request data, and when the received request data represents a participation request, registering the receiving host corresponding to the received request data in the predetermined multicast group. If the received request indicates a withdrawal request, the requesting host functions as means for deleting the registration of the receiving host corresponding to the received request data to the predetermined multicast group.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of a multicast communication method, a multicast communication router device, and a multicast communication program according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0028]
(First Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a multicast communication system including a multicast communication router device according to a first embodiment of the present invention.
[0029]
As shown in FIG. 1, the multicast communication system 1 includes a predetermined communication protocol {for example, TCP; Transmission Control Protocol (UDP) as a transport layer communication protocol, and IP as a network layer communication protocol. A server (computer) 3 which is a host of a source of data such as multimedia contents having a data format according to a communication protocol for the Internet, and a communication network 4 such as the Internet capable of communicating data according to the predetermined communication protocol; , Small-scale networks (subnets) Sb1, Sb2,..., Sbp, a plurality of receiving hosts (computers; To as host) 5a_1-1~ 5a_1-m, 5a_2-1~ 5a_2-n, ..., 5a_p-1~ 5a_p-oAnd
[0030]
The multicast communication system 1 transmits data to a predetermined multicast group distributed by multicast communication from the server 3 based on a predetermined communication protocol to a plurality of reception hosts 5a._1-1~ 5a_1-m, 5a_2-1~ 5a_2-n, ..., 5a_p-1~ 5a_p-o, A system for simultaneously distributing to at least some receiving hosts participating in the predetermined multicast group.
[0031]
That is, as shown in FIG. 1, the multicast communication system 1 is connected to a server 3 via a communication line 7 such as a dedicated line, and communicates with the server 3 via a communication network 4 in a predetermined communication protocol. A router 9 having a routing function when communicating packet data, for example, which is data based on.
[0032]
In addition, the multicast communication system 1 has a multicast communication function including a function of managing participation / leaving of a host to / from a multicast group, in addition to a routing function for communicating packet data between the communication network 4 and the subnets Sb1 to Sbp. A router device for multicast communication (hereinafter abbreviated as a router) 11 is provided.
[0033]
Further, in the subnet Sb1 of the multicast communication system 1, the host 5a_1-1~ 5a_1-mCommunication cable L for each_1-1~ L_1-mIs connected, and the communication cable L_1-1~ L_1-mIs a physical port PO of a switch (switching hub) 13a-1, such as a LAN (Local Area Network) switch._1-1~ PO_1-mAre connected to the host 5a, respectively._1-1~ 5a_1-mAre communicably interconnected via the switch 13a-1.
[0034]
The switch 13a-1 is connected to the physical port PO_{1-m + 1}The communication line 15a-1 is communicably connected to the router 11 via the communication line 15a-1.
[0035]
Hereinafter, all the subnets Sb2 to Sbp have the same configuration as the subnet Sb1.
[0036]
That is, in the subnet Sb2, the host 5a_2-1~ 5a_2-nCommunication cable L for each_2-1~ L_2-nIs connected, and this communication cable L_2-1~ L_2-nIs the physical port PO of the switch 13a-2._2-1~ PO_2-nAre connected to the host 5a, respectively._2-1~ 5a_2-nAre communicably interconnected via the switch 13a-2.
[0037]
The switch 13a-2 is connected to the physical port PO_{2-n + 1}The communication line 15a-2 is communicably connected to the router 11 via the communication line 15a-2.
[0038]
Further, in the subnet Sbp, the host 5a_p-1~ 5a_p-oThe communication cables Lp-1 to Lp-o are connected to the respective_p _-1~ L_p-oIs the physical port PO of the switch 13a-p_p-1~ PO_p-oAre connected to the host 5a, respectively._p-1~ 5a_p-oAre communicably interconnected via the switches 13a-p.
[0039]
The switches 13a-p are connected to the physical port PO_{p-o + 1}The communication line 15a-p is communicably connected to the router 11 via the communication line 15a-p.
[0040]
Further, the switch 13a-1 has a VLAN (Virtual LAN) function, and the corresponding physical port PO₁ _-1~ PO₁ ₋ _{m + 1}Are arbitrarily grouped, an ID that is identification information is set in each group, and each group can be used as a different virtual LAN, that is, a VLAN. The switch 13a-1 can set a priority value (defined as a value indicating the priority between the plurality of VLANs) for the plurality of VLANs that have been set.
[0041]
The switches 13a-2 to 13a-p also have the same VLAN function and priority value setting function as the switch 13a-1.
[0042]
The router 11 according to the first embodiment is connected to communication lines 15a-1 to 15a-p connected to the switches 13a-1 to 13a-p, respectively, as shown in FIG. And an interface (I / F) 20a1-20ap for performing communication interface processing between the router 11 and a buffer (cache memory) 22 for temporarily storing packet data received via the interfaces 20a1-20ap. It has.
[0043]
Further, the router 11 includes a computer (CPU) 24 communicably connected to the interfaces (I / Fs) 20 a 1 to 20 ap and the buffer 22, a memory 26 accessible by the CPU 24, and the router 11 and the communication network 4. And an I / F 28 for interface processing related to data communication.
[0044]
The memory 26 stores destination data (data representing the destination of the data via the communication network 4, for example, in the case of the Internet based on IP, an IP address) included in the packet data having the data format based on the predetermined communication protocol. ), A routing table RT storing data representing a route to the destination is stored.
[0045]
Further, the memory 26 stores the CPU 24 in accordance with the predetermined protocol and a communication protocol based on the receiving side corresponding to the predetermined communication protocol (for example, IGMP or MLD when the predetermined communication protocol is an Internet communication protocol). 4 stores a program P for executing a host management process (group joining / leaving process) in the multicast communication process based on FIGS. 4 and 7 described later.
[0046]
The program P may be loaded in the memory 26 in advance, or may be stored in various recording media such as a magnetic disk, a semiconductor memory, or the like, and the CPU 24 of the router 11 may set the recording medium in a drive device (not shown). And may be loaded into the memory 26.
[0047]
Further, the memory 26 has an address management table AT for storing the IP address of the receiving host participating in the predetermined multicast group in association with the multicast address indicating the destination of the predetermined multicast group via the communication network 4. It is remembered.
[0048]
Next, the overall operation of the multicast communication system 1 according to the first embodiment will be described with particular reference to the host 5a._1-1, Host 5a_1-2And the operation of the router 11 will be mainly described. Note that, for more specific description, a case will be described in which the predetermined communication protocol is a communication protocol for the Internet.
[0049]
First, host 5a_1-1And host 5a_1-1Will be described when a participation request is transmitted to the router 11 from the router.
[0050]
Now, the host 5a of the subnet Sb1_1-1And host 5a_1-1Other hosts (host 5a_1-3~ 5a_1-m, 5a_2-1~ 5a_2-nAnd 5a_p-1~ 5a_p-oIt is assumed that at least a part of the above ()) participates in the predetermined multicast group.
[0051]
At this time, the host 5a_1-1If the user wants to join the predetermined multicast group, the host 5a_1-1Converts the data representing the participation request (hereinafter abbreviated as a participation request) into a data format based on an IP protocol, which is a predetermined communication protocol, and transmits the data format to the switch 13a-1.
[0052]
That is, the host 5a_1-1Adds a MAC (Media Access Control) address, which is identification information of the own host, and a MAC address, which is identification information of the router 11, as a MAC header to data representing the participation request, and furthermore, a host that indicates the transmission source of the participation request IP address (source address), the above-mentioned predetermined multicast address indicating the destination of the participation request, a subnet address which is identification information of the subnet Sb1 to which it belongs, a TCP / UDP port number, and a TOS (Type of Service) indicating IP service quality. An IP header including a field value is added to generate IP packet data, and this IP packet data is transmitted to the communication cable L._1-1And physical port PO_1-1Is transmitted to the switch 13a-1 via the switch (step S1).
[0053]
Next, the host 5a_1-1Waits until data representing the acceptance notification of the participation request is transmitted (step S2), and periodically determines whether data representing the acceptance notification of the participation request has been transmitted from the router 11 (step S2). S3).
[0054]
On the other hand, the transmitted IP packet data is transmitted to the corresponding physical port PO via the switch 13a-1._1-1Is added to the MAC header. Then, the IP packet data D1 (see FIG. 1) is switched to the communication line 15a-1 by the switch 13a-1 and transmitted to the router 11 (see FIG. 2).
[0055]
At this time, the host 5a_1-2From the host 5a_1-1At about the same time as the participation request transmission timing, a large number of participation requests (IP packet data D2 having the same data format as the IP packet data D1) are transmitted to the router 11 (see step S1). And the host 5a_1-2Also host 5a_1-1In the same manner as described above, the apparatus is in a standby state (see step S2), and the above-described periodic determination processing is executed (see step S3).
[0056]
On the other hand, the CPU 24 of the router 11 (hereinafter simply referred to as the router 11)_1-1And 5a_1-2Is received via the corresponding I / Fs 20a1 and 20a2 and stored in the buffer 22 (step S9), and the frequency of the received participation requests (the number of participation requests received substantially simultaneously) is determined. It confirms (step S10), and determines whether or not to perform the discarding process according to the confirmed frequency of participation request.
[0057]
That is, the router 11 determines whether or not the reception frequency of the confirmed participation request is equal to or less than a preset threshold (for example, an appropriate value set in accordance with the subnets Sb1 to Sbp through which the router 11 passes) (step S11). ).
[0058]
Now, the host 5a_1-2Has transmitted a large number of participation requests, the determination in step S11 is NO (the reception frequency of the participation requests exceeds the threshold), and the router 11 discards a part of the received participation requests (step S11). S12).
[0059]
For example, in the first embodiment, as the processing in step S12, the router 11_1-2Discard all join requests sent from.
[0060]
Subsequently, the router 11 responds to the host request corresponding to the participation request not discarded, that is, the host (the host 5a in the present embodiment) corresponding to the remaining participation request excluding the discarded participation request._1-1) Is stored in the address table AT in association with the multicast address corresponding to the predetermined multicast group, and the host 5a_1-1Is registered (step S13), and the data (IP packet data) representing the acceptance notification of the participation request is stored in the host 5a._1-1To the host 5a via the switch 13a-1 or the like with the IP address and the MAC address of_1-1(Step S14).
[0061]
As a result, the host 5a_1-1Is YES (data transmission indicating participation request acceptance notification), and the host 5a_1-1Determines that the participation acceptance request has been successfully received, and ends the processing.
[0062]
On the other hand, host 5a_1-2Repeatedly executes the determination processing of step S3 for a certain period of time, and if data indicating a participation request acceptance notification is not transmitted during that time, the determination in step S3 is NO (data not indicating the participation request acceptance notification has not been transmitted), and again Then, data representing the participation request (IP packet data D2) is transmitted to the router 11 via the switch 13a-1 or the like (see step S1).
[0063]
At this time, the host 5a_1-2When the IP packet data D2 representing a normal one participation request is transmitted to the router 11 instead of a large number of participation requests, the router 11 receives this participation request and checks the reception frequency (step S9). , Step S10), and determines whether or not the reception frequency of the received participation request is equal to or lower than the threshold (see step S11).
[0064]
Now host 5a_1-2Does not generate a large number of participation requests, the determination in step S11 is YES (the reception frequency of the participation request is equal to or less than the threshold), and the router 11 responds to the host 5a corresponding to the participation request._1-2Is stored in the address table AT in association with the multicast address corresponding to the predetermined multicast group._1-2Is registered (step S15), and data (IP packet data) representing the acceptance notification of the participation request is stored in the host 5a._1-2To the host 5a via the switch 13a-1 or the like with the IP address and the MAC address of_1-2(Step S16).
[0065]
As a result, the host 5a_1-2Is YES (data transmission indicating participation request acceptance notification), and the host 5a_1-2Determines that the participation acceptance request has been successfully received, and ends the processing.
[0066]
Next, the host 5a_1-1And host 5a_1-1A sequence when a withdrawal request is transmitted to the router 11 will be described.
[0067]
Now, at least the host 5a of the subnet Sb1_1-1And host 5a_1-2Are participating in the predetermined multicast group.
[0068]
At this time, the host 5a_1-2Wants to leave the predetermined multicast group, the host 5a_1-2Generates IP packet data having a data format substantially similar to that of the participation request based on the data indicating the withdrawal request (hereinafter, also abbreviated as a withdrawal request), and transmits the IP packet data to the communication cable L._1-2And physical port PO_1-2(Step S5).
[0069]
Next, the host 5a_1-2Waits until data representing a notice of acceptance of a withdrawal request is transmitted (step S6), and periodically determines whether or not data representing a notice of acceptance of a withdrawal request has been transmitted from the router 11 (step S6). S7).
[0070]
On the other hand, the transmitted IP packet data is transmitted to the corresponding physical port PO via the switch 13a-1._1-2Is added to the MAC header. Then, the IP packet data D2a (see FIG. 5) is switched to the communication line 15a-1 by the switch 13a-1 and transmitted to the router 11.
[0071]
At this time, the host 5a_1-1From the host 5a_1-2At about the same time as the timing of transmission of the departure request from the router, for example, a large number of departure requests (IP packet data D1a having the same data format as the IP packet data D1 and D2a) are transmitted to the router 11 (see step S5). And the host 5a_1-1Also host 5a_1-2In the same manner as described above, the apparatus is in a standby state (see step S6), and the above-described periodic determination processing is performed (see step S7).
[0072]
The router 11 is connected to the host 5a_1-1And 5a_1-2Is received via the corresponding I / Fs 20a1 and 20a2 and stored in the buffer 22 (step S17), the frequency of the received leave request is confirmed (step S18), and the confirmed leave request is confirmed. It is determined whether or not to perform the discarding process according to the frequency of.
[0073]
That is, the router 11 determines whether or not the reception frequency of the confirmed withdrawal request is equal to or less than a preset threshold (step S19).
[0074]
Now, the host 5a_1-1Since a large number of withdrawal requests have been transmitted from the server, the determination in step S19 is NO (the frequency of receiving withdrawal requests exceeds the threshold), and the router 11 discards a part of the received withdrawal request (step S19). S20).
[0075]
For example, in the first embodiment, as the processing in step S20, the router 11_1-1Discard all withdrawal requests sent from.
[0076]
Subsequently, the router 11 sends the host corresponding to the leaving request not discarded, that is, the host corresponding to the remaining leaving request excluding the discarded leaving request (in the present embodiment, the host 5a_1-2) Is deleted from the predetermined multicast group in the address table AT, and the host 5a corresponding to the predetermined multicast group is deleted._1-2Is deleted (step S21), and data (IP packet data) representing the acceptance notification of the withdrawal request is deleted from the host 5a._1-2To the host 5a via the switch 13a-1 or the like with the IP address and the MAC address of_1-2(Step S22).
[0077]
As a result, the host 5a_1-2Is YES (data transmission indicating a leave request acceptance notification), and the host 5a_1-2Confirms that the withdrawal request has been successfully received, and terminates the processing.
[0078]
On the other hand, host 5a_1-1Repeats the determination process of step S7 for a certain period of time, and if data indicating a leave request acceptance notification is not transmitted during that time, the determination in step S7 is NO (data not transmitted indicating a leave request acceptance notification), and Then, the data (IP packet data D1a) indicating the leaving request is transmitted to the router 11 via the switch 13a-1 or the like (see step S5).
[0079]
At this time, the host 5a_1-1If the IP packet data D1a representing a normal one withdrawal request is transmitted to the router 11 instead of a large number of withdrawal requests, the router 11 receives this withdrawal request and checks the reception frequency (step S17). , Step S18), and determines whether the reception frequency of the received withdrawal request is equal to or less than the threshold (see step S19).
[0080]
Now host 5a_1-1Does not generate a large number of participation requests, the determination in step S19 is YES (the reception frequency of the withdrawal request is equal to or less than the threshold), and the router 11 responds to the host 5a corresponding to the withdrawal request._1-1Is deleted from the multicast group in the address table AT, and the host 5a corresponding to the predetermined multicast group is deleted._1-1Is deleted (step S23), and the data (IP packet data) representing the acceptance notification of the withdrawal request is transferred to the host 5a._1-1To the host 5a via the switch 13a-1 or the like with the IP address and the MAC address of_1-1(Step S23).
[0081]
As a result, the host 5a_1-1Is YES (data transmission indicating a leave request acceptance notification), and the host 5a_1-1Confirms that the withdrawal request has been successfully received, and terminates the processing.
[0082]
As described above, according to the first embodiment, the host 5a_1-1And host 5a_1-2When a plurality of join / leave requests for a predetermined multicast group are transmitted from the server, the reception frequency of the join / leave request is compared with a predetermined threshold, and as a result of the comparison, the reception frequency exceeds the predetermined threshold. In this case, at least a part of the plurality of joining / leaving requests can be discarded by the processing of the router 11.
[0083]
Therefore, even when a large number of join / leave requests for a given multicast group are transmitted from a certain host to the router 11, the processing load on the router 11 is suppressed from increasing and the processing capability is kept high. can do.
[0084]
Further, according to the first embodiment, the host 5a_1-1And host 5a_1-2The side can determine whether or not the participation / withdrawal request has been discarded based on whether or not the participation / withdrawal acceptance notification has been transmitted, and again sends the participation / withdrawal request to the router 11 according to the determination result. Can be sent.
[0085]
As a result, even if the join / leave request is once discarded by the router 11, the router 11 can again receive the join / leave request.
[0086]
Note that the number of participation requests or withdrawal requests transmitted at substantially the same time was counted as the process of checking the frequency of participation or withdrawal requests in steps S10 and S18 in the first embodiment. The number of transmissions of the participation request or the number of transmissions of the withdrawal request every predetermined time may be counted.
[0087]
In addition, as processing for confirming the frequency of participation requests or withdrawal requests in steps S10 and S18 in the first embodiment, the router 11 holds a predetermined bandwidth as a threshold in advance, and requests to join a bandwidth exceeding this threshold. Alternatively, when a withdrawal request is transmitted, it may be determined that a participation request or a withdrawal request exceeding the above threshold has occurred.
[0088]
Further, before performing the processing of confirming the frequency of the participation request or the withdrawal request in steps S10 and S18 in the first embodiment, the router 11 performs policing of the received participation request, that is, the participation request for each predetermined unit. Alternatively, the withdrawal requests may be classified, and the reception frequency may be confirmed for each classified participation request.
[0089]
For example, as shown in FIG._1-1And 5a_1-2Is received via the corresponding I / Fs 20a1 and 20a2 and stored in the buffer 22 (see step S9), and the received participation request is policed (classified) for each predetermined unit (step S9). Step S9a).
[0090]
The predetermined unit includes, for example, a multicast address included in the IP header of the join request (IP packet data D1 and D2), a source address of the source host included in the IP header of the join request, and a TCP / UDP port of the join request. A number, a TOS field value included in the IP header of the join request, a subnet address included in the IP header of the join request, physical port identification information included in the MAC header of the join request, a VLAN ID included in the MAC header of the join request, At least one of the priority value of the VLAN included in the MAC header of the join request, the destination MAC address included in the MAC header of the join request, and the source MAC address included in the MAC header of the join request, or a combination thereof is defined as a predetermined unit. Can be polished as
[0091]
For example, as shown in FIG. 8, in the process of step S9a, the router 11 polices with the source address of the source host included in the IP header of the participation request (IP packet data D1, D2). When the reception frequency is checked for each policed (classified) participation request, the host 5a_1-2When a large number of participation requests are generated from the host 5a_1-2It can be easily recognized that the reception frequency of the participation request including the source address has increased.
[0092]
Therefore, in the processing in step S11, the router 11_1-2, At least a part of the participation request including the source address can be easily discarded.
[0093]
Similarly, for example, in the process of step S9a, the router 11 polices with the VLAN ID included in the MAC header of the participation request (IP packet data D1, D2), and in the process of step S10a, the policing (classification) participation request. When the reception frequency is checked every time, if a large number of participation requests from the hosts belonging to the same VLAN are generated, it is considered that the reception frequency of the participation requests from the hosts belonging to the same VLAN is increasing. It can be easily recognized.
[0094]
Therefore, in the process of step S11, the router 11 can easily discard at least a part of the participation request from the host belonging to the same VLAN.
[0095]
Note that the policing process shown in FIG. 8 can be executed similarly to policing for a participation request even when a leaving request is received.
[0096]
Further, at least a part of the joining / leaving request based on steps S12 and S20 in the first embodiment may be discarded arbitrarily, or a plurality of packet data representing a plurality of joining / leaving requests may be discarded. An average queue length indicating the number of stays in the buffer 22 is calculated, and at a probability corresponding to the calculated average queue length, some of the packet data representing the plurality of join / leave requests are discarded. You may.
[0097]
Further, in the first embodiment, the host that has transmitted the join / leave request has been described as two hosts in the same subnet Sb1, but the present invention is not limited to this configuration, and the present invention is not limited to this configuration. Even when three or more hosts belonging to the subnet have sent join / leave requests, the router 11 can operate in the same manner to discard at least part of the join / leave requests.
[0098]
(Second embodiment)
In the multicast communication system according to the second embodiment of the present invention, the processing of the router 11 and the host 5a_1-1And 5a_1-2Is different from the multicast communication system 1 shown in FIG. 1 and its hardware configuration is the same as that of the multicast communication system 1, and the description thereof is omitted.
[0099]
Next, the overall operation of the multicast communication system 1 according to the second embodiment will be described with particular reference to the host 5a._1-1, Host 5a_1-2And the operation of the router 11 will be mainly described. Note that, in the second embodiment as well, a case will be described in which the predetermined communication protocol is a communication protocol for the Internet for more specific description.
[0100]
First, host 5a_1-1And host 5a_1-2Will be described when a participation request is transmitted to the router 11 from the router.
[0101]
Now, the host 5a of the subnet Sb1_1-1And host 5a_1-2Other hosts (host 5a_1-3~ 5a_1-m, 5a_2-1~ 5a_2-nAnd 5a_p-1~ 5a_p-oIt is assumed that at least a part of the above ()) participates in the predetermined multicast group.
[0102]
At this time, the host 5a_1-1If the user wants to join the predetermined multicast group, the host 5a_1-1Converts the data representing the participation request into a data format based on the IP protocol, which is a predetermined communication protocol, and transmits the data format to the switch 13a-1.
[0103]
That is, the host 5a_1-1Generates IP packet data indicating a participation request and transmits the IP packet data to the communication cable L in the same manner as in the first embodiment._1-1And physical port PO_1-1(Step S30).
[0104]
Next, the host 5a_1-1Step S30 periodically determines whether or not data for notifying the participation request discard has been transmitted from the router 11 (step S31).
[0105]
On the other hand, the transmitted IP packet data is transmitted to the router 11 as IP packet data D1 (see FIG. 2) via the switch 13a-1.
[0106]
At this time, the host 5a_1-2From the host 5a_1-1At about the same time as the participation request transmission timing, a large number of participation requests (IP packet data D2 having the same data format as the IP packet data D1) are transmitted to the router 11 (see step S30), and the host 5a_1-2Also, the above-described periodic determination processing is performed (see step S31).
[0107]
On the other hand, the router 11_1-1And 5a_1-2Is received via the corresponding I / Fs 20a1 and 20a2 and stored in the buffer 22 (step S40), the frequency of the received participation request is confirmed (step S41), and the confirmed participation request is received. It is determined whether or not to perform the discarding process in accordance with the frequency of.
[0108]
That is, the router 11 determines whether or not the reception frequency of the confirmed participation request is equal to or less than a preset threshold (step S42).
[0109]
Now, the host 5a_1-2Since a large number of participation requests have been transmitted from the router, the determination in step S42 is NO (the reception frequency of the participation requests exceeds the threshold), and the router 11 discards a part of the received participation requests (step S42). S43).
[0110]
For example, in the second embodiment, as the processing in step S43, the router 11_1-2Discard all join requests sent from.
[0111]
Subsequently, the router 11 responds to the host request corresponding to the participation request not discarded, that is, the host (the host 5a in the present embodiment) corresponding to the remaining participation request excluding the discarded participation request._1-1) Is stored in the address table AT in association with the multicast address corresponding to the predetermined multicast group, and the host 5a_1-1Is registered (step S44).
[0112]
Next, the router 11 checks the host (in this embodiment, the host 5a_1-2), The data (IP packet data) for notifying the discard of the participation request is transmitted to the host 5a._1-2To the host 5a via the switch 13a-1 or the like with the IP address and the MAC address of_1-2(Step S45).
[0113]
At this time, the host 5a_1-1Has repeatedly executed the determination processing in step S31 for a certain period of time, and as a result of the participation registration processing in step S44, the data for notifying the cancellation of the participation request is not transmitted._1-1Is NO (no data transmission for notifying the participation request discard), and the host 5a_1-1Confirms that the participation request has been successfully received, and terminates the processing.
[0114]
On the other hand, host 5a_1-2In, since the data for notifying the cancellation of the participation request has been transmitted, the determination processing in step S31 is YES, and the host 5a_1-2Transmits again the data (IP packet data D2) indicating the participation request to the router 11 via the switch 13a-1 or the like (see step S30), and the data for notifying the cancellation of the participation request from the router 11 is transmitted again. It is periodically determined whether or not it has been transmitted (see step S31).
[0115]
At this time, the host 5a_1-2When the IP packet data D2 representing a normal one participation request is transmitted to the router 11 instead of a large number of participation requests, the router 11 receives this participation request and checks the reception frequency (step S40). , Step S41), and determines whether or not the reception frequency of the received participation request is equal to or less than the threshold (see step S42).
[0116]
Now host 5a_1-2Does not generate a large number of participation requests, the determination in step S42 is YES (the reception frequency of the participation request is equal to or less than the threshold), and the router 11 responds to the host 5a corresponding to the participation request._1-2Is stored in the address table AT in association with the multicast address corresponding to the predetermined multicast group._1-2Is registered (step S46).
[0117]
On the other hand, host 5a_1-2Has repeatedly executed the determination processing of step S31 for a certain period of time, and as a result of the participation registration processing of step S46, the data for notifying the cancellation of the participation request is not transmitted._1-2Is NO (no data transmission for notifying the participation request discard), and the host 5a_1-2Confirms that the participation request has been successfully received, and terminates the processing.
[0118]
Next, the host 5a_1-1And host 5a_1-2A sequence when a withdrawal request is transmitted to the router 11 will be described.
[0119]
Now, at least the host 5a of the subnet Sb1_1-1And host 5a_1-2Are participating in the predetermined multicast group.
[0120]
At this time, the host 5a_1-2Wants to leave the predetermined multicast group, the host 5a_1-2Converts the data indicating the leave request into a data format based on an IP protocol which is a predetermined communication protocol, and transmits the data format to the switch 13a-1.
[0121]
That is, the host 5a_1-2Generates IP packet data representing a withdrawal request and transmits this IP packet data to the communication cable L, as in the first embodiment._1-1And physical port PO_1-1(Step S35).
[0122]
Next, the host 5a_1-2Periodically determines whether data for notifying the cancellation of the withdrawal request has been transmitted from the router 11 (step S36).
[0123]
On the other hand, the transmitted IP packet data is transmitted to the router 11 as IP packet data D2a via the switch 13a-2 (see FIG. 5).
[0124]
At this time, the host 5a_1-1From the host 5a_1-2At about the same time as the participation request transmission timing, a large amount of participation request (IP packet data D1a having the same data format as the IP packet data D2a) is transmitted to the router 11 (see step S35), and the host 5a_1-2Also, the above-described periodic determination processing is executed (see step S36).
[0125]
On the other hand, the router 11_1-1And 5a_1-2Is received via the corresponding I / Fs 20a1 and 20a2 and stored in the buffer 22 (step S50), the frequency of the received leave request is confirmed (step S51), and the confirmed leave request is confirmed. It is determined whether or not to perform the discarding process according to the frequency of.
[0126]
That is, the router 11 determines whether or not the reception frequency of the confirmed withdrawal request is equal to or less than a preset threshold (step S52).
[0127]
Now, the host 5a_1-1Since a large number of withdrawal requests have been transmitted from the router, the determination in step S52 is NO (the reception frequency of the withdrawal request exceeds the threshold), and the router 11 discards a part of the received withdrawal request (step S52). S53).
[0128]
For example, in the second embodiment, as the processing in step S53, the router 11_1-1Discard all withdrawal requests sent from.
[0129]
Subsequently, the router 11 sends the host corresponding to the leaving request not discarded, that is, the host corresponding to the remaining leaving request excluding the discarded leaving request (in the present embodiment, the host 5a_1-2) Is deleted from the predetermined multicast group in the address table AT, and the host 5a corresponding to the predetermined multicast group is deleted._1-2Is deleted (step S54).
[0130]
Next, the router 11 checks the host (in this embodiment, the host 5a_1-1), The data (IP packet data) for notifying the cancellation of the withdrawal request is transmitted to the host 5a._1-1To the host 5a via the switch 13a-1 or the like with the IP address and the MAC address of_1-1(Step S55).
[0131]
At this time, the host 5a_1-2Has repeatedly executed the determination processing of step S36 for a certain period of time, and as a result of the participation registration destruction processing of step S54, the data for notifying the departure request destruction is not transmitted._1-2The determination in step S36 is NO (data non-transmission for notifying the cancellation of the withdrawal request), and the host 5a_1-2Confirms that the withdrawal request has been successfully received, and ends the processing.
[0132]
On the other hand, host 5a_1-1In, since the data for notifying the cancellation of the withdrawal request has been transmitted, the determination processing in step S36 becomes YES, and the host 5a_1-1Transmits again the data (IP packet data D1a) indicating the leaving request to the router 11 via the switch 13a-1 or the like (see step S35), and the data for notifying the leaving request cancellation from the router 11 is again transmitted. It is periodically determined whether or not it has been transmitted (see step S36).
[0133]
At this time, the host 5a_1-1If the IP packet data D2a indicating a normal one withdrawal request is transmitted to the router 11 instead of a large number of withdrawal requests from the router 11, the router 11 receives this withdrawal request and checks the reception frequency (step S50). , Step S51), and determines whether the reception frequency of the received withdrawal request is equal to or less than the threshold (see step S52).
[0134]
Now host 5a_1-1Since a large number of withdrawal requests have not been issued from the server, the determination in step S52 is YES (the reception frequency of the withdrawal request is equal to or smaller than the threshold), and the router 11 responds to the withdrawal request by the host 5a._1-1Is deleted from the predetermined multicast group in the address table AT, and the host 5a corresponding to the predetermined multicast group is deleted._1-1Is deleted (step S56).
[0135]
On the other hand, host 5a_1-1Has repeatedly executed the determination processing in step S36 for a certain period of time, and as a result of the participation registration destruction processing in step S56, the data for notifying the withdrawal request destruction is not transmitted._1-1The determination in step S36 is NO (data non-transmission for notifying the cancellation of the withdrawal request), and the host 5a_1-1Confirms that the withdrawal request has been successfully received, and ends the processing.
[0136]
As described above, according to the second embodiment, similarly to the first embodiment, the host 5a_1-1And host 5a_1-2When a plurality of join / leave requests for a predetermined multicast group are transmitted from the server, the reception frequency of the join / leave request is compared with a predetermined threshold, and as a result of the comparison, the reception frequency exceeds the predetermined threshold. In this case, at least a part of the plurality of joining / leaving requests can be discarded by the processing of the router 11.
[0137]
In particular, according to the present embodiment, it is possible to transmit data for notifying the cancellation of the join / leave request to the host from which the join / leave request has been canceled (see steps S45 and S55).
[0138]
As a result, the host from which the join / leave request has been discarded can recognize the non-acceptance state of the join / leave request in accordance with the transmitted data for notifying the discard of the join / leave request. The join / leave request can be transmitted to the router 11.
[0139]
Therefore, in addition to the effects of suppressing the router processing load and maintaining the processing capability in the first embodiment, the efficiency of the participation registration processing / participation registration deletion processing relating to a host who wants to join / leave a predetermined multicast group is improved. Can do well.
[0140]
The number of participation requests or withdrawal requests transmitted almost simultaneously is counted as the process of checking the frequency of participation or withdrawal requests in steps S10 and S18 in the second embodiment. The number of transmissions of the participation request or the number of transmissions of the withdrawal request every predetermined time may be counted.
[0141]
Also, in the second embodiment, as in the first embodiment, as a process of confirming the frequency of participation requests or withdrawal requests in steps S41 and S51, the router 11 sets a predetermined bandwidth in advance as a threshold value, If a request to join or leave a band exceeding the threshold is transmitted, it may be determined that a request to join or leave the band exceeds the threshold.
[0142]
Further, in the second embodiment, similarly to the first embodiment, before performing the processing of confirming the frequency of the participation request or the withdrawal request in steps S41 and S51, the router 11 receives the participation request. Policing, that is, the participation request or the leaving request is classified for each predetermined unit, and the reception frequency may be confirmed for each classified participation request (see FIG. 8).
[0143]
As the predetermined unit, as in the first embodiment, a multicast address, a source address, a TCP / UDP port number, a TOS field value, a subnet address, physical port identification information, a VLAN ID, a VLAN priority value, At least one of the destination MAC address and the source MAC address or a combination thereof is applicable.
[0144]
Further, in the second embodiment, the host that has transmitted the join / leave request has been described as two hosts in the same subnet Sb1, but the present invention is not limited to this configuration, and the present invention is not limited to this configuration. Even when three or more hosts belonging to the subnet have sent join / leave requests, the router 11 can operate in the same manner to discard at least part of the join / leave requests.
[0145]
In the first and second embodiments, the processing related to joining / leaving to a predetermined multicast group has been described. However, the present invention is not limited to this configuration, and joins / leaves to a plurality of multicast groups. Can be performed simultaneously for each multicast group.
[0146]
In the first and second embodiments, each of the switches 13a-1 to 13a-p is a VLAN-compatible device. However, the present invention is not limited to this configuration. It may be. In this case, the VLAN ID and the VLAN priority value are excluded from predetermined units at the time of policing.
[0147]
Each of the switches 13a-1 to 13a-p in the first and second embodiments may be another relay device such as a hub, and the function of each of the switches 13a-1 to 13a-p may be replaced by a router 11. , And the switches 13a-1 to 13a-p (hardware) can be omitted.
[0148]
Furthermore, in the first and second embodiments, the predetermined communication protocol is TCP (UDP) / IP, and the communication network is the Internet. However, the present invention is not limited to this configuration. The present invention is also applicable to multicast communication via a communication network based on a communication protocol.
[0149]
【The invention's effect】
As described above, according to the multicast communication method, the multicast communication router device, and the multicast communication program according to the present invention, from a plurality of receiving hosts, a plurality of request data indicating a request to join a multicast group, and a When a plurality of request data of at least one of the plurality of request data representing the withdrawal request is transmitted, the frequency of the plurality of request data is confirmed, and according to the frequency of the plurality of confirmed request data, At least a part of the plurality of request data can be discarded.
[0150]
Therefore, even when a certain receiving host sends a large number of join / leave requests to the multicast group to the multicast communication router device, the processing load of the router device is suppressed from increasing and its processing capability is reduced. Can be kept high.
[0151]
Further, according to the multicast communication method, the multicast communication router device and the multicast communication program according to the present invention, the discard for notifying the receiving host discarding the join / leave request of the discard of the join / leave request is provided. Since the notification data is transmitted, the receiving host from which the join / leave request has been discarded can recognize the non-acceptance state of the join / leave request in accordance with the transmitted discard notification data. A join / leave request can be transmitted to the router device.
[0152]
That is, it is possible to avoid the possibility that the receiving host that has transmitted the joining / leaving request is left without accepting the joining / leaving request, and the receiving host that wants to join / leaving the multicast group can join. Registration processing / participation registration deletion processing can be performed efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a multicast communication system including a multicast communication router device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sequence diagram showing a sequence regarding registration of participation in a multicast group in the multicast communication system shown in FIG. 1;
FIG. 3 shows a host 5a shown in FIG. 1 corresponding to the sequence shown in FIG._1-1And host 5a_1-25 is a schematic flowchart showing an example of the processing of FIG.
FIG. 4 is a schematic flowchart showing an example of processing of the router 11 shown in FIG. 1 corresponding to the sequence shown in FIG. 2;
FIG. 5 is a sequence diagram showing a sequence regarding withdrawal (participation registration deletion) from a multicast group in the multicast communication system shown in FIG. 1;
6 shows a host 5a shown in FIG. 1 corresponding to the sequence shown in FIG._1-1And host 5a_1-25 is a schematic flowchart showing an example of the processing of FIG.
7 is a schematic flowchart showing an example of a process of the router 11 shown in FIG. 1 corresponding to the sequence shown in FIG.
FIG. 8 is a schematic flowchart showing a modification of the process of the router 11 shown in FIGS. 4 and 7;
FIG. 9 is a sequence diagram showing a sequence relating to registration of participation in a multicast group in the multicast communication system according to the second embodiment of the present invention.
10 shows a host 5a shown in FIG. 1 corresponding to the sequence shown in FIG._1-1And host 5a_1-25 is a schematic flowchart showing an example of the processing of FIG.
11 is a schematic flowchart showing an example of a process of the router 11 shown in FIG. 1 corresponding to the sequence shown in FIG.
FIG. 12 is a sequence diagram showing a sequence related to withdrawal (participation registration deletion) from a multicast group in the multicast communication system according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 13 shows a host 5a shown in FIG. 1 corresponding to the sequence shown in FIG._1-1And host 5a_1-25 is a schematic flowchart showing an example of the processing of FIG.
FIG. 14 is a schematic flowchart showing an example of a process of the router 11 shown in FIG. 1 corresponding to the sequence shown in FIG. 12;
FIG. 15 is a sequence diagram showing an example of a sequence between a host and a router based on a conventional receiver-side protocol.
[Explanation of symbols]
1. Multicast communication system
3. Server
4: Communication network
5a_1-1~ 5a_1-m, 5a_2-1~ 5a_2-n, ..., 5a_p-1~ 5a_p-o… Receiving host
11 ... Router device
15a-1 to 15a-p ... communication line
20a₁~ 20a_p
22 ... buffer
24 ... CPU
26 ... Memory
28 ... I / F
AT: Address table
L_1-1~ L_1-m, L_2-1~ L_2-n, ..., L_p-1~ L_p-o…communication cable
PO_1-1~ PO_1-m, PO_2-1~ PO_2-n, ..., PO_p-1~ PO_p-o… Physical port

Claims

The data for the predetermined multicast group transmitted from the transmission source host to the router device via the communication network is transmitted to all the reception hosts registered to participate in the predetermined multicast group according to the communication protocol based on the reception side. A multicast communication method,
The router device includes:
A plurality of request data indicating a request to join the multicast group transmitted from a plurality of receiving hosts not participating in the multicast group, and the multicast transmitted from a plurality of receiving hosts participating in the multicast group Receiving a plurality of request data of at least one of a plurality of request data representing a request to leave the group, and confirming a frequency of the plurality of request data received;
According to the frequency of the plurality of request data confirmed, a step of discarding at least a part of the plurality of request data,
The remaining request data excluding the discarded request data is received, and when the received request data represents a participation request, the receiving host corresponding to the received request data is registered in the predetermined multicast group for participation, and the received host is received. When the request represents a withdrawal request, deleting the participation registration for the predetermined multicast group of the receiving host corresponding to the received request data,
A multicast communication method comprising:

The step of confirming the frequency of the at least one of the plurality of request data counts the number of receptions of the at least one of the plurality of request data at regular intervals, and compares the count value with a preset threshold value, 2. The multicast communication method according to claim 1, further comprising the step of determining a ratio of a discarded portion of said at least one of the plurality of request data in accordance with a result of the comparison.

The step of confirming the frequency of the at least one of the plurality of request data includes measuring a communication band of the at least one of the plurality of request data at regular time intervals, and comparing the measured value with a preset communication bandwidth. 2. The multicast communication method according to claim 1, further comprising the step of determining a ratio of a discarded portion of said at least one of the plurality of request data in accordance with a result of the comparison.

The step of confirming the frequency of the at least one of the plurality of request data includes the step of classifying the at least one of the plurality of request data for each predetermined unit, and the step of classifying the frequency of the at least one of the plurality of request data. 2. The method according to claim 1, further comprising the step of checking each data.

A plurality of receiving hosts not participating in the multicast group and a plurality of receiving hosts participating in the multicast group are communicably connected to at least one subnet,
Each said participation request data and each leaving request data,
A multicast address representing a destination of the predetermined multicast group via the communication network;
A value indicating a service type included in each of the participation requests and the withdrawal requests,
A port number of the transport layer protocol of the communication network included in each of the participation requests and the withdrawal requests,
A source address representing a destination via the communication network of the receiving host that is the source of each of the participation requests and the withdrawal requests,
A subnet address representing a destination via the communication network of a subnet to which the receiving host that is the transmission source of each of the participation requests and the withdrawal requests is connected,
Port information for identifying the physical port of the switch to which the receiving host that is the source of each of the join requests and each withdrawal request is connected,
When a VLAN is set for each of the participation request and each withdrawal request, VLAN identification information for identifying the set VLAN;
When a priority value is set to the VLAN set for each of the join request and each withdrawal request, the priority value;
A first MAC address of the router device;
A second MAC address of a receiving host from which each of the join requests and each withdrawal request is transmitted;
, Respectively,
The step of classifying the at least one plurality of request data includes the step of classifying the at least one plurality of request data into the multicast address, a value representing the service type, and a port number of the transport layer protocol included in each request data. , At least one of the source address, the subnet address, the port information, the VLAN identification information, the priority value of the VLAN, the first MAC address, and the second MAC address as the predetermined unit. 5. The multicast communication method according to claim 4, wherein the step is a classifying step.

The at least one of the plurality of request data is packet data, and the step of discarding at least a part of the at least one of the plurality of request data is performed in the router device of the packet data of the at least one of the plurality of request data. Calculating the average queue length representing the number of stays in the request data, and discarding a part of the packet data of each of the at least one of the plurality of request data at a probability according to the calculated average queue length. The multicast communication method according to any one of claims 1 to 5, wherein:

When at least a part of the plurality of request data is discarded, the method further comprises a step of transmitting discard notification data for notifying the discard to a receiving host of a transmission source of the discarded request data. The multicast communication method according to any one of claims 1 to 6, wherein:

A step of receiving re-request data indicating a request to re-join the multicast group or re-request data indicating a request to re-join from the multicast group, transmitted from the receiving host that has received the discard notification data. ,
8. The multicast communication method according to claim 7, wherein the step of confirming the frequency is a step of confirming a frequency of the at least one of the plurality of request data including the received re-request data.

When the receiving host corresponding to the received request data is registered for participation in the predetermined multicast group, participation completion notification data for notifying the completion of the participation registration is transmitted to the receiving host corresponding to the received request data. When the registration of the receiving host corresponding to the received request data to the predetermined multicast group is deleted, the reception completion notification data for notifying the completion of the departure from the multicast group is received. The multicast communication method according to any one of claims 1 to 8, further comprising a step of transmitting the request data to a receiving host corresponding to the request data.

Re-request data transmitted from a receiving host that has not received the participation completion notification data or the departure completion notification data, indicating re-request to join the multicast group, or re-request data indicating a re-departure request from the multicast group. Receiving request data;
The multicast communication method according to claim 9, wherein the step of confirming the frequency is a step of confirming the frequency of the at least one of the plurality of request data including the received re-request data.

Multicast communication in which data for a predetermined multicast group transmitted from a transmission source host via a communication network is transmitted to all reception hosts participating in the predetermined multicast group in accordance with a communication protocol based on a reception side. Router device,
A plurality of request data indicating a request to join the multicast group transmitted from a plurality of receiving hosts not participating in the multicast group, and the multicast transmitted from a plurality of receiving hosts participating in the multicast group Frequency confirmation means for receiving at least one of a plurality of request data out of a plurality of request data representing a request to leave the group and confirming the frequency of the plurality of request data received;
A discarding unit that discards at least a part of the plurality of request data according to the frequency of the plurality of request data that has been confirmed,
A registration unit for receiving the remaining request data except the discarded request data, and when the received request data represents a participation request, registering a reception host corresponding to the received request data to the predetermined multicast group; ,
When the received request indicates a withdrawal request, a registration deletion unit that deletes participation registration of the receiving host corresponding to the received request data to the predetermined multicast group,
A router device for multicast communication, comprising:

The frequency checking means counts the number of times the at least one of the plurality of request data has been received at regular time intervals, compares this count value with a preset threshold, and according to the comparison result, the at least one of the at least one request data. The router device for multicast communication according to claim 11, wherein the router device determines a ratio of discarded portions of a plurality of request data.

The frequency confirmation unit measures a communication bandwidth of the at least one of the plurality of request data at regular time intervals, compares the measured value with a preset communication bandwidth, and according to the comparison result, The router device for multicast communication according to claim 11, wherein the router device determines a ratio of a discarded portion of one of the plurality of request data.

The frequency checking means includes a classifying means for classifying the at least one plurality of request data for each predetermined unit, and a means for checking the frequency of the at least one plurality of request data for each classified data. The multicast communication router device according to claim 11, wherein:

A plurality of receiving hosts not participating in the multicast group and a plurality of receiving hosts participating in the multicast group are communicably connected to at least one subnet,
Each said participation request data and each leaving request data,
A multicast address representing a destination of the predetermined multicast group via the communication network;
A value indicating a service type included in each of the participation requests and the withdrawal requests,
A port number of the transport layer protocol of the communication network included in each of the participation requests and the withdrawal requests,
A source address representing a destination via the communication network of the receiving host that is the source of each of the participation requests and the withdrawal requests,
A subnet address representing a destination via the communication network of a subnet to which the receiving host that is the transmission source of each of the participation requests and the withdrawal requests is connected,
Port information for identifying the physical port of the switch to which the receiving host that is the source of each of the join requests and each withdrawal request is connected,
When a VLAN is set for each of the participation request and each withdrawal request, VLAN identification information for identifying the set VLAN;
When a priority value is set to the VLAN set for each of the join request and each withdrawal request, the priority value;
A first MAC address of the router device;
A second MAC address of a receiving host from which each of the join requests and each withdrawal request is transmitted;
, Respectively,
The classification means, the at least one of the plurality of request data, the multicast address included in the respective request data, a value representing the service type, the port number of the transport layer protocol, the source address, the subnet address, Means for classifying at least one of the port information, the VLAN identification information, the priority value of the VLAN, the first MAC address, and the second MAC address as the predetermined unit. The router device for multicast communication according to claim 14, wherein

Each of the at least one of the plurality of request data is packet data, and the discarding unit obtains an average queue length representing the number of packet data of the at least one of the plurality of request data staying in the router device. 16. A means according to claim 11, wherein said means is means for discarding a part of the packet data of each of said at least one plurality of request data with a probability according to said average queue length. 2. The router device for multicast communication according to claim 1.

When at least a part of the plurality of request data is discarded, discard notification data transmission for sending discard notification data for notifying the receiver of the transmission source of the discarded at least some request data of the discard. 17. The multicast communication router device according to claim 11, further comprising means.

When the receiving host corresponding to the received request data is registered for participation in the predetermined multicast group, participation completion notification data for notifying the completion of the participation registration is transmitted to the receiving host corresponding to the received request data. When the registration of the receiving host corresponding to the received request data to the predetermined multicast group is deleted, the reception completion notification data for notifying the completion of the departure from the multicast group is received. The router device for multicast communication according to any one of claims 11 to 17, further comprising means for transmitting the request data to a receiving host corresponding to the request data.

Data for a predetermined multicast group transmitted from the source host via the communication network to all receiving hosts registered to participate in the predetermined multicast group in accordance with the communication protocol on the receiving side. A program for multicast communication readable by a router device,
The router device,
A plurality of request data indicating a request to join the multicast group transmitted from a plurality of receiving hosts not participating in the multicast group, and the multicast transmitted from a plurality of receiving hosts participating in the multicast group Means for receiving at least one of a plurality of request data of a plurality of request data representing a request to leave the group, and confirming a frequency of the plurality of request data received;
Means for discarding at least a part of the plurality of request data according to the frequency of the plurality of request data confirmed,
The remaining request data excluding the discarded request data is received, and when the received request data represents a participation request, the receiving host corresponding to the received request data is registered in the predetermined multicast group for participation, and the received host is received. Means for deleting the participation registration of the receiving host corresponding to the received request data to the predetermined multicast group, when the request indicates a withdrawal request;
A program for multicast communication characterized by functioning each of them.

The router as means for transmitting, when discarding at least a part of the plurality of request data, discard notification data for notifying the receiver of the transmission source of the discarded at least some request data of the discard. The program for multicast communication according to claim 19, further causing the device to function.