JP2004357200A - マルチキャスト通信システム、マルチキャスト通信システムの制御方法およびスヌーピング装置 - Google Patents

マルチキャスト通信システム、マルチキャスト通信システムの制御方法およびスヌーピング装置 Download PDF

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Abstract

【課題】認証を伴うマルチキャスト通信システムを、より低価格に提供することができるマルチキャスト通信システムおよびその制御方法を提供することを目的とする。
【解決手段】クライアント装置とルーティング装置との間に、スヌーピング装置を設置し、上記スヌーピング装置は、認証を伴うIGMP受信要求をスヌーピングし、上記ルーティング装置に、受信要求をそのまま送信し、認証サーバに送信するパケットを作成せず、上記ルーティング装置が認証サーバに送信するパケットを作成し、また、ルーティング装置から受信したマルチキャストデータを、要求のあったクライアント装置にコピーし、送信する装置である。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ルータやスイッチを利用したIP網におけるデータ通信に関し、IPのマルチキャスト通信の受信方法および受信制御、受信管理に関する技術である。
【0002】
【従来の技術】
図5は、従来のマルチキャスト通信システム500を示すブロック図であり、マルチキャストグループへの参加と脱退との動作をも示す図である。
【0003】
マルチキャスティングは、あるグループ内で、1台のホストから複数のホスト、または複数のホストから複数のホストに、同じ情報を送信する技術である(たとえば、非特許文献1参照)。
【0004】
インターネット上でマルチキャストを実現するには、特別のIPアドレスが付与されているパケットを用い、ルーティング装置120(上記パケットを受信したマルチキャスト・ルータまたはスイッチ)が、そのグループに参加しているクライアント装置151、152に、そのパケットを配信する。クライアント装置151、152とルーティング装置120との間のインタフェースには、データ転送用とは別のマルチキャスト制御IGMP(Internet Group Management Protocol)パケットが用いられている(たとえば、非特許文献2参照)。
【0005】
たとえば、クライアント装置151、152がマルチキャストグループへ参加または離脱するときには、その旨のIGMPメッセージを、ルーティング装置120に送信する。
【0006】
この場合、マルチキャスト制御方法が知られている(たとえば、非特許文献3参照)。上記「マルチキャスト制御方法」は、上記の場合に、クライアント装置151、152のユーザを識別する情報と、パスワード等の認証情報とを、上記IGMPパケットに付加することによって、クライアント装置151、152の要求が正当であるか否かを判断した上で、マルチキャストデータを送信する方法である。
【0007】
従来のマルチキャスト制御装置500を利用することによって、認証・課金を伴うマルチキャスト制御が可能になる。
【0008】
一方、マルチキャスト制御IGMPパケットを覗き見するIGMPスヌーピング機能を具備したレイヤ2スイッチが市販されている(たとえば、非特許文献4参照)。このレイヤ2スイッチは、IGMPパケットを覗き見し、ポートの開閉を行うことによって、マルチキャストを制御することができ、レイヤ3スイッチによってマルチキャストを制御する場合よりも、安価である。
【0009】
【非特許文献1】
Dave Kosiur、苅田幸雄監訳、「マスタリングTCP/IP IPマルチキャスト編」、オーム社、1999年11月30日
【非特許文献2】
[RFC2236, Internet Group Management Protocol, Version 2]
【非特許文献3】
Internet−Drafts, IGMP for user Authentication Protocol(IGAP) (http://www.ietf.org/internet−drafts/draft−hayashi−igap−01.txt)
【非特許文献4】
Internet−Drafts, Considerations for IGMP and MLD Snooping Switches(http://www.ietf.org/internet−drafts/draft−ietf−magma−snoop−07.txt)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記認証を伴う従来のマルチキャスト通信システム500において、クライアント装置151、152が多数である場合、多数のルーティング装置120を用意しなければならず、また、ルーティング装置120は、その機能の面から価格が高い。
【0011】
したがって、従来のマルチキャスト通信システム500は、高価であるという問題がある。
【0012】
本発明は、認証を伴うマルチキャスト通信システムを、より低価格に提供することができるマルチキャスト通信システムおよびその制御方法を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、クライアント装置とルーティング装置との間に、スヌーピング装置を設置し、上記スヌーピング装置は、認証を伴うマルチキャスト受信要求をスヌーピングし、上記ルーティング装置に、受信要求をそのまま送信し、認証サーバに送信するパケットを作成せず、上記ルーティング装置が認証サーバに送信するパケットを作成し、また、ルーティング装置から受信したマルチキャストデータを、要求のあったクライアント装置にコピーし、送信する装置である。
【0014】
【発明の実施の形態および実施例】
図1は、本発明の実施例であるマルチキャスト通信システム100を示す図であり、マルチキャストグループへの参加と脱退との動作をも示す図である。
【0015】
マルチキャスト通信システム100は、ネットワークNWを介して、コンテンツサーバ類10に接続されている。
【0016】
また、マルチキャスト通信システム100は、ルーティング装置20と、認証サーバ30と、第1のスヌーピング装置41と、第2のスヌーピング装置42と、第1のクライアント装置51と、第2のクライアント装置52とによって構成されている。
【0017】
つまり、マルチキャスト通信システム100は、認証・課金を伴う受信側ベースのマルチキャストプロトコル(以下、「認証を伴うマルチキャストプロトコル」という)を利用し、スヌーピング装置41、42を利用して、安価に構築されたコンテンツ配信IPネットワークである。
【0018】
コンテンツサーバ類10は、マルチキャストデータを配信するコンテンツサーバである。
【0019】
ルーティング装置20は、認証クライアント機能を持ち、認証サーバ装置30に送信するパケットを作成する装置である。また、ルーティング装置20は、クライアント装置51、52から要求のあったマルチキャストアドレスが付与されたマルチキャストデータを、ネットワークNWから受け取り、この受け取ったマルチキャストデータを、そのマルチキャストグループに参加しているクライアント装置51に配信する配信手段と、配信するマルチキャストデータが課金対象であれば、課金処理を行う課金処理手段と、クライアント装置51が課金対象のマルチキャストデータの受信を開始するときに、課金開始を示す情報をマルチキャスト制御パケットに追加し、そのスヌーピング装置を介してクライアント装置に通知する通知手段とを具備する装置である。
【0020】
また、ルーティング装置20は、クライアント装置51、52のマルチキャスト制御パケット終端点である。
【0021】
認証サーバ装置30は、予め登録してあるデータベースに照会し、ユーザID、パスワード、およびマルチキャストアドレスが、登録してあるデータベースと合致すれば、認証成功のメッセージと認証有効期間とを、ルーティング装置20に返し、登録してあるデータベースと合致しない場合は、認証失敗のメッセージを、ルーティング装置20に返す装置である。
【0022】
第1のスヌーピング装置41は、ネットワークNWに接続されているルーティング装置20を介して、ネットワークNWに接続され、マルチキャスト制御パケットをスヌーピングする(覗き見する)。
【0023】
つまり、スヌーピング装置41は、認証を伴うマルチキャスト受信要求をスヌーピングし、ルーティング装置20に、受信要求をそのまま送信し、認証サーバ装置30に送信するパケットを作成せず、また、ルーティング装置20から受信したマルチキャストデータを、要求のあったクライアント装置51にコピーし、送信する装置である。
【0024】
すなわち、スヌーピング装置41は、クライアント装置51から受信したパケットがマルチキャスト制御パケットであるかどうかを判断し、マルチキャスト制御パケットであれば、ルーティング装置20に転送し、また、ルーティング装置20から送信されてくるパケットがマルチキャスト制御パケットであれば、上記マルチキャスト制御パケットをクライアント装置51に送信する装置である。
【0025】
また、第1のスヌーピング装置41は、第1のクライアント装置51のマルチキャストコピー点である。
【0026】
スヌーピング装置42の機能は、スヌーピング装置41の機能と同様である。
【0027】
第1のクライアント装置51と、第2のクライアント装置52とは、マルチキャストデータを受信し、課金開始を認識する装置である。
【0028】
次に、本実施例において、第1のクライアント装置51がマルチキャストデータを受信する場合における動作について説明する。
【0029】
図2は、本実施例において、第1のクライアント装置51がマルチキャストデータを受信する場合の動作を示し、第1のクライアント装置51がマルチキャスト受信要求したときに、その認証に成功した場合の動作を示すシーケンス図である。
【0030】
図3は、本実施例において、第1のクライアント装置51がマルチキャストデータを受信する場合の動作を示し、第1のクライアント装置51がマルチキャスト受信要求したときに、その認証に失敗した場合の動作を示すシーケンス図である。
【0031】
第1のクライアント装置51のマルチキャストコピー点である第1のスヌーピング装置41に対して、第1のクライアント装置51が、マルチキャストプロトコルに応じた受信要求(S11)を行う。受信要求を受けた第1のスヌーピング装置41は、第1のクライアント装置51から受信したパケットが、認証を伴うマルチキャスト受信要求であることを識別し、マルチキャストプロトコル終端点であるルーティング装置20へ、そのまま受信要求を転送する。
【0032】
これと同時に、第1のスヌーピング装置41は、認証結果待機状態になり、第1のクライアント装置51に対して、全てのマルチキャストデータを透過する状態になる。ルーティング装置20は、受信要求パケットに含まれているユーザID、パスワード、マルチキャストアドレス等の情報を、認証サーバ装置30に送信し、認証要求(S12)を行なう。
【0033】
認証要求を受け付けた認証サーバ装置30は、予め登録してあるデータベースに照会し、ユーザID、パスワード、およびマルチキャストアドレスが、登録と合致すれば、認証成功のメッセージと認証有効期間とを、ルーティング装置20に返し、登録と合致しない場合は、認証失敗のメッセージを、ルーティング装置20に返す(S13)。
【0034】
ルーティング装置20は、認証結果を、第1のクライアント装置51に送信する。このときに、第1のスヌーピング装置41は、透過設定状態であるので、認証成功や認証失敗のメッセージを、そのまま第1のクライアント装置51に転送する(S14)。
【0035】
そのときに、第1のスヌーピング装置41は、認証結果のメッセージをスヌーピングし、認証成功の場合は、透過設定のままにし、認証失敗の場合は、メッセージ転送後に、非透過設定にする。ルーティング装置20は、認証成功のメッセージを受信した場合にのみ、マルチキャストデータの送信を開始する。
【0036】
このときに、第1のスヌーピング装置41は、第1のクライアント装置51に対して透過設定であるので、第1のクライアント装置51に要求があったマルチキャストデータを転送する。
【0037】
次に、本実施例において、第2のクライアント装置52が受信しているマルチキャストデータの受信停止を行う場合の動作について説明する。
【0038】
図4は、本実施例において、第2のクライアント装置52が、マルチキャスト受信停止要求を送出した場合の動作を示すシーケンス図である。
【0039】
第2のクライアント装置52のマルチキャストプロトコルのコピー点である第2のスヌーピング装置42に対して、第2のクライアント装置52が、マルチキャストプロトコルに応じた受信停止要求を行う(S21)。
【0040】
受信停止要求を受けた第2のスヌーピング装置42は、ルーティング装置2へ受信停止要求を転送する。これと同時に、第2のスヌーピング装置42は、タイマをスタートし、一定時間経過後に、受信停止要求があったポートを非透過設定にする状態になる。ルーティング装置20は、第2のスヌーピング装置42の配下に、同一マルチキャストアドレスのデータを受信しているクライアント装置がない場合、第2のスヌーピング装置42に対するマルチキャストデータの配信を停止する。
【0041】
これと同時に、マルチキャストデータの送信開始から停止までに取得した課金情報を、認証サーバ装置30に送信する(S22)。認証サーバ装置30は、課金情報を受信したことを、ルーティング装置20に通知する(S23)。ルーティング装置20は、課金処理が終了したことを通知するパケットを、第2のクライアント装置52に送信する(S24)。タイマ動作中の第2のスヌーピング装置42は、課金処理終了通知が、第2のクライアント装置52に届いた頃を見計らって、タイマが終了するように設定し、非透過設定に移行する。
【0042】
本実施例のように、マルチキャストデータの受信要求、認証結果通知、マルチキャストデータの受信停止要求を、スヌーピングする(覗き見する)スヌーピング装置41、42を設置することによって、大規模な認証課金機能付きマルチキャストデータを、安価に配信することができる。
【0043】
つまり、本実施例は、ネットワークに接続されているルーティング装置を介して、上記ネットワークに接続されているスヌーピング装置と、上記ルーティング装置と上記スヌーピング装置とを介して、上記ネットワークに接続され、しかも、認証を必要とするマルチキャストグループへの参加を要求するために、上記マルチキャストグループを識別する情報と自己を識別するクライアント情報とを追加したマルチキャスト制御パケットを、上記ルーティング装置に送信するクライアント装置とを有し、上記スヌーピング装置は、クライアント装置から受信したパケットが、上記マルチキャスト制御パケットであるかどうかを判断し、マルチキャスト制御パケットであれば、上記ルーティング装置に転送し、また、上記ルーティング装置から送信されてくるパケットがマルチキャスト制御パケットであれば、上記マルチキャスト制御パケットを上記クライアント装置に送信する装置であり、上記ルーティング装置は、上記クライアント装置から要求のあったマルチキャストアドレスが付与されたマルチキャストデータを、上記ネットワークから受け取り、この受け取ったマルチキャストデータを、そのマルチキャストグループに参加しているクライアント装置に配信する配信手段と、配信するマルチキャストデータが課金対象であれば、課金処理を行う課金処理手段と、上記クライアント装置が課金対象のマルチキャストデータの受信を開始するときに、課金開始を示す情報をマルチキャスト制御パケットに追加し、上記スヌーピング装置を介して上記クライアント装置に通知する通知手段とを具備する装置であり、上記クライアント装置は、課金開始を認識する装置であるマルチキャスト通信システムの例である。
【0044】
また、本実施例は、ネットワークに接続されているルーティング装置を介して、上記ネットワークに接続されているスヌーピング装置と、上記ルーティング装置と上記スヌーピング装置とを介して、上記ネットワークに接続され、しかも、認証を必要とするマルチキャストグループへの参加を要求するために、上記マルチキャストグループを識別する情報と自己を識別するクライアント情報とを追加したマルチキャスト制御パケットを、上記ルーティング装置に送信するクライアント装置とを具備するマルチキャスト通信システムの制御方法であって、上記マルチキャストグループへの参加を要求するマルチキャスト制御パケットが、上記マルチキャスト制御パケットであるかどうかを、上記スヌーピング装置が判断し、マルチキャスト制御パケットであれば、上記スヌーピング装置が上記ルーティング装置に転送し、また、上記ルーティング装置から送信されてくるパケットがマルチキャスト制御パケットであれば、上記マルチキャスト制御パケットを、上記スヌーピング装置が上記クライアント装置に送信する段階と、上記クライアント装置から要求のあったマルチキャストアドレスが付与されたマルチキャストデータを、上記ルーティング装置が、上記ネットワークから受け取り、この受け取ったマルチキャストデータを、そのマルチキャストグループに参加しているクライアント装置に、上記ルーティング装置が配信する段階と、配信するマルチキャストデータが課金対象であれば、上記ルーティング装置が、課金処理を行う課金処理段階と、上記クライアント装置が課金対象のマルチキャストデータの受信を開始するときに、課金開始を示す情報をマルチキャスト制御パケットに追加し、上記ルーティング装置が、上記スヌーピング装置を介してクライアント装置に通知する通知段階と、上記クライアント装置は、課金開始を認識する段階とを有するマルチキャスト通信システムの制御方法の例である。
【0045】
さらに、本実施例は、ネットワークに接続されているルーティング装置を介して、上記ネットワークに接続されているスヌーピング装置であって、クライアント装置から受信したパケットが、マルチキャスト制御パケットであるかどうかを判断し、マルチキャスト制御パケットであれば、上記ルーティング装置に転送し、また、上記ルーティング装置から送信されてくるパケットがマルチキャスト制御パケットであれば、上記マルチキャスト制御パケットを上記クライアント装置に送信するスヌーピング装置の例である。
【0046】
本実施例では、コンテンツサーバ類10、認証サーバ装置30は、1台だけ設けられているが、複数台、設けるようにしてもよく、その場合でも、上記と同様に動作する。また、クライアント装置が2台、設けられているが、n台、設けるようにしてもよく、その場合も、上記と同様に動作する。また、スヌーピング装置が2台、設けられているが、n台、設けるようにしてよく、その場合でも、上記と同様に動作する。また、ルーティング装置が、1台、設けられているが、n台、設けるようにしてもよく、その場合でも、上記と同様に動作する。
【0047】
また、マルチキャストプロトコルの終端点であるルーティング装置20の配下には、それぞれ1台のスヌーピング装置が接続されているが、スヌーピング装置をn台、設けるようにしてもよく、その場合も、上記と同様に動作する。また、マルチキャストプロトコルのコピー点であるスヌーピング装置の配下には、1台のクライアント装置が接続されているが、クライアント装置をn台、設けるようにしてもよく、その場合も、上記と同様に動作する。
【0048】
また本方式は、ルーティング装置同士の間、ルーティング装置20とクライアント装置との間、ルーティング装置20とコンテンツサーバ類10との間、ルーティング装置20と認証サーバ装置30との間のそれぞれにおける通信線、通信方法、通信装置については、本実施例以外の通信線、通信方法、通信装置を使用するようにしてもよい。
【0049】
また、コンテンツサーバ類10から配信されるコンテンツは、ブロックデータやストリームデータ以外のコンテンツであってもよく、上記と同様に動作する。
【0050】
本実施例によれば、高価であるルーティング装置の代わりに、安価なスヌーピング装置を使用するので、クライアント装置が増えた場合でも、マルチキャスト通信システムを低価格で構築することができる。
【0051】
なお、本実施例では、マルチキャスト通信システム100に、ルーティング装置20が含まれているが、ルーティング装置20が、マルチキャスト通信システム100に含まれず、ネットワークNWに含まれていると考えてもよい。
【0052】
【発明の効果】
本発明によれば、認証・課金を伴うマルチキャスト制御を大規模なネットワーク上で行う場合、クライアント装置を高価なルーティング装置に接続するのではなく、安価なスヌーピング装置に接続し、マルチキャストデータの受信要求や停止要求等のパケットをスヌーピングさせるので、大規模なネットワークを、低価格で構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例であるマルチキャスト通信システム100を示す図であり、マルチキャストグループへの参加と脱退との動作をも示す図である。
【図2】本実施例において、第1のクライアント装置51がマルチキャストデータを受信する場合の動作を示し、第1のクライアント装置51がマルチキャスト受信要求したときに、その認証に成功した場合の動作を示すシーケンス図である。
【図3】本実施例において、第1のクライアント装置51がマルチキャストデータを受信する場合の動作を示し、第1のクライアント装置51がマルチキャスト受信要求したときに、その認証に失敗した場合の動作を示すシーケンス図である。
【図4】本実施例において、第2のクライアント装置52が、マルチキャスト受信停止要求を送出した場合の動作を示すシーケンス図である。
【図5】従来のマルチキャスト通信システム500を示すブロック図であり、マルチキャストグループへの参加と脱退との動作をも示す図である。
【符号の説明】
10…コンテンツサーバ類、
20…ルーティング装置、
30…認証サーバ装置、
41…第1のスヌーピング装置、
42…第2のスヌーピング装置、
51…第1のクライアント装置、
52…第2のクライアント装置。

Claims (5)

  1. ネットワークに接続されているルーティング装置を介して、上記ネットワークに接続されているスヌーピング装置と;
    上記ルーティング装置と上記スヌーピング装置とを介して、上記ネットワークに接続され、しかも、認証を必要とするマルチキャストグループへの参加を要求するために、上記マルチキャストグループを識別する情報と自己を識別するクライアント情報とを追加したマルチキャスト制御パケットを、上記ルーティング装置に送信するクライアント装置と;
    を有し、
    上記スヌーピング装置は、クライアント装置から受信したパケットが、上記マルチキャスト制御パケットであるかどうかを判断し、マルチキャスト制御パケットであれば、上記ルーティング装置に転送し、また、上記ルーティング装置から送信されてくるパケットがマルチキャスト制御パケットであれば、上記マルチキャスト制御パケットを上記クライアント装置に送信する装置であり、
    上記ルーティング装置は、上記クライアント装置から要求のあったマルチキャストアドレスが付与されたマルチキャストデータを、上記ネットワークから受け取り、この受け取ったマルチキャストデータを、そのマルチキャストグループに参加しているクライアント装置に配信する配信手段と、配信するマルチキャストデータが課金対象であれば、課金処理を行う課金処理手段と、上記クライアント装置が課金対象のマルチキャストデータの受信を開始するときに、課金開始を示す情報をマルチキャスト制御パケットに追加し、上記スヌーピング装置を介して上記クライアント装置に通知する通知手段とを具備する装置であり、
    上記クライアント装置は、課金開始を認識する装置であることを特徴とするマルチキャスト通信システム。
  2. 請求項1において、
    上記ルーティング装置は、上記マルチキャスト通信システムまたは上記ネットワークに設けられていることを特徴とするマルチキャスト通信システム。
  3. ネットワークに接続されているルーティング装置を介して、上記ネットワークに接続されているスヌーピング装置と、上記ルーティング装置と上記スヌーピング装置とを介して、上記ネットワークに接続され、しかも、認証を必要とするマルチキャストグループへの参加を要求するために、上記マルチキャストグループを識別する情報と自己を識別するクライアント情報とを追加したマルチキャスト制御パケットを、上記ルーティング装置に送信するクライアント装置とを具備するマルチキャスト通信システムの制御方法であって、
    上記マルチキャストグループへの参加を要求するマルチキャスト制御パケットが、上記マルチキャスト制御パケットであるかどうかを、上記スヌーピング装置が判断し、マルチキャスト制御パケットであれば、上記スヌーピング装置が上記ルーティング装置に転送し、また、上記ルーティング装置から送信されてくるパケットがマルチキャスト制御パケットであれば、上記マルチキャスト制御パケットを、上記スヌーピング装置が上記クライアント装置に送信する段階と;
    上記クライアント装置から要求のあったマルチキャストアドレスが付与されたマルチキャストデータを、上記ルーティング装置が、上記ネットワークから受け取り、この受け取ったマルチキャストデータを、そのマルチキャストグループに参加しているクライアント装置に、上記ルーティング装置が配信する段階と;
    配信するマルチキャストデータが課金対象であれば、上記ルーティング装置が、課金処理を行う課金処理段階と;
    上記クライアント装置が課金対象のマルチキャストデータの受信を開始するときに、課金開始を示す情報をマルチキャスト制御パケットに追加し、上記ルーティング装置が、上記スヌーピング装置を介してクライアント装置に通知する通知段階と;
    上記クライアント装置は、課金開始を認識する段階と;
    を有することを特徴とするマルチキャスト通信システムの制御方法。
  4. 請求項3において、
    上記ルーティング装置は、上記マルチキャスト通信システムまたは上記ネットワークに設けられていることを特徴とするマルチキャスト通信システムの制御方法。
  5. ネットワークに接続されているルーティング装置を介して、上記ネットワークに接続されているスヌーピング装置であって、
    クライアント装置から受信したパケットが、マルチキャスト制御パケットであるかどうかを判断し、マルチキャスト制御パケットであれば、上記ルーティング装置に転送し、また、上記ルーティング装置から送信されてくるパケットがマルチキャスト制御パケットであれば、上記マルチキャスト制御パケットを上記クライアント装置に送信することを特徴とするスヌーピング装置。
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