JP2006109047A - レイヤ２スイッチ - Google Patents
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Abstract
【課題】レイヤ２スイッチでマルチキャストパケットの配信先を管理し、レイヤ２スイッチでのマルチキャストパケットコピー配信を実現することにより、ネットワークにおける無駄な帯域消費を削減する。
【解決手段】アクセスキャリアネットワークにおいて、Ｐ２Ｐで接続されたユーザ端末Ｈ１−ｉ−パケット転送装置２００間に配置されるレイヤ２スイッチ１００に、配下に接続されるマルチキャストユーザを管理する機能をもたせ、配下のユーザに代わってマルチキャストパケットを受信し、コピー配信することによりレイヤ２スイッチ１００とパケット転送装置２００間の帯域消費を押さえることが可能となる。
【選択図】 図１
【解決手段】アクセスキャリアネットワークにおいて、Ｐ２Ｐで接続されたユーザ端末Ｈ１−ｉ−パケット転送装置２００間に配置されるレイヤ２スイッチ１００に、配下に接続されるマルチキャストユーザを管理する機能をもたせ、配下のユーザに代わってマルチキャストパケットを受信し、コピー配信することによりレイヤ２スイッチ１００とパケット転送装置２００間の帯域消費を押さえることが可能となる。
【選択図】 図１
Description
本発明は、レイヤ２スイッチに係り、特に、放送などのコンテンツ情報配信に用いられるマルチキャストパケット転送において、レイヤ２スイッチにてマルチキャストパケットのコピーを行うレイヤ２スイッチに関するものである。
インターネットが一般に普及し始めた当初は、ダイヤルアップ接続によりインターネット接続事業者（ＩＳＰ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）のアクセスポイントに直接接続し、認証を受けインターネットに接続するという形態が主流であった。このとき、よく用いられるプロトコルがＰＰＰ（Ｐｏｉｎｔ ｔｏ Ｐｏｉｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）であり、認証機能や圧縮機能などをサポートしている。ＰＰＰはユーザ端末とＩＳＰのアクセスポイント間を１対１で接続する第２層相当のプロトコルである。しかし、昨今のブロードバンド化に伴い、現在ではユーザ端末からＩＳＰまでの間を電話網ではなく、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いたアクセスキャリアネットワークで接続する形態が主流となっている。このアクセスキャリアネットワークの第１層レベルのプロトコルとしては、イーサネット（登録商標）やＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）などが使用されている。これらはｎ対ｎのプロトコルであるため、元々１対１の認証用に開発されたＰＰＰは直接使用できない。これに対応すべく開発されたプロトコルがＰＰＰｏＥ（ＰＰＰ ｏｎ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））やＰＰＰｏＡ（ＰＰＰ ｏｎ ＡＴＭ）などである。
また、同じくブロードバンド化に伴い注目を集めているのが、放送などのコンテンツを配信するためのマルチキャスト技術である。従来のＩＰを使ったマルチキャスト技術にはＩＰマルチキャスト方法とＰＰＰマルチキャスト方法がある。通信用として構築されたＩＰネットワーク上で放送サービスを実現するためにＩＰマルチキャスト対応のルータやアクセスサーバを用いることによって効率的な情報配信を行うことが可能となる。特定の複数宛先にデータを配信するマルチキャスト通信に関する技術として、ＩＥＴＦ(Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ)にて、ＩＰｖ４ではＩＧＭＰ(Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｕｐ Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ:ＲＦＣ１１１２（非特許文献１）、ＲＦＣ２２３６（非特許文献２）)、ＩＰｖ６ではＭＬＤ(Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｌｉｓｔｅｎｅｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ:ＲＦＣ２７１０（非特許文献３）)がＴＣＰ/ＩＰの標準となっている。
上記ＩＧＭＰやＭＬＤは、ユーザ端末とパケット転送装置（ゲートウェイ、ルータ等）との間で使用され、同一のデータを複数のユーザ端末に効率よく配信するマルチキャストで、配信を受けるために構成されるユーザ端末のグループ（マルチキャストグループ）を制御するためのプロトコルである。ユーザ端末がマルチキャストグループに参加要求を（マルチキャストデータの配信要求）したり、そのマルチキャストグループから離脱要求（マルチキャストデータの配信停止要求）をしたりする際に、ＩＧＭＰやＭＬＤが使用される。あるマルチキャストグループに登録されているユーザ端末からの要求により、コンテンツ配信サーバから情報がパケット形式で配信されると、下位のパケット転送装置（ゲートウェイ、ルータ等）がそのパケットを受信し、そのパケットを要求のあったマルチキャストグループに属するユーザ端末数分コピーし、それらのユーザ端末に転送することにより、コンテンツ配信サービスが行われる。マルチキャストを行う上でネットワークの負荷を抑えるためには、マルチキャストパケットのコピーを極力ユーザ端末に近い装置で行うのが理想である。特開２００３−６９６３９号の公報（特許文献１）では、ｘＤＳＬ（ｘ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）装置にキャッシュサーバを持たせ、ｘＤＳＬ装置が配下のクライアントに代わって受信したコンテンツデータをキャッシュサーバに蓄積し、ｘＤＳＬ装置でコピーして各クライアントに配信する方法が開示されているが、動画などのデータを格納するための大容量キャッシュを備える必要があるという課題がある。その他の公知例としては、特開２００３−３２２８７（特許文献２）、特開２００３−３４８１４８（特許文献３）、特開２００３−１５２７９６（特許文献４）などがあげられる。
また、同じくブロードバンド化に伴い注目を集めているのが、放送などのコンテンツを配信するためのマルチキャスト技術である。従来のＩＰを使ったマルチキャスト技術にはＩＰマルチキャスト方法とＰＰＰマルチキャスト方法がある。通信用として構築されたＩＰネットワーク上で放送サービスを実現するためにＩＰマルチキャスト対応のルータやアクセスサーバを用いることによって効率的な情報配信を行うことが可能となる。特定の複数宛先にデータを配信するマルチキャスト通信に関する技術として、ＩＥＴＦ(Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ)にて、ＩＰｖ４ではＩＧＭＰ(Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｕｐ Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ:ＲＦＣ１１１２（非特許文献１）、ＲＦＣ２２３６（非特許文献２）)、ＩＰｖ６ではＭＬＤ(Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｌｉｓｔｅｎｅｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ:ＲＦＣ２７１０（非特許文献３）)がＴＣＰ/ＩＰの標準となっている。
上記ＩＧＭＰやＭＬＤは、ユーザ端末とパケット転送装置（ゲートウェイ、ルータ等）との間で使用され、同一のデータを複数のユーザ端末に効率よく配信するマルチキャストで、配信を受けるために構成されるユーザ端末のグループ（マルチキャストグループ）を制御するためのプロトコルである。ユーザ端末がマルチキャストグループに参加要求を（マルチキャストデータの配信要求）したり、そのマルチキャストグループから離脱要求（マルチキャストデータの配信停止要求）をしたりする際に、ＩＧＭＰやＭＬＤが使用される。あるマルチキャストグループに登録されているユーザ端末からの要求により、コンテンツ配信サーバから情報がパケット形式で配信されると、下位のパケット転送装置（ゲートウェイ、ルータ等）がそのパケットを受信し、そのパケットを要求のあったマルチキャストグループに属するユーザ端末数分コピーし、それらのユーザ端末に転送することにより、コンテンツ配信サービスが行われる。マルチキャストを行う上でネットワークの負荷を抑えるためには、マルチキャストパケットのコピーを極力ユーザ端末に近い装置で行うのが理想である。特開２００３−６９６３９号の公報（特許文献１）では、ｘＤＳＬ（ｘ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）装置にキャッシュサーバを持たせ、ｘＤＳＬ装置が配下のクライアントに代わって受信したコンテンツデータをキャッシュサーバに蓄積し、ｘＤＳＬ装置でコピーして各クライアントに配信する方法が開示されているが、動画などのデータを格納するための大容量キャッシュを備える必要があるという課題がある。その他の公知例としては、特開２００３−３２２８７（特許文献２）、特開２００３−３４８１４８（特許文献３）、特開２００３−１５２７９６（特許文献４）などがあげられる。
一般にアクセスキャリアネットワークにおいては、認証を行うためにユーザ端末はＢＡＳ（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｓｅｒｖｅｒ）に収容され、その後ＩＳＰ網のルータを経由してコンテンツ配信サーバに接続される。また場合によっては、ユーザ端末はＬＡＣ（Ｌａｙｅｒ２ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ （Ｌ２ＴＰ） Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）に収容され、ＬＮＳ（Ｌ２ＴＰ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｅｒｖｅｒ）を介してＩＳＰ網に接続される場合もある。この場合、ＢＡＳやＬＮＳ（以降パケット転送装置という）は、前述の通りＩＧＭＰやＭＬＤにより配下に接続されているユーザ端末の把握を行い、コンテンツ配信サーバから受信した１つのマルチキャスト用のパケットをユーザ端末数分コピーして、それを同時に送信することによりマルチキャストデータの配信を行う。
一方、前述のネットワークにおいて、使用するパケット転送装置のポート数が少ない場合には、一旦レイヤ２スイッチによりユーザ端末を集約し、ユーザ端末−パケット転送装置間をＰＰＰｏＥやＶＬＡＮなどで接続する場合がある。この場合も同様、ＩＧＭＰやＭＬＤを使用してユーザ端末の把握を行うことになるが、ＩＧＭＰやＭＬＤはＩＰ以上のレイヤ情報であるため、ＩＰ以上のパケット処理をサポートしないレイヤ２スイッチでは、配下のユーザ端末情報を把握することが不可能である。従って、ユーザ端末の管理は必然的にレイヤ３以上をサポートしたパケット転送装置で行い、配下のユーザ端末に配信する形となるが、ユーザ端末−パケット転送装置間はＰ２Ｐ（Ｐｏｉｎｔ ｔｏ Ｐｏｉｎｔ）であるため、ユニキャスト通信となり、ｎ倍の帯域を消費してしまう。従ってレイヤ２スイッチ−ＢＡＳ間には十分な帯域を確保することが必要となりコスト面で不利となってしまう。
一方、前述のネットワークにおいて、使用するパケット転送装置のポート数が少ない場合には、一旦レイヤ２スイッチによりユーザ端末を集約し、ユーザ端末−パケット転送装置間をＰＰＰｏＥやＶＬＡＮなどで接続する場合がある。この場合も同様、ＩＧＭＰやＭＬＤを使用してユーザ端末の把握を行うことになるが、ＩＧＭＰやＭＬＤはＩＰ以上のレイヤ情報であるため、ＩＰ以上のパケット処理をサポートしないレイヤ２スイッチでは、配下のユーザ端末情報を把握することが不可能である。従って、ユーザ端末の管理は必然的にレイヤ３以上をサポートしたパケット転送装置で行い、配下のユーザ端末に配信する形となるが、ユーザ端末−パケット転送装置間はＰ２Ｐ（Ｐｏｉｎｔ ｔｏ Ｐｏｉｎｔ）であるため、ユニキャスト通信となり、ｎ倍の帯域を消費してしまう。従ってレイヤ２スイッチ−ＢＡＳ間には十分な帯域を確保することが必要となりコスト面で不利となってしまう。
そこで本発明では、以上の点に鑑み、レイヤ２スイッチにおけるユーザ端末の管理及びマルチパケットのコピー配信を実現することにより、レイヤ２スイッチ−パケット転送装置間の無駄な帯域消費を抑えることを目的とする。
本発明は、ユーザ端末からのＩＧＭＰ／ＭＬＤパケットをＰＰＰコネクションから選択的に取り出すことにより、レイヤ２スイッチでのマルチキャストパケットの配布先管理を伴ったマルチキャストパケット配信機能を実現することを目的とする。また、本発明は、レイヤ２スイッチとパケット転送装置間にマルチキャスト専用のコネクションを動的（ダイナミック）又は静的（スタティック）に張り、配下に接続されている複数のマルチキャストユーザ端末を代表してマルチキャストパケットを受信することにより、アクセスキャリアネットワーク内の負荷を小さくすることができ、設備面のコストを抑えることを可能とすることを目的とする。
本発明は、ユーザ端末からのＩＧＭＰ／ＭＬＤパケットをＰＰＰコネクションから選択的に取り出すことにより、レイヤ２スイッチでのマルチキャストパケットの配布先管理を伴ったマルチキャストパケット配信機能を実現することを目的とする。また、本発明は、レイヤ２スイッチとパケット転送装置間にマルチキャスト専用のコネクションを動的（ダイナミック）又は静的（スタティック）に張り、配下に接続されている複数のマルチキャストユーザ端末を代表してマルチキャストパケットを受信することにより、アクセスキャリアネットワーク内の負荷を小さくすることができ、設備面のコストを抑えることを可能とすることを目的とする。
本発明では、レイヤ２スイッチがマルチキャストパケットの中身をスヌーピングする機能を具備し、レイヤ２スイッチにてマルチキャストグループのユーザ情報の管理を行う。またマルチキャストグループに参加するためにユーザが発行するＩＧＭＰ ｊｏｉｎまたはＭＬＤ ｊｏｉｎ等のＩＧＭＰ／ＭＬＤパケットがパケット転送装置に到達すると、マルチキャストパケット配信時にパケット転送装置側でユーザ分パケットがコピーされてしまうため、レイヤ２スイッチにユーザからのＩＧＭＰ／ＭＬＤパケットを終端する手段を備えることで、パケット転送装置でユーザ分のコピーが実施されることを防止する。加えてパケット転送装置からレイヤ２スイッチがマルチキャストパケットを受信する手段としてマルチキャスト専用のコネクションを張ることにより、マルチキャストパケットを、このマルチキャスト専用コネクションを介して転送する。本発明は主に以上の手段をレイヤ２スイッチに備えることにより前述の課題を解決する。また本発明では、上記手段を解決するために装置として複数の回線インタフェース、回線インタフェース制御部、パケットの解析、編集処理を行うプロセッサを具備する。メモリ上に保持するテーブルとしては、配下に接続されているユーザ端末の情報を格納するためのユーザ管理テーブル、パケット転送装置との間に張られるマルチキャスト専用コネクションを管理するためのマルチキャスト用コネクション管理テーブルを具備する。また、機能としてはユーザからのＩＧＭＰパケットスヌーピング機能、ユーザからのＩＧＭＰパケット終端機能、ユーザからのＭＬＤパケットのスヌーピング機能、ユーザからのＭＬＤパケット終端機能、パケット転送装置との間にマルチキャスト用コネクションを確立する機能、マルチキャストパケットコピー機能、ヘッダ編集機能を具備する。
従来のレイヤ２スイッチでは、マルチキャストパケットの配布先管理を伴ったマルチキャストパケット配信を実施することができなかったが、本発明によればユーザ端末からのＩＧＭＰ／ＭＬＤパケットをＰＰＰコネクションから選択的に取り出すことにより、レイヤ２スイッチでのマルチキャストパケットの配布先管理を伴ったマルチキャストパケット配信機能を実現することができる。また、レイヤ２スイッチとパケット転送装置間にマルチキャスト専用のコネクションを動的（ダイナミック）又は静的（スタティック）に張り、配下に接続されている複数のマルチキャストユーザ端末を代表してマルチキャストパケットを受信することにより、アクセスキャリアネットワーク内の負荷を小さくすることができ、設備面のコストを抑えることが可能となる。
以下、本発明の実施形態を適宜図面を用いて説明する。以下例ではＩＰｖ４、ＩＧＭＰで説明しているが、ＩＰｖ６、ＭＬＤにおいても基本的な動作は同等であるのでＩＰｖ６、ＭＬＤの例を提示した説明は割愛する。なお、本発明及び本実施の形態は、他のマルチキャストデータ配信方式又はプロトコルにも適用可能である。
１．ハード構成
図１に本発明を適用するネットワーク構成例の図を示す。
ユーザ端末（Ｈ１−ｉ、Ｈ２−ｉ）は、一旦レイヤ２スイッチ（１００、１０１）に収容され、それぞれアクセスキャリアネットワーク（ＮＷ１、ＮＷ２）を介してパケット転送装置（２００）に接続される。パケット転送装置としては、ＢＡＳやＬＡＣ−ＬＮＳの構成が一般的である。さらにパケット転送装置はＩＳＰ網（ＮＷ３）内にあるルータ（Ｒｏｕｔｅｒ）（３００）等を介してインターネット（４００）やコンテンツ配信サーバ（Ｓ１）に接続される。なお、ユーザ端末（Ｈ１−ｉ、Ｈ２−ｉ）とパケット転送装置の間は、ＰＰＰｏＥやＰＰＰｏＡ、ＶＬＡＮ等で接続される。
図２はＩＧＭＰパケット及びマルチキャストパケットの流れを示した図である。
ユーザ端末（Ｈ１−１、Ｈ１−２）は、あらかじめコンテンツ配信業者と契約しており、マルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）に参加する資格を有している。一方、ユーザ端末（Ｈ１−３）は未契約であるため、マルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）に参加する資格を有していない。マルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）に参加する資格を有しているユーザ端末（Ｈ１−１、Ｈ１−２）は、それぞれマルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）への参加、離脱の意思表示するために、ＩＧＭＰパケット（６００−１、６００−２）をレイヤ２スイッチに対して送信する。レイヤ２スイッチは、アクセスキャリアネットワーク（ＮＷ１）上にマルチキャスト専用のコネクション（５００）を確立し、ユーザ端末（Ｈ１−１、Ｈ１−２）に代わって、パケット転送装置に対しＩＧＭＰパケット（６００−３）を送信する。その後、Ｒｏｕｔｅｒ（３００）を介してコンテンツ配信サーバ（Ｓ１）に、マルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）への参加、離脱の意思が伝わる。
また、コンテンツ配信サーバ（Ｓ１）から配信されたマルチキャストパケットは逆のルートをたどる。コンテンツ配信サーバ（Ｓ１）は、Ｒｏｕｔｅｒ（３００）、パケット転送装置（２００）を介して、レイヤ２スイッチに対しマルチキャストパケット（６００−４）を送信する。マルチキャストパケットは、レイヤ２スイッチでコピーされ（６００−５、６００−６）、配下のユーザ端末（Ｈ１−１、Ｈ１−２）に配信される。
図１に本発明を適用するネットワーク構成例の図を示す。
ユーザ端末（Ｈ１−ｉ、Ｈ２−ｉ）は、一旦レイヤ２スイッチ（１００、１０１）に収容され、それぞれアクセスキャリアネットワーク（ＮＷ１、ＮＷ２）を介してパケット転送装置（２００）に接続される。パケット転送装置としては、ＢＡＳやＬＡＣ−ＬＮＳの構成が一般的である。さらにパケット転送装置はＩＳＰ網（ＮＷ３）内にあるルータ（Ｒｏｕｔｅｒ）（３００）等を介してインターネット（４００）やコンテンツ配信サーバ（Ｓ１）に接続される。なお、ユーザ端末（Ｈ１−ｉ、Ｈ２−ｉ）とパケット転送装置の間は、ＰＰＰｏＥやＰＰＰｏＡ、ＶＬＡＮ等で接続される。
図２はＩＧＭＰパケット及びマルチキャストパケットの流れを示した図である。
ユーザ端末（Ｈ１−１、Ｈ１−２）は、あらかじめコンテンツ配信業者と契約しており、マルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）に参加する資格を有している。一方、ユーザ端末（Ｈ１−３）は未契約であるため、マルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）に参加する資格を有していない。マルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）に参加する資格を有しているユーザ端末（Ｈ１−１、Ｈ１−２）は、それぞれマルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）への参加、離脱の意思表示するために、ＩＧＭＰパケット（６００−１、６００−２）をレイヤ２スイッチに対して送信する。レイヤ２スイッチは、アクセスキャリアネットワーク（ＮＷ１）上にマルチキャスト専用のコネクション（５００）を確立し、ユーザ端末（Ｈ１−１、Ｈ１−２）に代わって、パケット転送装置に対しＩＧＭＰパケット（６００−３）を送信する。その後、Ｒｏｕｔｅｒ（３００）を介してコンテンツ配信サーバ（Ｓ１）に、マルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）への参加、離脱の意思が伝わる。
また、コンテンツ配信サーバ（Ｓ１）から配信されたマルチキャストパケットは逆のルートをたどる。コンテンツ配信サーバ（Ｓ１）は、Ｒｏｕｔｅｒ（３００）、パケット転送装置（２００）を介して、レイヤ２スイッチに対しマルチキャストパケット（６００−４）を送信する。マルチキャストパケットは、レイヤ２スイッチでコピーされ（６００−５、６００−６）、配下のユーザ端末（Ｈ１−１、Ｈ１−２）に配信される。
図３に本実施の形態におけるレイヤ２スイッチ（１００）の内部構成図を示す。
図３に示すレイヤ２スイッチは、複数の入出力回線の回線インタフェース(１００−１−ｉ)と回線インタフェース(１００−１−ｉ)の制御を行う回線インタフェース制御部（１００−２）、パケットの解析、編集など処理を行うプロセッサ（１００−３）、プロセッサ（１００−３）が処理を行うために使用するメモリ（１００−４）、外付けの制御端末(１００−６)とのインタフェースを行う制御端末インタフェース（１００−５）、回線インタフェース(１００−１−ｉ)を経由して送受信するパケットを一時的に格納する送受信バッファ（１００−７）を備える。さらに、メモリ（１００−４）には、プロセッサが実行するプログラム（１００−４−３）、配下に接続されているマルチキャストユーザを管理するためのユーザ管理テーブル（１００−４−１）、パケット転送装置（２００）との間に張られるマルチキャスト用コネクションを管理するためのマルチキャスト用コネクション管理テーブル（１００−４−２）が格納されている。また、送受信バッファ（１００−７）は、送信バッファ（１００−７−１）と受信バッファ（１００−７−２）を備える。
回線インタフェース(１００−１−ｉ)は、ＩＰ網の受信信号からＩＰパケットを再生し、回線インタフェース制御部（１００−２）に転送すると共に、回線インタフェース制御部から受信した出力ＩＰパケットを入出力回線上の通信プロトコル、例えば、イーサネット（登録商標）やＡＴＭ等に従った通信フレーム形式に変換してＩＰ網に送出する。回線インタフェース（１００−１−ｉ）には、それぞれに対し個別のＭＡＣアドレスが割り付けれている。本例では、回線インタフェース＃１（１００−１−１）には、ＭＡＣアドレス００−００−８７−１１−１１−１１が、回線インタフェース＃２（１００−１−２）には、ＭＡＣアドレス００−００−８７−２２−２２−２２が、回線インタフェース＃３（１００−１−３）には、ＭＡＣアドレス００−００−８７−３３−３３−３３がそれぞれ割り付けられているものとして説明する。
図３に示すレイヤ２スイッチは、複数の入出力回線の回線インタフェース(１００−１−ｉ)と回線インタフェース(１００−１−ｉ)の制御を行う回線インタフェース制御部（１００−２）、パケットの解析、編集など処理を行うプロセッサ（１００−３）、プロセッサ（１００−３）が処理を行うために使用するメモリ（１００−４）、外付けの制御端末(１００−６)とのインタフェースを行う制御端末インタフェース（１００−５）、回線インタフェース(１００−１−ｉ)を経由して送受信するパケットを一時的に格納する送受信バッファ（１００−７）を備える。さらに、メモリ（１００−４）には、プロセッサが実行するプログラム（１００−４−３）、配下に接続されているマルチキャストユーザを管理するためのユーザ管理テーブル（１００−４−１）、パケット転送装置（２００）との間に張られるマルチキャスト用コネクションを管理するためのマルチキャスト用コネクション管理テーブル（１００−４−２）が格納されている。また、送受信バッファ（１００−７）は、送信バッファ（１００−７−１）と受信バッファ（１００−７−２）を備える。
回線インタフェース(１００−１−ｉ)は、ＩＰ網の受信信号からＩＰパケットを再生し、回線インタフェース制御部（１００−２）に転送すると共に、回線インタフェース制御部から受信した出力ＩＰパケットを入出力回線上の通信プロトコル、例えば、イーサネット（登録商標）やＡＴＭ等に従った通信フレーム形式に変換してＩＰ網に送出する。回線インタフェース（１００−１−ｉ）には、それぞれに対し個別のＭＡＣアドレスが割り付けれている。本例では、回線インタフェース＃１（１００−１−１）には、ＭＡＣアドレス００−００−８７−１１−１１−１１が、回線インタフェース＃２（１００−１−２）には、ＭＡＣアドレス００−００−８７−２２−２２−２２が、回線インタフェース＃３（１００−１−３）には、ＭＡＣアドレス００−００−８７−３３−３３−３３がそれぞれ割り付けられているものとして説明する。
図４、図５に、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）の説明図を示す。
ユーザ管理テーブル（１００−４−１）は、レイヤ２スイッチ（１００）配下に接続されているユーザ端末（Ｈ１−ｉ）が、どのマルチキャストグループに属しているか、またその回線種などの接続情報を管理するものであり、マルチキャストグループアドレス（１００−４−１−１）、回線インタフェース番号（１００−４−１−２）、回線種（１００−４−１−３）、ＳｅｓｓｉｏｎＩＤ（１００−４−１−４）、ＶＰI（１００−４−１−５）、ＶＣI（１００−４−１−６）、ｔａｇＩＤ（１００−４−１−７）、端末ＭＡＣアドレス（１００−４−１−８）を含む。ＳｅｓｓｉｏｎＩＤ（１００−４−１−４）は回線種（１００−４−１−３）がＰＰＰｏＥの場合にのみ使用され、それ以外の場合はｄｏｎ’ｔ ｃａｒｅとなる。ＶＰＩ（１００−４−１−５）、ＶＣI（１００−４−１−６）は回線種（１００−４−１−３）がＰＰＰｏＡの場合にのみ使用され、それ以外の場合はｄｏｎ’ｔ ｃａｒｅとなる。またｔａｇＩＤ（１００−４−１−７）は回線種（１００−４−１−３）がＶＬＡＮの場合にのみ使用され、それ以外の場合はｄｏｎ’ｔ ｃａｒｅとなる。なお、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）に１件のデータも登録されていない場合は、レイヤ２スイッチ（１００）の配下にマルチキャストに参加しているユーザ端末が存在しない状態を示す。
なお、図４はＰＰＰｏＥで接続しているユーザ端末が１台存在する場合を示す例であり、図５はさらにマルチキャストグループに参加するユーザ端末が増えた場合の例を示している。
図６は、マルチキャスト用コネクション管理テーブル（１００−４−２）の説明図を示す。
マルチキャスト用コネクション管理テーブル（１００−４−２）は、パケット転送装置からどのマルチキャストグループのデータをどのコネクションを介して受信するかを管理するためのテーブルであり、マルチキャストグループアドレス（１００−４−２−１）、回線インタフェース番号（１００−４−２−２）、回線種（１００−４−２−３）、ＳｅｓｓｉｏｎＩＤ（１００−４−２−４）、ＶＰI（１００−４−２−５）、ＶＣI（１００−４−２−６）、ｔａｇＩＤ（１００−４−２−７）、パケット転送装置ＭＡＣアドレス（１００−４−２−８）を含む。ＳｅｓｓｉｏｎＩＤ（１００−４−２−４）は回線種（１００−４−２−３）がＰＰＰｏＥの場合にのみ使用され、それ以外の場合はｄｏｎ’ｔ ｃａｒｅとなる。ＶＰＩ（１００−４−２−５）、ＶＣI（１００−４−２−６）は回線種（１００−４−２−３）がＰＰＰｏＡの場合にのみ使用され、それ以外の場合はｄｏｎ’ｔ ｃａｒｅとなる。またｔａｇＩＤ（１００−４−２−７）は回線種（１００−４−２−３）がＶＬＡＮの場合にのみ使用され、それ以外の場合はｄｏｎ’ｔ ｃａｒｅとなる。なお、ユーザ管理テーブル（１００−４−２）に１件のデータも登録されていない場合は、パケット転送装置（２００）との間にマルチキャスト用コネクションが一本も張られていないことを示す。
ユーザ管理テーブル（１００−４−１）は、レイヤ２スイッチ（１００）配下に接続されているユーザ端末（Ｈ１−ｉ）が、どのマルチキャストグループに属しているか、またその回線種などの接続情報を管理するものであり、マルチキャストグループアドレス（１００−４−１−１）、回線インタフェース番号（１００−４−１−２）、回線種（１００−４−１−３）、ＳｅｓｓｉｏｎＩＤ（１００−４−１−４）、ＶＰI（１００−４−１−５）、ＶＣI（１００−４−１−６）、ｔａｇＩＤ（１００−４−１−７）、端末ＭＡＣアドレス（１００−４−１−８）を含む。ＳｅｓｓｉｏｎＩＤ（１００−４−１−４）は回線種（１００−４−１−３）がＰＰＰｏＥの場合にのみ使用され、それ以外の場合はｄｏｎ’ｔ ｃａｒｅとなる。ＶＰＩ（１００−４−１−５）、ＶＣI（１００−４−１−６）は回線種（１００−４−１−３）がＰＰＰｏＡの場合にのみ使用され、それ以外の場合はｄｏｎ’ｔ ｃａｒｅとなる。またｔａｇＩＤ（１００−４−１−７）は回線種（１００−４−１−３）がＶＬＡＮの場合にのみ使用され、それ以外の場合はｄｏｎ’ｔ ｃａｒｅとなる。なお、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）に１件のデータも登録されていない場合は、レイヤ２スイッチ（１００）の配下にマルチキャストに参加しているユーザ端末が存在しない状態を示す。
なお、図４はＰＰＰｏＥで接続しているユーザ端末が１台存在する場合を示す例であり、図５はさらにマルチキャストグループに参加するユーザ端末が増えた場合の例を示している。
図６は、マルチキャスト用コネクション管理テーブル（１００−４−２）の説明図を示す。
マルチキャスト用コネクション管理テーブル（１００−４−２）は、パケット転送装置からどのマルチキャストグループのデータをどのコネクションを介して受信するかを管理するためのテーブルであり、マルチキャストグループアドレス（１００−４−２−１）、回線インタフェース番号（１００−４−２−２）、回線種（１００−４−２−３）、ＳｅｓｓｉｏｎＩＤ（１００−４−２−４）、ＶＰI（１００−４−２−５）、ＶＣI（１００−４−２−６）、ｔａｇＩＤ（１００−４−２−７）、パケット転送装置ＭＡＣアドレス（１００−４−２−８）を含む。ＳｅｓｓｉｏｎＩＤ（１００−４−２−４）は回線種（１００−４−２−３）がＰＰＰｏＥの場合にのみ使用され、それ以外の場合はｄｏｎ’ｔ ｃａｒｅとなる。ＶＰＩ（１００−４−２−５）、ＶＣI（１００−４−２−６）は回線種（１００−４−２−３）がＰＰＰｏＡの場合にのみ使用され、それ以外の場合はｄｏｎ’ｔ ｃａｒｅとなる。またｔａｇＩＤ（１００−４−２−７）は回線種（１００−４−２−３）がＶＬＡＮの場合にのみ使用され、それ以外の場合はｄｏｎ’ｔ ｃａｒｅとなる。なお、ユーザ管理テーブル（１００−４−２）に１件のデータも登録されていない場合は、パケット転送装置（２００）との間にマルチキャスト用コネクションが一本も張られていないことを示す。
図７は、ユーザ端末（Ｈ１−ｉ）とパケット転送装置（２００）との間で送受信されるパケット（６００−ｉ）の構成図を示している。
ユーザ端末（Ｈ１−ｉ）とパケット転送装置（２００）との間で送受信されるパケット（６００−ｉ）は、送信先物理アドレスであるＭＡＣ ＤＡ（７００）、送信元物理アドレスであるＭＡＣ ＳＡ（７０１）、ＰＰＰｏＥヘッダ情報（７０２）、ＰＰＰヘッダ情報（７０３）、送信元ＩＰアドレスであるＩＰ ＳＡ（７０４）、送信先ＩＰアドレスであるＩＰ ＤＡ（７０５）、及びデータ（７０６）を含む。
図８は、パケット転送装置からレイヤ２スイッチに転送されるマルチキャストパケット（６００−４）の例である。
図９は、レイヤ２スイッチでコピーされ端末（Ｈ１−１）に転送されるマルチキャストパケット（６００−６）の例である。
図１０は、レイヤ２スイッチでコピーされ端末（Ｈ１−２）に転送されるマルチキャストパケット（６００−５）の例である。
図８〜図１０において、ＩＰ ＤＡ（７０５）にはマルチキャストグループアドレス（２２４．１０．１０．１０）が含まれる。
ユーザ端末（Ｈ１−ｉ）とパケット転送装置（２００）との間で送受信されるパケット（６００−ｉ）は、送信先物理アドレスであるＭＡＣ ＤＡ（７００）、送信元物理アドレスであるＭＡＣ ＳＡ（７０１）、ＰＰＰｏＥヘッダ情報（７０２）、ＰＰＰヘッダ情報（７０３）、送信元ＩＰアドレスであるＩＰ ＳＡ（７０４）、送信先ＩＰアドレスであるＩＰ ＤＡ（７０５）、及びデータ（７０６）を含む。
図８は、パケット転送装置からレイヤ２スイッチに転送されるマルチキャストパケット（６００−４）の例である。
図９は、レイヤ２スイッチでコピーされ端末（Ｈ１−１）に転送されるマルチキャストパケット（６００−６）の例である。
図１０は、レイヤ２スイッチでコピーされ端末（Ｈ１−２）に転送されるマルチキャストパケット（６００−５）の例である。
図８〜図１０において、ＩＰ ＤＡ（７０５）にはマルチキャストグループアドレス（２２４．１０．１０．１０）が含まれる。
２．動作
図１１は、ユーザ端末（Ｈ１−１）及びユーザ端末（Ｈ１−２）がマルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）に参加するための意思表示からマルチキャストパケットを受信するまでのシーケンス図を示している。
図１２は、ユーザ端末（Ｈ１−１）及びユーザ端末（Ｈ１−２）がマルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）から離脱するための意思表示からマルチキャストパケットの受信停止に至るまでのシーケンス図を示している。
図１３はユーザ端末（Ｈ１−１）及びユーザ端末（Ｈ１−２）が例えば端末の故障などの場合のように、マルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）から離脱するための意思表示をすることなくマルチキャストグループから離脱した場合に、レイヤ２スイッチ（１００）がユーザ端末（Ｈ１−１）及びユーザ端末（Ｈ１−２）の離脱を認識し、マルチキャストパケットの転送を停止するまでのシーケンス図を示している。
図１４は、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）の登録／削除の判定フローチャートを示しており、さらに図１５は、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）にユーザ情報を登録する際の詳細フローチャートを示している。
図１６は、マルチキャスト用コネクション管理テーブル（１００−４−２）にマルチキャスト用コネクションの情報を登録する際の詳細フローチャートを示している。
図１１は、ユーザ端末（Ｈ１−１）及びユーザ端末（Ｈ１−２）がマルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）に参加するための意思表示からマルチキャストパケットを受信するまでのシーケンス図を示している。
図１２は、ユーザ端末（Ｈ１−１）及びユーザ端末（Ｈ１−２）がマルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）から離脱するための意思表示からマルチキャストパケットの受信停止に至るまでのシーケンス図を示している。
図１３はユーザ端末（Ｈ１−１）及びユーザ端末（Ｈ１−２）が例えば端末の故障などの場合のように、マルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）から離脱するための意思表示をすることなくマルチキャストグループから離脱した場合に、レイヤ２スイッチ（１００）がユーザ端末（Ｈ１−１）及びユーザ端末（Ｈ１−２）の離脱を認識し、マルチキャストパケットの転送を停止するまでのシーケンス図を示している。
図１４は、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）の登録／削除の判定フローチャートを示しており、さらに図１５は、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）にユーザ情報を登録する際の詳細フローチャートを示している。
図１６は、マルチキャスト用コネクション管理テーブル（１００−４−２）にマルチキャスト用コネクションの情報を登録する際の詳細フローチャートを示している。
（マルチキャストグループへの参加）
まず、図１１を用いて、ユーザ端末（Ｈ１−１）及びユーザ端末（Ｈ１−２）がマルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）のコンテンツ配信サーバ（Ｓ１）に参加する場合のレイヤ２スイッチ（１００）の動作について説明する。本例では、ユーザ端末（Ｈ１−１）は、レイヤ２スイッチ（１００）の回線インタフェース＃１（１００−１−１）に、またユーザ端末（Ｈ１−２）はレイヤ２スイッチ（１００）の回線インタフェース＃２（１００−１−２）に、パケット転送装置（２００）はレイヤ２スイッチ（１００）の回線インタフェース＃３（１００−１−３）にそれぞれ接続されているものとする。マルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）に参加したいユーザ端末（Ｈ１−１）は、参加の意思を伝えるために、ＩＧＭＰ ｊｏｉｎパケット（６００−１）を送信する（ＳＱ１−１）。ＩＧＭＰ ｊｏｉｎパケット（６００−１）は、レイヤ２スイッチ（１００）の回線インタフェース＃１に到着し、回線インタフェース制御部（１００−２）に転送される。回線インタフェース制御部（１００−２）は、受信したパケットを受信バッファ（１００−７−２）に転送するとともに、プロセッサ（１００−３）に対しパケットを受信したことを通知するための割り込みを上げる。割り込みを受け取ったプロセッサ（１００−３）は、受信バッファ（１００−７−２）からパケットを読み出し、ユーザ管理テーブル更新処理を実行する。（ＳＱ１−２）。
まず、図１１を用いて、ユーザ端末（Ｈ１−１）及びユーザ端末（Ｈ１−２）がマルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）のコンテンツ配信サーバ（Ｓ１）に参加する場合のレイヤ２スイッチ（１００）の動作について説明する。本例では、ユーザ端末（Ｈ１−１）は、レイヤ２スイッチ（１００）の回線インタフェース＃１（１００−１−１）に、またユーザ端末（Ｈ１−２）はレイヤ２スイッチ（１００）の回線インタフェース＃２（１００−１−２）に、パケット転送装置（２００）はレイヤ２スイッチ（１００）の回線インタフェース＃３（１００−１−３）にそれぞれ接続されているものとする。マルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）に参加したいユーザ端末（Ｈ１−１）は、参加の意思を伝えるために、ＩＧＭＰ ｊｏｉｎパケット（６００−１）を送信する（ＳＱ１−１）。ＩＧＭＰ ｊｏｉｎパケット（６００−１）は、レイヤ２スイッチ（１００）の回線インタフェース＃１に到着し、回線インタフェース制御部（１００−２）に転送される。回線インタフェース制御部（１００−２）は、受信したパケットを受信バッファ（１００−７−２）に転送するとともに、プロセッサ（１００−３）に対しパケットを受信したことを通知するための割り込みを上げる。割り込みを受け取ったプロセッサ（１００−３）は、受信バッファ（１００−７−２）からパケットを読み出し、ユーザ管理テーブル更新処理を実行する。（ＳＱ１−２）。
ここで、ユーザ管理テーブル更新処理（ＳＱ１−２）は、図１４のフローチャートに従い実施される。まず、プロセッサ（１００−３）は、受信バッファ（１００−７−２）から読み出したパケットがＰＰＰパケットであるか否かを判定し（５００１）、ＰＰＰパケット以外ならば通常のパケット転送処理を行う。プロセッサ（１００−３）は、受信したパケットがＰＰＰパケットであった場合は、さらにＩＧＭＰパケットか否かを判定し（５００２）、ＩＧＭＰパケット以外ならば通常のパケット転送処理を行う。プロセッサ（１００−３）は、受信したパケットがＩＧＭＰパケットであった場合は、さらにＩＧＭＰ ｊｏｉｎかＩＧＭＰ ｌｅａｖｅかを判定し（５００３）、ＩＧＭＰ ｊｏｉｎであった場合は、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）にユーザ情報登録（５００４）を行う。
さらに、ここで、ユーザ情報登録（５００４）は、図１５のフローチャートに従い実施される。まず、プロセッサ（１００−３）は、受信したパケットから回線種を判定した後（５００４−１）、パケットの内容から順次必要な情報を取り出し、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）に格納する。プロセッサ（１００−３）は、回線種がＰＰＰｏＥの場合は、グループアドレス、回線インタフェース番号、回線種、ＳｅｓｓｉｏｎＩＤ、端末ＭＡＣアドレスをそれぞれパケットから取り出し、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）のグループアドレス欄（１００−４−１−１）、回線インタフェース番号欄（１００−４−１−２）、回線種欄（１００−４−１−３）、ＳｅｓｓｉｏｎＩＤ欄（１００−４−１−４）、端末ＭＡＣアドレス欄（１００−４−１−８）にそれぞれ設定する（５００４−２）。この状態を示しているのが図４の例である。本例では、ユーザ端末（Ｈ１−１）はグループアドレス２２４．１０．１０．１０に参加するため、グループアドレス欄（１００−４−１−１）に２２４．１０．１０．１０が格納され、ユーザ端末（Ｈ１−１）はレイヤ２スイッチ（１００）の回線インタフェース＃１（１００−１−１）に接続されているため、回線インタフェース番号欄（１００−４−１−２）には１が格納されている。さらに、回線種はＰＰＰｏＥ、ＳｅｓｓｉｏｎＩＤが１０で接続されており、ユーザ端末（Ｈ１−１）のＭＡＣアドレスは００−００−８７−００−００−０１であることが登録されている。
さらに、ここで、ユーザ情報登録（５００４）は、図１５のフローチャートに従い実施される。まず、プロセッサ（１００−３）は、受信したパケットから回線種を判定した後（５００４−１）、パケットの内容から順次必要な情報を取り出し、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）に格納する。プロセッサ（１００−３）は、回線種がＰＰＰｏＥの場合は、グループアドレス、回線インタフェース番号、回線種、ＳｅｓｓｉｏｎＩＤ、端末ＭＡＣアドレスをそれぞれパケットから取り出し、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）のグループアドレス欄（１００−４−１−１）、回線インタフェース番号欄（１００−４−１−２）、回線種欄（１００−４−１−３）、ＳｅｓｓｉｏｎＩＤ欄（１００−４−１−４）、端末ＭＡＣアドレス欄（１００−４−１−８）にそれぞれ設定する（５００４−２）。この状態を示しているのが図４の例である。本例では、ユーザ端末（Ｈ１−１）はグループアドレス２２４．１０．１０．１０に参加するため、グループアドレス欄（１００−４−１−１）に２２４．１０．１０．１０が格納され、ユーザ端末（Ｈ１−１）はレイヤ２スイッチ（１００）の回線インタフェース＃１（１００−１−１）に接続されているため、回線インタフェース番号欄（１００−４−１−２）には１が格納されている。さらに、回線種はＰＰＰｏＥ、ＳｅｓｓｉｏｎＩＤが１０で接続されており、ユーザ端末（Ｈ１−１）のＭＡＣアドレスは００−００−８７−００−００−０１であることが登録されている。
図１１に戻り、ユーザ管理テーブル更新処理（ＳＱ１−２）の後、マルチキャスト用コネクション管理テーブル（１００−４−２）を前記参加要求のあったグループアドレス２２４．１０．１０．１０をキーに検索し、そのグループアドレスに対応するマルチキャスト用コネクションが既に確立されているか否かを判定する（ＳＱ１−２−１）。この判定方法としては、例えば、プロセッサ（１００−３）は、マルチキャスト用コネクション管理テーブル（１００−４−２）を参照して、前記グループアドレスに対応するエントリが存在するか否かにより、マルチキャスト用コネクションの確立の有無を判定することができる。その結果、前記グループアドレスに対応するマルチキャスト用コネクションが確立されていなかった場合、レイヤ２スイッチ（１００）は、パケット転送装置（２００）との間に、マルチキャスト用コネクション（５００）の確立を行う（ＳＱ１−３）。もし、前記グループアドレスに対応するマルチキャスト用コネクションが既に確立されていた場合は、新たにコネクションの確立は行わない。すなわち、図１１におけるマルチキャスト用コネクション確立処理（ＳＱ１−３）から後述のＰＩＭ ｊｏｉｎ（ＳＱ１−７）の処理は省略されることになる。レイヤ２スイッチ（１００）は、マルチキャスト用コネクションの確立が完了すると、確立したコネクションの情報をマルチキャスト用コネクション管理テーブル（１００−４−２）に格納するマルチキャスト用管理テーブル更新処理を行う（ＳＱ１−４）。
ここで、マルチキャスト用管理テーブル更新処理は、図１６に示すフローチャートに従い実行される。確立したコネクションの回線種がＰＰＰｏＥの場合は、グループアドレス、回線インタフェース番号、回線種、ＳｅｓｓｉｏｎＩＤ、パケット転送装置のＭＡＣアドレスをそれぞれ、マルチキャスト用コネクション管理テーブル（１００−４−２）のグループアドレス欄（１００−４−２−１）、回線インタフェース番号欄（１００−４−２−２）、回線種欄（１００−４−２−３）、ＳｅｓｓｉｏｎＩＤ欄（１００−４−２−４）、パケット転送装置ＭＡＣアドレス（１００−４−２−８）にそれぞれ設定する。この状態を示しているのが、図６の例である。
ここで、マルチキャスト用管理テーブル更新処理は、図１６に示すフローチャートに従い実行される。確立したコネクションの回線種がＰＰＰｏＥの場合は、グループアドレス、回線インタフェース番号、回線種、ＳｅｓｓｉｏｎＩＤ、パケット転送装置のＭＡＣアドレスをそれぞれ、マルチキャスト用コネクション管理テーブル（１００−４−２）のグループアドレス欄（１００−４−２−１）、回線インタフェース番号欄（１００−４−２−２）、回線種欄（１００−４−２−３）、ＳｅｓｓｉｏｎＩＤ欄（１００−４−２−４）、パケット転送装置ＭＡＣアドレス（１００−４−２−８）にそれぞれ設定する。この状態を示しているのが、図６の例である。
図１１に戻り、次に、レイヤ２スイッチ（１００）は、ユーザ端末（Ｈ１−１）に代わり上位パケット転送装置（２００）に対してＩＧＭＰ ｊｏｉｎを送信する（ＳＱ１−６）。パケット転送装置（２００）はＲｏｕｔｅｒ（３００）を介して、コンテンツ配信サーバ（Ｓ１）にＰＩＭ ｊｏｉｎパケットを送信する（ＳＱ１−７）。これにより、コンテンツ配信サーバ（Ｓ１）は、Ｒｏｕｔｅｒ（３００）を介してパケット転送装置（２００）に対し、マルチキャストパケットの配信を開始する。パケット転送装置（２００）は、レイヤ２スイッチ（１００）との間に張られているマルチキャスト用コネクション（５００）を介して、レイヤ２スイッチ（１００）にマルチキャストパケット（６００−４）を転送する（ＳＱ１−８）。マルチキャストパケットはレイヤ２スイッチ（１００）の回線インタフェース＃３（１００−１−３）に到着し、回線インタフェース制御部（１００−２）に転送される。回線インタフェース制御部（１００−２）は、受信したマルチキャストパケットを受信バッファ（１００−７−２）に格納するとともに、プロセッサ（１００−３）に対してパケットを受信したことを通知する。プロセッサ（１００−３）は、受信したパケットのＩＰ ＤＡ領域（７０５）に格納されているグループアドレス、ＰＰＰｏＥ領域（７０２）に格納されているＳｅｓｓｉｏｎＩＤ、ＭＡＣ ＳＡ領域（７０１）に格納されている送信元ＭＡＣアドレスをキーに、マルチキャスト用コネクション管理テーブル（１００−４−２）を検索し、全て一致するコネクションが存在した場合は、さらにそのグループアドレスを検索キーとしてユーザ管理テーブル（１００−４−１）を検索する。本例においては、この時点では図４に示す通り、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）に登録されているユーザ端末は１台である。もし、受信したマルチキャストパケットのグループアドレスが、２２４．１０．１０．１０であれば、受信したマルチキャストパケットを端末ＭＡＣアドレス００−００−８７−００−００−０１のユーザ端末つまり端末（Ｈ１−１）に対してマルチキャストパケットを転送する。このときプロセッサ（１００−３）は、受信したマルチキャストパケットのヘッダ情報を編集する。
パケット転送装置（２００）から受信したマルチキャストパケット（６００−４）の構成を示すのが、図８に示す例である。送信先ＭＡＣアドレスＭＡＣ ＤＡ（７００）には、マルチキャスト用コネクションのレイヤ２スイッチ側の受け口である回線インタフェース＃３（１００−１−３）に割り当てられたＭＡＣアドレス００−００−８７−３３−３３−３３が、送信元ＭＡＣアドレスＭＡＣ ＳＡ（７０１）には、マルチキャスト用コネクションの出口であるパケット転送装置（２００）に割り付けられたＭＡＣアドレス００−００−８７−００−００−１０、さらにＰＰＰｏＥヘッダ（７０２）内のＳｅｓｓｉｏｎＩＤには、マルチキャスト用コネクション（５００）のＳｅｓｓｉｏｎＩＤである３０、送信先ＩＰアドレスであるＩＰ ＤＡ（７０５）にはグループアドレス２２４．１０．１０．１０が格納されている。
プロセッサ（１００−３）は、このパケットをユーザ端末（Ｈ１−１）に転送するため、送信先ＭＡＣアドレスＭＡＣ ＤＡ（７００）及びユーザ端末（Ｈ１−１）とレイヤ２スイッチ（１００）の間のＳｅｓｓｉｏｎＩＤをそれぞれユーザ管理テーブル（１００−４−１）の端末ＭＡＣアドレス欄（１００−４−１−８）及びＳｅｓｓｉｏｎＩＤ欄（１００−４−１−４）から取得し、パケット転送装置から受信したマルチキャストパケットのものと置き換える。また、送信元ＭＡＣアドレスＭＡＣ ＳＡ（７０１）には、ユーザ端末（Ｈ１−１）と接続される回線インタフェース（１００−１−１）に割り当てられたＭＡＣアドレス００−００−８７−１１−１１−１１を入れる。この状態を示した例が図９である。
プロセッサ（１００−３）は、このパケットをユーザ端末（Ｈ１−１）に転送するため、送信先ＭＡＣアドレスＭＡＣ ＤＡ（７００）及びユーザ端末（Ｈ１−１）とレイヤ２スイッチ（１００）の間のＳｅｓｓｉｏｎＩＤをそれぞれユーザ管理テーブル（１００−４−１）の端末ＭＡＣアドレス欄（１００−４−１−８）及びＳｅｓｓｉｏｎＩＤ欄（１００−４−１−４）から取得し、パケット転送装置から受信したマルチキャストパケットのものと置き換える。また、送信元ＭＡＣアドレスＭＡＣ ＳＡ（７０１）には、ユーザ端末（Ｈ１−１）と接続される回線インタフェース（１００−１−１）に割り当てられたＭＡＣアドレス００−００−８７−１１−１１−１１を入れる。この状態を示した例が図９である。
プロセッサ（１００−３）は、作成したパケット（６００−６）を送信バッファ（１００−７−１）に格納し、回線インタフェース制御部（１００−２）に起動をかける。回線インタフェース制御部（１００−２）は、送信バッファ（１００−７−１）からパケットを取り出し、回線インタフェース＃１（１００−１−１）を介して、ユーザ端末（Ｈ１−１）にマルチキャストパケット（６００−６）を送信する（ＳＱ１−１０）。これにより、ユーザ端末（Ｈ１−１）は、コンテンツ配信サーバ（Ｓ１）からのマルチキャストパケットを受信することが可能となる。
この状態で、ユーザ端末（Ｈ１−２）が、グループアドレス（２２４．１０．１０．１０）への参加意思を表示するために、レイヤ２スイッチ（１００）に対してＩＧＭＰ ｊｏｉｎパケット（６００−２）を送信したとする（ＳＱ１−１１）。ＩＧＭＰ ｊｏｉｎパケット（６００−２）は、レイヤ２スイッチ（１００）の回線インタフェース＃２に到着し、回線インタフェース制御部（１００−２）に転送される。回線インタフェース制御部（１００−２）は、受信したパケットを受信バッファ（１００−７−２）に転送するとともに、プロセッサ（１００−３）に対しパケットを受信したことを通知するための割り込みを上げる。割り込みを受け取ったプロセッサ（１００−３）は、受信バッファ（１００−７−２）からパケットを読み出し、ユーザ管理テーブル更新処理を実行する（ＳＱ１−１２）。
この状態で、ユーザ端末（Ｈ１−２）が、グループアドレス（２２４．１０．１０．１０）への参加意思を表示するために、レイヤ２スイッチ（１００）に対してＩＧＭＰ ｊｏｉｎパケット（６００−２）を送信したとする（ＳＱ１−１１）。ＩＧＭＰ ｊｏｉｎパケット（６００−２）は、レイヤ２スイッチ（１００）の回線インタフェース＃２に到着し、回線インタフェース制御部（１００−２）に転送される。回線インタフェース制御部（１００−２）は、受信したパケットを受信バッファ（１００−７−２）に転送するとともに、プロセッサ（１００−３）に対しパケットを受信したことを通知するための割り込みを上げる。割り込みを受け取ったプロセッサ（１００−３）は、受信バッファ（１００−７−２）からパケットを読み出し、ユーザ管理テーブル更新処理を実行する（ＳＱ１−１２）。
ここで、ユーザ管理テーブル更新処理（ＳＱ１−１２）は、上述と同様に、図１４のフローチャートに従い実施される。まず、プロセッサ（１００−３）は、受信バッファ（１００−７−２）から読み出したパケットがＰＰＰパケットであるか否かを判定し（５００１）、ＰＰＰパケット以外ならば通常のパケット転送処理を行う。プロセッサ（１００−３）は、受信したパケットがＰＰＰパケットであった場合は、さらにＩＧＭＰパケットか否かを判定し（５００２）、ＩＧＭＰパケット以外ならば通常のパケット転送処理を行う。プロセッサ（１００−３）は、受信したパケットがＩＧＭＰパケットであった場合は、さらにＩＧＭＰ ｊｏｉｎかＩＧＭＰ ｌｅａｖｅかを判定し（５００３）、ＩＧＭＰ ｊｏｉｎであった場合は、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）にユーザ情報登録（５００４）を行う。
ここで、ユーザ情報登録（５００４）は、上述と同様に、図１５のフローチャートに従い実施される。まず、受信したパケットから回線種を判定した後（５００４−１）、パケットの内容から順次必要な情報を取り出し、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）に格納する。プロセッサ（１００−３）は、回線種がＰＰＰｏＥの場合は、グループアドレス、回線インタフェース番号、回線種、ＳｅｓｓｉｏｎＩＤ、端末ＭＡＣアドレスをそれぞれパケットから取り出し、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）のグループアドレス欄（１００−４−１−１）、回線インタフェース番号欄（１００−４−１−２）、回線種欄（１００−４−１−３）、ｔａｇＩＤ欄（１００−４−１−７）、端末ＭＡＣアドレス欄（１００−４−１−８）にそれぞれ設定する（５００４−２）。この状態を示しているのが図５の例である。
ここで、ユーザ情報登録（５００４）は、上述と同様に、図１５のフローチャートに従い実施される。まず、受信したパケットから回線種を判定した後（５００４−１）、パケットの内容から順次必要な情報を取り出し、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）に格納する。プロセッサ（１００−３）は、回線種がＰＰＰｏＥの場合は、グループアドレス、回線インタフェース番号、回線種、ＳｅｓｓｉｏｎＩＤ、端末ＭＡＣアドレスをそれぞれパケットから取り出し、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）のグループアドレス欄（１００−４−１−１）、回線インタフェース番号欄（１００−４−１−２）、回線種欄（１００−４−１−３）、ｔａｇＩＤ欄（１００−４−１−７）、端末ＭＡＣアドレス欄（１００−４−１−８）にそれぞれ設定する（５００４−２）。この状態を示しているのが図５の例である。
本例は、ユーザ端末（Ｈ１−２）のＭＡＣアドレスは００−００−８７−００−００−０２で、回線種はＰＰＰｏＥ、ＳｅｓｓｉｏｎＩＤは２０、レイヤ２スイッチ（１００）の回線インタフェース番号２で接続されており、グループアドレス２２４．１０．１０．１０のマルチキャストグループへの参加を要求している例である。ユーザ管理テーブル更新処理（ＳＱ１−１２）完了後、参加要求のあったグループアドレスを検索キーとして、マルチキャスト用コネクション管理テーブル（１００−４−２）を検索し、マルチキャスト用コネクションが既に確立されているか否かの判定を行う（ＳＱ１−１２−１）。
図５に示すとおり、この時点では既にユーザ端末（Ｈ１−１）がマルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）に参加しており、レイヤ２スイッチ（１００）はコンテンツ配信サーバ（Ｓ１）からマルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）のマルチキャストパケットを受信している。そのため、レイヤ２スイッチ（１００）は新たにマルチキャスト用コネクション（５００）を張ることはせず、またパケット転送装置（２００）に対して、新たなＩＧＭＰ ｊｏｉｎパケットを送信することもない。
図１１に戻り、この時点で、レイヤ２スイッチ（１００）が、コンテンツ配信サーバ（Ｓ１）からグループアドレス２２４．１０．１０．１０のマルチキャストパケットを受信したとする（ＳＱ１−１３）。前述の通り、マルチキャストパケットはレイヤ２スイッチ（１００）の回線インタフェース＃３（１００−１−３）に到着し、回線インタフェース制御部（１００−２）に転送される。回線インタフェース制御部（１００−２）は、受信したマルチキャストパケットを受信バッファ（１００−７−２）に格納するとともに、プロセッサ（１００−３）に対してマルチキャストパケットを受信したことを通知ための割り込みをあげる。プロセッサ（１００−３）は、受信したパケットのＩＰ ＤＡ領域（７０５）に格納されているグループアドレス、ＰＰＰｏＥ領域（７０２）に格納されているＳｅｓｓｉｏｎＩＤ、ＭＡＣ ＳＡ領域（７０１）に格納されている送信元ＭＡＣアドレスをキーに、マルチキャスト用コネクション管理テーブル（１００−４−２）を検索し、全て一致するコネクションが存在した場合はさらにそのグループアドレスを検索キーとしてユーザ管理テーブル（１００−４−１）を検索する。図５に示す通り、グループアドレス２２４．１０．１０．１０に参加しているユーザ端末は２台登録されているため、レイヤ２スイッチ（１００）は、マルチキャストパケットをコピーし（ＳＱ１−１４）、ユーザ端末（Ｈ１−１）及びユーザ端末（Ｈ１−２）それぞれに対して、マルチキャストパケットを転送する（ＳＱ１−１５、ＳＱ１−１６）。パケットの編集方法は、前述したユーザ端末（Ｈ１−１）に転送するときと同様であり、ユーザ端末（Ｈ１−２）に転送するパケットの例を示したのが、図１０である。編集したパケットをユーザ端末（Ｈ１−１）及びユーザ端末（Ｈ１−２）にそれぞれに転送することにより、ユーザ端末（Ｈ１−１）及びユーザ端末（Ｈ１−２）がマルチキャストパケットを受信可能となる。
図５に示すとおり、この時点では既にユーザ端末（Ｈ１−１）がマルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）に参加しており、レイヤ２スイッチ（１００）はコンテンツ配信サーバ（Ｓ１）からマルチキャストグループ（グループアドレス２２４．１０．１０．１０）のマルチキャストパケットを受信している。そのため、レイヤ２スイッチ（１００）は新たにマルチキャスト用コネクション（５００）を張ることはせず、またパケット転送装置（２００）に対して、新たなＩＧＭＰ ｊｏｉｎパケットを送信することもない。
図１１に戻り、この時点で、レイヤ２スイッチ（１００）が、コンテンツ配信サーバ（Ｓ１）からグループアドレス２２４．１０．１０．１０のマルチキャストパケットを受信したとする（ＳＱ１−１３）。前述の通り、マルチキャストパケットはレイヤ２スイッチ（１００）の回線インタフェース＃３（１００−１−３）に到着し、回線インタフェース制御部（１００−２）に転送される。回線インタフェース制御部（１００−２）は、受信したマルチキャストパケットを受信バッファ（１００−７−２）に格納するとともに、プロセッサ（１００−３）に対してマルチキャストパケットを受信したことを通知ための割り込みをあげる。プロセッサ（１００−３）は、受信したパケットのＩＰ ＤＡ領域（７０５）に格納されているグループアドレス、ＰＰＰｏＥ領域（７０２）に格納されているＳｅｓｓｉｏｎＩＤ、ＭＡＣ ＳＡ領域（７０１）に格納されている送信元ＭＡＣアドレスをキーに、マルチキャスト用コネクション管理テーブル（１００−４−２）を検索し、全て一致するコネクションが存在した場合はさらにそのグループアドレスを検索キーとしてユーザ管理テーブル（１００−４−１）を検索する。図５に示す通り、グループアドレス２２４．１０．１０．１０に参加しているユーザ端末は２台登録されているため、レイヤ２スイッチ（１００）は、マルチキャストパケットをコピーし（ＳＱ１−１４）、ユーザ端末（Ｈ１−１）及びユーザ端末（Ｈ１−２）それぞれに対して、マルチキャストパケットを転送する（ＳＱ１−１５、ＳＱ１−１６）。パケットの編集方法は、前述したユーザ端末（Ｈ１−１）に転送するときと同様であり、ユーザ端末（Ｈ１−２）に転送するパケットの例を示したのが、図１０である。編集したパケットをユーザ端末（Ｈ１−１）及びユーザ端末（Ｈ１−２）にそれぞれに転送することにより、ユーザ端末（Ｈ１−１）及びユーザ端末（Ｈ１−２）がマルチキャストパケットを受信可能となる。
（マルチキャストグループからの離脱１）
次にマルチキャストグループからの離脱について説明する。マルチキャストグループからの離脱シーケンスとしては、ユーザ端末が明示的に離脱要求を出す場合と、出さない場合の２通りがある。ユーザ端末が明示的に離脱要求を出さないのは、例えばユーザ端末の故障などによる場合が考えれる。
まず、図１２に示すシーケンス図を用いてユーザ端末（Ｈ１−１）、ユーザ端末（Ｈ１−２）が明示的に離脱要求を出す場合について説明する。
マルチキャストグループ（グループアドレス２４４．１０．１０．１０）から離脱したいユーザ端末（Ｈ１−２）は、離脱の意思を伝えるためＩＧＭＰ ｌｅａｖｅパケットを送信する（ＳＱ２−１）。ＩＧＭＰ ｌｅａｖｅパケットは、レイヤ２スイッチ（１００）の回線インタフェース＃２に到着し、回線インタフェース制御部（１００−２）に転送される。回線インタフェース制御部（１００−２）は、受信したパケットを受信バッファ（１００−７−２）に転送するとともに、プロセッサ（１００−３）に対しパケットを受信したことを通知するための割り込みを上げる。割り込みを受け取ったプロセッサ（１００−３）は、受信バッファ（１００−７−２）からパケットを読み出し、ユーザ管理テーブル更新処理を実行する（ＳＱ２−２）。
ここで、ユーザ管理テーブル更新処理（ＳＱ２−２）は、図１４のフローチャートに従い実施される。まず、プロセッサ（１００−３）は、受信バッファ（１００−７−２）から読み出したパケットがＰＰＰパケットであるか否かを判定し（５００１）、ＰＰＰパケット以外ならば通常のパケット転送処理を行う。プロセッサ（１００−３）は、受信したパケットがＰＰＰパケットであった場合は、さらにＩＧＭＰパケットか否かを判定し（５００２）、ＩＧＭＰパケット以外ならば通常のパケット転送処理を行う。プロセッサ（１００−３）は、受信したパケットがＩＧＭＰパケットであった場合は、さらにＩＧＭＰ ｊｏｉｎかＩＧＭＰ ｌｅａｖｅかを判定し（５００３）、ＩＧＭＰ ｌｅａｖｅであった場合は、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）からユーザ情報削除（５００５）を行う。ユーザ情報削除（５００５）では、まず、プロセッサ（１００−３）は、受信したＩＧＭＰ ｌｅａｖｅパケットの内容から回線種を取り出し、ＰＰＰｏＥの場合はＳｅｓｓｉｏｎＩＤ、端末ＭＡＣアドレス、グループアドレスを抽出する。プロセッサ（１００−３）は、抽出した情報をキーにユーザ管理テーブル（１００−４）を検索し、該当するユーザ端末情報を削除する。ユーザ管理テーブル（１００−４）から離脱するユーザ端末情報を削除した後、前記グループアドレスをキーにユーザ管理テーブル（１００−４）を検索し、前記グループアドレスに参加しているユーザが存在するか否かの判定を行う（ＳＱ２−２−１）。その結果、ユーザが存在していた場合は、前記グループアドレスに対応するマルチキャスト用コネクションは確立したままとする。本例で、ユーザ端末（Ｈ１−２）のユーザ情報が削除された状態を示しているのが図４であり、この時点でグループアドレス２２４．１０．１０．１０に参加しているユーザ端末が存在しているそのため、グループアドレス２２４．１０．１０．１０に対応するマルチキャスト用コネクションは図６のように確立したままの状態とする。
次にマルチキャストグループからの離脱について説明する。マルチキャストグループからの離脱シーケンスとしては、ユーザ端末が明示的に離脱要求を出す場合と、出さない場合の２通りがある。ユーザ端末が明示的に離脱要求を出さないのは、例えばユーザ端末の故障などによる場合が考えれる。
まず、図１２に示すシーケンス図を用いてユーザ端末（Ｈ１−１）、ユーザ端末（Ｈ１−２）が明示的に離脱要求を出す場合について説明する。
マルチキャストグループ（グループアドレス２４４．１０．１０．１０）から離脱したいユーザ端末（Ｈ１−２）は、離脱の意思を伝えるためＩＧＭＰ ｌｅａｖｅパケットを送信する（ＳＱ２−１）。ＩＧＭＰ ｌｅａｖｅパケットは、レイヤ２スイッチ（１００）の回線インタフェース＃２に到着し、回線インタフェース制御部（１００−２）に転送される。回線インタフェース制御部（１００−２）は、受信したパケットを受信バッファ（１００−７−２）に転送するとともに、プロセッサ（１００−３）に対しパケットを受信したことを通知するための割り込みを上げる。割り込みを受け取ったプロセッサ（１００−３）は、受信バッファ（１００−７−２）からパケットを読み出し、ユーザ管理テーブル更新処理を実行する（ＳＱ２−２）。
ここで、ユーザ管理テーブル更新処理（ＳＱ２−２）は、図１４のフローチャートに従い実施される。まず、プロセッサ（１００−３）は、受信バッファ（１００−７−２）から読み出したパケットがＰＰＰパケットであるか否かを判定し（５００１）、ＰＰＰパケット以外ならば通常のパケット転送処理を行う。プロセッサ（１００−３）は、受信したパケットがＰＰＰパケットであった場合は、さらにＩＧＭＰパケットか否かを判定し（５００２）、ＩＧＭＰパケット以外ならば通常のパケット転送処理を行う。プロセッサ（１００−３）は、受信したパケットがＩＧＭＰパケットであった場合は、さらにＩＧＭＰ ｊｏｉｎかＩＧＭＰ ｌｅａｖｅかを判定し（５００３）、ＩＧＭＰ ｌｅａｖｅであった場合は、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）からユーザ情報削除（５００５）を行う。ユーザ情報削除（５００５）では、まず、プロセッサ（１００−３）は、受信したＩＧＭＰ ｌｅａｖｅパケットの内容から回線種を取り出し、ＰＰＰｏＥの場合はＳｅｓｓｉｏｎＩＤ、端末ＭＡＣアドレス、グループアドレスを抽出する。プロセッサ（１００−３）は、抽出した情報をキーにユーザ管理テーブル（１００−４）を検索し、該当するユーザ端末情報を削除する。ユーザ管理テーブル（１００−４）から離脱するユーザ端末情報を削除した後、前記グループアドレスをキーにユーザ管理テーブル（１００−４）を検索し、前記グループアドレスに参加しているユーザが存在するか否かの判定を行う（ＳＱ２−２−１）。その結果、ユーザが存在していた場合は、前記グループアドレスに対応するマルチキャスト用コネクションは確立したままとする。本例で、ユーザ端末（Ｈ１−２）のユーザ情報が削除された状態を示しているのが図４であり、この時点でグループアドレス２２４．１０．１０．１０に参加しているユーザ端末が存在しているそのため、グループアドレス２２４．１０．１０．１０に対応するマルチキャスト用コネクションは図６のように確立したままの状態とする。
この状態で、レイヤ２スイッチ（１００）が、コンテンツ配信サーバ（Ｓ１）からのマルチキャストパケット（グループアドレス２４４．１０．１０．１０）を受信した場合、レイヤ２スイッチ（１００）は、ユーザ端末（Ｈ１−２）へマルチキャストパケットの転送は行わず、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）に登録されているユーザ端末（Ｈ１−１）に対してのみ転送を行う。
図１２に戻り、続いて、ユーザ端末（Ｈ１−１）は、離脱の意思を伝えるためＩＧＭＰ ｌｅａｖｅパケットを送信する（ＳＱ２−３）。ＩＧＭＰ ｌｅａｖｅパケットは、レイヤ２スイッチ（１００）の回線インタフェース＃１に到着し、回線インタフェース制御部（１００−２）に転送される。回線インタフェース制御部（１００−２）は、受信したパケットを受信バッファ（１００−７−２）に転送するとともに、プロセッサ（１００−３）に対しパケットを受信したことを通知するための割り込みを上げる。割り込みを受け取ったプロセッサ（１００−３）は、受信バッファ（１００−７−２）からパケットを読み出し、ユーザ管理テーブル更新処理を実行する（ＳＱ２−４）。
ここで、ユーザ管理テーブル更新処理（ＳＱ２−２）は、図１４のフローチャートに従い実施される。まず、プロセッサ（１００−３）は、受信バッファ（１００−７−２）から読み出したパケットがＰＰＰパケットであるか否かを判定し（５００１）、ＰＰＰパケット以外ならば通常のパケット転送処理を行う。プロセッサ（１００−３）は、受信したパケットがＰＰＰパケットであった場合は、さらにＩＧＭＰパケットか否かを判定し（５００２）、ＩＧＭＰパケット以外ならば通常のパケット転送処理を行う。受信したパケットがＩＧＭＰパケットであった場合は、さらにＩＧＭＰ ｊｏｉｎかＩＧＭＰ ｌｅａｖｅかを判定し（５００３）、ＩＧＭＰ ｌｅａｖｅであった場合は、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）からユーザ情報削除（５００５）を行う。ユーザ情報削除（５００５）では、まず、プロセッサ（１００−３）は、受信したＩＧＭＰ ｌｅａｖｅパケットの内容から回線種を取り出し、ＰＰＰｏＥの場合はＳｅｓｓｉｏｎＩＤ、端末ＭＡＣアドレス、グループアドレスを抽出する。プロセッサ（１００−３）は、抽出した情報をキーにユーザ管理テーブル（１００−４）を検索し、該当するユーザ端末情報を削除する。ユーザ管理テーブル（１００−４）から離脱するユーザ端末情報を削除した後、前記グループアドレスをキーにユーザ管理テーブル（１００−４）を検索し、前記グループアドレスに参加しているユーザが存在するか否かの判定を行う（ＳＱ２−４−１）。本例においては、この時点でユーザ端末（Ｈ１−１）、ユーザ端末（Ｈ１−２）の両方がマルチキャストグループから離脱したことになるため、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）にグループアドレス２２４．１０．１０．１０に参加しているユーザは１件も登録されていない状態となっている。
図１２に戻り、続いて、ユーザ端末（Ｈ１−１）は、離脱の意思を伝えるためＩＧＭＰ ｌｅａｖｅパケットを送信する（ＳＱ２−３）。ＩＧＭＰ ｌｅａｖｅパケットは、レイヤ２スイッチ（１００）の回線インタフェース＃１に到着し、回線インタフェース制御部（１００−２）に転送される。回線インタフェース制御部（１００−２）は、受信したパケットを受信バッファ（１００−７−２）に転送するとともに、プロセッサ（１００−３）に対しパケットを受信したことを通知するための割り込みを上げる。割り込みを受け取ったプロセッサ（１００−３）は、受信バッファ（１００−７−２）からパケットを読み出し、ユーザ管理テーブル更新処理を実行する（ＳＱ２−４）。
ここで、ユーザ管理テーブル更新処理（ＳＱ２−２）は、図１４のフローチャートに従い実施される。まず、プロセッサ（１００−３）は、受信バッファ（１００−７−２）から読み出したパケットがＰＰＰパケットであるか否かを判定し（５００１）、ＰＰＰパケット以外ならば通常のパケット転送処理を行う。プロセッサ（１００−３）は、受信したパケットがＰＰＰパケットであった場合は、さらにＩＧＭＰパケットか否かを判定し（５００２）、ＩＧＭＰパケット以外ならば通常のパケット転送処理を行う。受信したパケットがＩＧＭＰパケットであった場合は、さらにＩＧＭＰ ｊｏｉｎかＩＧＭＰ ｌｅａｖｅかを判定し（５００３）、ＩＧＭＰ ｌｅａｖｅであった場合は、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）からユーザ情報削除（５００５）を行う。ユーザ情報削除（５００５）では、まず、プロセッサ（１００−３）は、受信したＩＧＭＰ ｌｅａｖｅパケットの内容から回線種を取り出し、ＰＰＰｏＥの場合はＳｅｓｓｉｏｎＩＤ、端末ＭＡＣアドレス、グループアドレスを抽出する。プロセッサ（１００−３）は、抽出した情報をキーにユーザ管理テーブル（１００−４）を検索し、該当するユーザ端末情報を削除する。ユーザ管理テーブル（１００−４）から離脱するユーザ端末情報を削除した後、前記グループアドレスをキーにユーザ管理テーブル（１００−４）を検索し、前記グループアドレスに参加しているユーザが存在するか否かの判定を行う（ＳＱ２−４−１）。本例においては、この時点でユーザ端末（Ｈ１−１）、ユーザ端末（Ｈ１−２）の両方がマルチキャストグループから離脱したことになるため、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）にグループアドレス２２４．１０．１０．１０に参加しているユーザは１件も登録されていない状態となっている。
従って、図１２に戻ると、レイヤ２スイッチ（１００）は、コンテンツ配信サーバ（Ｓ１）からのマルチキャストパケット受信を停止するために、パケット転送装置（２００）に対してＩＧＭＰ ｌｅａｖｅパケットを送信する（ＳＱ２−６）。ＩＧＭＰ ｌｅａｖｅパケットを受信したパケット転送装置（２００）は、Ｒｏｕｔｅｒ（３００）を介して、コンテンツ配信サーバにＰＩＭ ｌｅａｖｅパケットを送信する（ＳＱ２−７）。ＰＩＭ ｌｅａｖｅパケットを受信したコンテンツ配信サーバ（Ｓ１）は、レイヤ２スイッチ（１００）に対するマルチキャストパケットの配信を停止する。
以上により、ユーザ端末（Ｈ１−１）及びユーザ端末（Ｈ１−２）へのマルチキャストパケット配信を停止することが可能となる。これによって、グループアドレス２２４．１０．１０．１０に対応するマルチキャスト用コネクションは必要なくなるためコネクションのクローズを行うとともに（ＳＱ２−８）、マルチキャスト用コネクション管理テーブル（１００−４−２）から、該当するグループアドレスに対応するコネクション情報を削除する。
以上により、ユーザ端末（Ｈ１−１）及びユーザ端末（Ｈ１−２）へのマルチキャストパケット配信を停止することが可能となる。これによって、グループアドレス２２４．１０．１０．１０に対応するマルチキャスト用コネクションは必要なくなるためコネクションのクローズを行うとともに（ＳＱ２−８）、マルチキャスト用コネクション管理テーブル（１００−４−２）から、該当するグループアドレスに対応するコネクション情報を削除する。
（マルチキャストグループからの離脱２）
次にユーザ端末（Ｈ１−１）及びユーザ端末（Ｈ１−２）がマルチキャストグループ（グループアドレス２４４．１０．１０．１０）からの離脱宣言を明示的に行わない場合、例えばユーザ端末の故障などの場合に、コンテンツ配信サーバ（Ｓ１）からの配信を停止するシーケンスについて、図１３に示すシーケンス図を用いて説明する。
レイヤ２スイッチ（１００）は、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）に登録されているユーザ端末に対し、順次、実際に接続されているか否かを確認する目的で、ＩＧＭＰ ｑｕｅｒｙパケットを送信する（ＳＱ３−１）。ユーザ端末（Ｈ１−２）が正常に動作している場合は、ユーザ端末（Ｈ１−２）からＩＧＭＰ ｒｅｓｐｏｎｓｅパケットが返信されるが（ＳＱ３−２）、返信がない場合レイヤ２スイッチ（１００）は、ユーザ端末（Ｈ１−２）が接続されていないと認識し、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）から、ユーザ端末（Ｈ１−２）に関するユーザ情報を削除する（ＳＱ３−３）。ユーザ管理テーブル（１００−４）から離脱するユーザ端末情報を削除した後、前記グループアドレスをキーにユーザ管理テーブル（１００−４）を検索し、前記グループアドレスに参加しているユーザが存在するか否かの判定を行う（ＳＱ３−３−１）。その結果、ユーザが存在していた場合は、前記グループアドレスに対応するマルチキャスト用コネクションは確立したままとする。レイヤ２スイッチ（１００）は、同様にユーザ端末（Ｈ１−１）に対してもＩＧＭＰ ｑｕｅｒｙを送信し（ＳＱ３−４）、ＩＧＭＰ ｒｅｓｐｏｎｓｅパケットによる返信がない場合は、ユーザ端末（Ｈ１−１）が接続されていないと認識し、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）から、ユーザ端末（Ｈ１−１）に関するユーザ情報を削除する（ＳＱ３−６）。ユーザ管理テーブル（１００−４）から離脱するユーザ端末情報を削除した後、前記グループアドレスをキーにユーザ管理テーブル（１００−４）を検索し、前記グループアドレスに参加しているユーザが存在するか否かの判定を行う（ＳＱ３−６−１）。本例においては、この時点でユーザ端末（Ｈ１−１）、ユーザ端末（Ｈ１−２）の両方がマルチキャストグループから離脱したことになるため、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）には１件のユーザ情報も登録されていない状態となる。
次にユーザ端末（Ｈ１−１）及びユーザ端末（Ｈ１−２）がマルチキャストグループ（グループアドレス２４４．１０．１０．１０）からの離脱宣言を明示的に行わない場合、例えばユーザ端末の故障などの場合に、コンテンツ配信サーバ（Ｓ１）からの配信を停止するシーケンスについて、図１３に示すシーケンス図を用いて説明する。
レイヤ２スイッチ（１００）は、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）に登録されているユーザ端末に対し、順次、実際に接続されているか否かを確認する目的で、ＩＧＭＰ ｑｕｅｒｙパケットを送信する（ＳＱ３−１）。ユーザ端末（Ｈ１−２）が正常に動作している場合は、ユーザ端末（Ｈ１−２）からＩＧＭＰ ｒｅｓｐｏｎｓｅパケットが返信されるが（ＳＱ３−２）、返信がない場合レイヤ２スイッチ（１００）は、ユーザ端末（Ｈ１−２）が接続されていないと認識し、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）から、ユーザ端末（Ｈ１−２）に関するユーザ情報を削除する（ＳＱ３−３）。ユーザ管理テーブル（１００−４）から離脱するユーザ端末情報を削除した後、前記グループアドレスをキーにユーザ管理テーブル（１００−４）を検索し、前記グループアドレスに参加しているユーザが存在するか否かの判定を行う（ＳＱ３−３−１）。その結果、ユーザが存在していた場合は、前記グループアドレスに対応するマルチキャスト用コネクションは確立したままとする。レイヤ２スイッチ（１００）は、同様にユーザ端末（Ｈ１−１）に対してもＩＧＭＰ ｑｕｅｒｙを送信し（ＳＱ３−４）、ＩＧＭＰ ｒｅｓｐｏｎｓｅパケットによる返信がない場合は、ユーザ端末（Ｈ１−１）が接続されていないと認識し、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）から、ユーザ端末（Ｈ１−１）に関するユーザ情報を削除する（ＳＱ３−６）。ユーザ管理テーブル（１００−４）から離脱するユーザ端末情報を削除した後、前記グループアドレスをキーにユーザ管理テーブル（１００−４）を検索し、前記グループアドレスに参加しているユーザが存在するか否かの判定を行う（ＳＱ３−６−１）。本例においては、この時点でユーザ端末（Ｈ１−１）、ユーザ端末（Ｈ１−２）の両方がマルチキャストグループから離脱したことになるため、ユーザ管理テーブル（１００−４−１）には１件のユーザ情報も登録されていない状態となる。
従って、レイヤ２スイッチ（１００）は、コンテンツ配信サーバ（Ｓ１）からのマルチキャストパケット受信を停止するために、グループアドレス（２２４．１０．１０．１０）を含むＩＧＭＰ ｌｅａｖｅパケットのヘッダ編集処理を実行し（ＳＱ３−７）、パケット転送装置（２００）に対してＩＧＭＰ ｌｅａｖｅパケットを送信する（ＳＱ３−８）。ＩＧＭＰ ｌｅａｖｅパケットを受信したパケット転送装置（２００）は、Ｒｏｕｔｅｒ（３００）を介して、コンテンツ配信サーバにＰＩＭ ｌｅａｖｅパケットを送信する（ＳＱ３−９）。ＰＩＭ ｌｅａｖｅパケットを受信したコンテンツ配信サーバ（Ｓ１）は、レイヤ２スイッチ（１００）に対するマルチキャストパケットの配信を停止する。
以上により、ユーザ端末（Ｈ１−１）及びユーザ端末（Ｈ１−２）へのマルチキャストパケット配信を停止することが可能となる。これによって、グループアドレス２２４．１０．１０．１０に対応するマルチキャスト用コネクションは必要なくなるためコネクションのクローズを行うとともに（ＳＱ３−１０）、マルチキャスト用コネクション管理テーブル（１００−４−２）から、該当するグループアドレスに対応するコネクション情報を削除する。
以上、本発明の実施例をソフト制御による方法で説明したが、本発明はソフト処理で行うことに限定するものではなく、ハードで実現してもよい。また、本例では、ＰＰＰｏＥを中心に説明しているが、ＰＰＰｏＥに限定するものではなく、ＶＬＡＮ、ＰＰＰｏＡ、ＰＰＰｏＥｏＡなどのポイントツーポイント接続に適用することも可能である。
以上により、ユーザ端末（Ｈ１−１）及びユーザ端末（Ｈ１−２）へのマルチキャストパケット配信を停止することが可能となる。これによって、グループアドレス２２４．１０．１０．１０に対応するマルチキャスト用コネクションは必要なくなるためコネクションのクローズを行うとともに（ＳＱ３−１０）、マルチキャスト用コネクション管理テーブル（１００−４−２）から、該当するグループアドレスに対応するコネクション情報を削除する。
以上、本発明の実施例をソフト制御による方法で説明したが、本発明はソフト処理で行うことに限定するものではなく、ハードで実現してもよい。また、本例では、ＰＰＰｏＥを中心に説明しているが、ＰＰＰｏＥに限定するものではなく、ＶＬＡＮ、ＰＰＰｏＡ、ＰＰＰｏＥｏＡなどのポイントツーポイント接続に適用することも可能である。
Ｈ１−１〜Ｈ１〜３：ユーザ端末
Ｈ２−１〜Ｈ２〜３：ユーザ端末
１００：レイヤ２スイッチ
１０１：レイヤ２スイッチ
２００：パケット転送装置
３００：Ｒｏｕｔｅｒ
４００：インターネット
Ｓ１：コンテンツ配信サーバ
ＮＷ１：アクセスキャリアネットワーク
ＮＷ２：アクセスキャリアネットワーク
ＮＷ３：ＩＳＰ網
５００：マルチキャスト用コネクション
５０１：マルチキャスト以外のコネクション
６００−１〜６００−６：レイヤ２スイッチとパケット転送装置間で送受信されるパケット
１００−１−１〜１００−１−ｎ：回線インタフェース
１００−２：回線インタフェース制御部
１００−３：プロセッサ
１００−４：メモリ
１００−４−１：ユーザ管理テーブル
１００−４−２：マルチキャスト用コネクション管理テーブル
１００−４−３：プログラム
１００−５：制御端末インタフェース
１００−６：制御端末
１００−７：送受信バッファ
１００−７−１：送信バッファ
１００−７−２：受信バッファ
１００−４−１−１：グループアドレス
１００−４−１−２：回線インタフェース番号
１００−４−１−３：回線種
１００−４−１−４：ＳｅｓｓｉｏｎＩＤ
１００−４−１−５：ＶＰＩ
１００−４−１−６：ＶＣＩ
１００−４−１−７：tａｇＩＤ
１００−４−１−８：端末ＭＡＣアドレス
１００−４−２−１：グループアドレス
１００−４−２−２：回線インタフェース番号
１００−４−２−３：回線種
１００−４−２−４：ＳｅｓｓｉｏｎＩＤ
１００−４−２−５：ＶＰＩ
１００−４−２−６：ＶＣＩ
１００−４−２−７：tａｇＩＤ
１００−４−２−８：パケット転送装置ＭＡＣアドレス
７００：送信先ＭＡＣアドレス
７０１：送信元ＭＡＣアドレス
７０２：ＰＰＰｏＥヘッダ情報
７０３：ＰＰＰヘッダ情報
７０４：送信元ＩＰアドレス
７０５：送信先ＩＰアドレス
７０６：データ
Ｈ２−１〜Ｈ２〜３：ユーザ端末
１００：レイヤ２スイッチ
１０１：レイヤ２スイッチ
２００：パケット転送装置
３００：Ｒｏｕｔｅｒ
４００：インターネット
Ｓ１：コンテンツ配信サーバ
ＮＷ１：アクセスキャリアネットワーク
ＮＷ２：アクセスキャリアネットワーク
ＮＷ３：ＩＳＰ網
５００：マルチキャスト用コネクション
５０１：マルチキャスト以外のコネクション
６００−１〜６００−６：レイヤ２スイッチとパケット転送装置間で送受信されるパケット
１００−１−１〜１００−１−ｎ：回線インタフェース
１００−２：回線インタフェース制御部
１００−３：プロセッサ
１００−４：メモリ
１００−４−１：ユーザ管理テーブル
１００−４−２：マルチキャスト用コネクション管理テーブル
１００−４−３：プログラム
１００−５：制御端末インタフェース
１００−６：制御端末
１００−７：送受信バッファ
１００−７−１：送信バッファ
１００−７−２：受信バッファ
１００−４−１−１：グループアドレス
１００−４−１−２：回線インタフェース番号
１００−４−１−３：回線種
１００−４−１−４：ＳｅｓｓｉｏｎＩＤ
１００−４−１−５：ＶＰＩ
１００−４−１−６：ＶＣＩ
１００−４−１−７：tａｇＩＤ
１００−４−１−８：端末ＭＡＣアドレス
１００−４−２−１：グループアドレス
１００−４−２−２：回線インタフェース番号
１００−４−２−３：回線種
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１００−４−２−５：ＶＰＩ
１００−４−２−６：ＶＣＩ
１００−４−２−７：tａｇＩＤ
１００−４−２−８：パケット転送装置ＭＡＣアドレス
７００：送信先ＭＡＣアドレス
７０１：送信元ＭＡＣアドレス
７０２：ＰＰＰｏＥヘッダ情報
７０３：ＰＰＰヘッダ情報
７０４：送信元ＩＰアドレス
７０５：送信先ＩＰアドレス
７０６：データ
Claims (8)
- ユーザ端末とパケット転送装置の間に配置され、パケットの中継を行うレイヤ２スイッチにおいて、
ユーザ端末が参加しようとするマルチキャストグループアドレス、ユーザ端末が接続されている回線インタフェース番号、ユーザ端末のＭＡＣアドレスを記憶するユーザ管理テーブルと、
ユーザ端末が参加しようとするマルチキャストグループアドレスに対応して、パケット転送装置との間に作成するマルチキャスト用コネクションの回線インタフェース番号、パケット転送装置のＭＡＣアドレスを記憶するマルチキャスト用コネクション管理テーブルと、
ネットワークに接続される回線インタフェースと、
各前記テーブルにアクセス可能で、前記回線インタフェースを介してユーザ端末とパケット転送装置との間でマルチキャストパケットを転送するためのプロセッサと、
を具備し、
前記プロッセッサは、
前記回線インタフェースを介してマルチキャストパケットの受信を希望するユーザ端末から、マルチキャストグループアドレスを含むマルチキャストグループに参加するためのマルチキャスト受信要求メッセージのパケットを受信する手段と、
ユーザ端末からのパケットがマルチキャスト要求メッセージを含むか否かを、ヘッダ又はデータ部から判断し、マルチキャスト受信要求メッセージを含むと判断した場合、上位パケット転送装置へのパケット転送は行わず、受信したパケットを終端する手段と、
前記マルチキャスト用コネクション管理テーブルを参照し、受信したマルチキャスト受信要求メッセージから得たマルチキャストグループアドレスに基づいて、マルチキャスト用コネクションが既に張られているか否かを判断する手段と、
マルチキャスト用コネクションが既に張られていた場合は、前記ユーザ管理テーブルに、マルチキャストグループアドレスと、マルチキャスト要求メッセージを送信したユーザ端末の回線インタフェース番号及びＭＡＣアドレスを登録する手段と、
パケット転送装置よりマルチキャストパケットを受信し、受信したパケットに含まれるマルチキャストグループアドレス、送信元ＭＡＣアドレスに基づき、前記マルチキャスト用コネクション管理テーブルを参照し、受信したパケットがマルチキャスト用コネクションから受信したマルチキャストパケットか否かを判断する手段と、
受信したパケットがマルチキャストパケットであると判断した場合は、受信したパケットに含まれるグループアドレスを基に前記ユーザ管理テーブルを参照する手段と、
受信したパケットに含まれるグループアドレスと同一のクループアドレスに参加するユーザ端末が前記ユーザ管理テーブルに登録されていた場合は、登録された各ユーザ端末に対しマルチキャストパケットをコピーすると同時に、各ユーザ端末への回線インタフェース情報を前記ユーザ管理テーブルから求め、各ユーザ端末に対しマルチキャストパケットを配信する手段と、
を有するレイヤ２スイッチ。 - 請求項１に記載のレイヤ２スイッチにおいて、
マルチキャスト用コネクションが張られていないと判断した場合は、受信したマルチキャストグループアドレスに対応したマルチキャスト用コネクションを新規に作成する手段と、
新規に作成したマルチキャスト用コネクションのマルチキャストグループアドレス、回線インタフェース番号、パケット転送装置のＭＡＣアドレスを前記マルチキャスト用コネクション管理テーブルに登録する手段と
を有するレイヤ２スイッチ。 - 請求項１に記載のレイヤ２スイッチにおいて、
ユーザ端末がマルチキャストグループに参加する場合、ユーザ端末から受信したパケットがマルチキャストパケット受信要求メッセージを含むか否かを判断し、マルチキャストパケット受信要求メッセージを含むパケットに対しては、パケット転送を行わず終端する手段と、
前記ユーザ管理テーブルに、受信したパケットに含まれる、マルチキャストグループアドレス、マルチキャスト要求メッセージを送信したユーザ端末の回線インタフェース番号、ＭＡＣアドレスを追加する手段と、
を備えたレイヤ２スイッチ。 - 請求項１に記載のレイヤ２スイッチにおいて、
ユーザ端末から受信したパケットがマルチキャスト脱退メッセージを含むか否かを判断し、マルチキャスト脱退メッセージを含むパケットであると判断した場合は、パケットの転送は行わず終端する手段と、
前記ユーザ管理テーブルから脱退するユーザ端末のエントリを削除する手段と、
を備えたレイヤ２スイッチ。 - 請求項４に記載のレイヤ２スイッチにおいて、
脱退したユーザ端末のマルチキャストグループアドレスに基づき、前記ユーザ管理テーブルを検索し、そのマルチキャストグループアドレスに参加しているユーザ端末が存在するか否か判定し、参加しているユーザ端末が存在する場合は、マルチキャスト用コネクションは確立したものとするレイヤ２スイッチ。 - 請求項４に記載のレイヤ２スイッチにおいて、
脱退したユーザ端末のマルチキャストグループアドレスに基づき、前記ユーザ管理テーブルを検索し、そのマルチキャストグループアドレスに参加しているユーザ端末が存在するか否か判定し、参加しているユーザ端末が存在しない場合は、マルチキャストグループから脱退することをマルチキャスト脱退メッセージにてパケット転送装置に通知する手段と、
そのマルチキャスト用コネクションを開放する手段と、
を備えたレイヤ２スイッチ。 - 請求項１に記載のレイヤ２スイッチにおいて、
パケット転送装置またはレイヤ２スイッチからマルチキャストの受信を希望するユーザ端末の有無を確認する場合、各ユーザ端末に向けてマルチキャスト受信問合せパケットを転送する手段と、
ユーザ端末から返信がない場合、前記ユーザ管理テーブルから、該ユーザに関するエントリを削除する手段と、
をさらに備えたレイヤ２スイッチ。 - 請求項１に記載のレイヤ２スイッチにおいて、
前記マルチキャスト用コネクション管理テーブルに基づき、複数のユーザ端末が参加するマルチキャストグループアドレスひとつに対し、ひとつのマルチキャスト用コネクションを動的又は静的に張り、マルチキャストパケットの転送経路を集約するレイヤ２スイッチ。
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