JP2006165643A - 通信システム、遅延挿入サーバ、バックアップサーバおよび通信制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 メインマルチキャストパケットと同経路で配信されるプローブマルチキャストパケットを一定間隔で送信するプローブ送信サーバ3と、メインマルチキャストパケット及びプローブマルチキャストパケットに対し遅延を付加する遅延挿入サーバ5と、メインマルチキャストパケットから同期及び遅延バックアップマルチキャストパケットを生成し送信するバックアップサーバ2と、プローブマルチキャストパケットの受信間隔からメインマルチキャストパケットの疎通を判断し、疎通断検出により前記バックアップマルチキャストパケットからバックアップメインマルチキャストパケットを生成し送信する通信制御装置7とを備える。
【選択図】 図1
Description
Beau Williamson著,「IPマルチキャストネットワーク開発ガイドVo1.1」,ソフトバンクパブリッシング株式会社,2001年7月3日 M.Handley、外5名,「The Reliable Multicast Design Space for Bulk Transfer」,The Internet Society,2000
図1は、本発明の一実施形態に係る放送型マルチキャスト通信システムの構成を示す概略構成図である。このシステムは、放送型マルチキャスト通信サービスを実現する。
図2において、放送配信サーバ1は、配信対象のストリームデータが格納されているマルチキャストパケット(発信元M、宛先Gm。以下(M,Gm)と記述する)を送信する。このマルチキャストパケット(M,Gm)は、L2スイッチ4によりコピーされてバックアップサーバ2及び遅延挿入サーバ5にそれぞれ送信され、各サーバ2,5により受信される。
図2において、プローブ送信サーバ3は、プローブ用のマルチキャストパケット(P,Gp)を一定の時間間隔で送信する。例えば10ms間隔で送信する。この送信間隔は、放送配信サーバ1がマルチキャストパケット(M,Gm)を送信する間隔の平均値以上の適当な値に設定する。このマルチキャストパケット(P,Gp)は、L2スイッチ4によりコピーされてバックアップサーバ2及び遅延挿入サーバ5にそれぞれ送信され、各サーバ2,5により受信される。
(A−1) 宛先GmとGpは共通のRP(Rendezvous Point)を持つようにする。或いは同一グループとしてもよい。
(A−2) 発信元Pは発信元Mと同一のサブネットワークとする。或いは同一アドレスとしてもよい。但し、同一アドレスとする場合は、異なるUDPポート番号を用いる。
図3において、通信制御装置7は、上記した方法によりマルチキャストパケット(M,Gm)’の疎通が断したことを検出すると、L3スイッチ6cに対して宛先Gb1及びGb2への参加を要求する。この要求に応じてL3スイッチ6cからL3スイッチ6bに新たな配信木の作成要求が行われて、L3スイッチ6bからL3スイッチ6cに至る配信木が作成される。これにより、マルチキャストパケット(B,Gb1),(B,Gb2),(E,Gb1),(E,Gb2)は、L3スイッチ6b及びL3スイッチ6cを経由して通信制御装置7に配信される。
図4は、インバンド一致検出方式を説明するための概念図である。
図4において、先ず、通信制御装置7は、マルチキャストパケット(M,Gm)’の疎通断検出により宛先Gb1及びGb2に参加する(ステップS0)。
図5は、アウトバンド一致検出方法を説明するための概念図である。
図5において、先ず、通信制御装置7は、マルチキャストパケット(M,Gm)’の疎通断検出により宛先Gb1及びGb2に参加する(ステップS0)。
(B−1) そして、「#4≦#3」の条件が成立した場合に、送信キューに蓄積されているマルチキャストパケット(B,Gb2)を破棄する(ステップS22)。図6では、シーケンス番号“6”,“7”,“8”のパケット(E,Gb2)が破棄される。
2つのバックアップマルチキャストパケット(同期バックアップマルチキャストパケット(B,Gb1)と、遅延バックアップマルチキャストパケット(B,Gb2))の一致を検出することにより、遅延バックアップマルチキャストパケット(B,Gb2)から同期バックアップマルチキャストパケット(B,Gb1)へ円滑に切替えることができ、重複したパケットの送信を防止できる。これにより、IPネットワークのエッジ部のL3スイッチ6cより下流のネットワークにかかる負荷を軽減することができる。さらに、宛先Gb2からの離脱タイミングを早めることが可能となる。これにより、エッジ部のL3スイッチ6cよりも上流のネットワークにかかる負荷を軽減することができる。
例えば、以下に示すような実施例を用いて実現することができる。
本実施例では、L2/L3スイッチとしてCISCO社製の「Catalystスイッチ」を使用する。放送配信サーバとしては、汎用のマルチキャストステーションをパーソナルコンピュータ(PC)上で動作させる。遅延挿入サーバ、バックアップサーバ、通信制御装置としては、複数のNIC(Network Interface Card)を装備したPCを使用する。プローブ送信サーバとしては汎用のネットワーク試験装置を使用する。以下に具体的な構成を示す。
Claims (15)
- 放送形式のマルチキャスト通信をサポートするIPネットワークを利用する通信システムにおいて、
放送形式で配信されるメインマルチキャストパケットを送信する配信サーバと、
前記メインマルチキャストパケットと同じ経路を経由して配信されるプローブマルチキャストパケットを一定の時間間隔で送信するプローブ送信サーバと、
前記メインマルチキャストパケット及び前記プローブマルチキャストパケットを受信し、該受信した双方のマルチキャストパケットに対し同じ一定の遅延時間を付加して前記IPネットワークに送信する遅延挿入サーバと、
前記メインマルチキャストパケットを受信し、該受信したメインマルチキャストパケットを複製し、前記複製したパケットを同期バックアップマルチキャストパケットとして前記IPネットワークに送信し、又、前記複製したパケットに対し一定の遅延時間を付加して遅延バックアップマルチキャストパケットとして前記IPネットワークに送信するバックアップサーバと、
前記メインマルチキャストパケットの疎通断を検出した場合、前記双方のバックアップマルチキャストパケットを前記IPネットワークから受信し、これら受信したバックアップマルチキャストパケットを用いて、前記メインマルチキャストパケットと同じ経路を経由して配信されるバックアップメインマルチキャストパケットを生成し、該バックアップメインマルチキャストパケットを前記IPネットワークに送信する通信制御装置とを備え、
前記通信制御装置は、前記IPネットワークから前記プローブマルチキャストパケットを受信し、この受信間隔に基づいて前記メインマルチキャストパケットの疎通を判断することを特徴とする通信システム。 - 前記遅延挿入サーバが付加する遅延時間は、前記バックアップサーバがメインマルチキャストパケットを受信してから同期バックアップマルチキャストパケットを送信するまでに要する処理時間に相当する時間であることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
- 前記通信制御装置は、
前記受信した同期バックアップマルチキャストパケットを蓄積する送信キューと、
前記受信した同期バックアップマルチキャストパケットと一致する遅延バックアップマルチキャストパケットが受信されたことを検出する一致検出手段と、
前記メインマルチキャストパケットの疎通断を検出すると、前記受信した遅延バックアップマルチキャストパケットを前記バックアップメインマルチキャストパケットとして送信し、その後、前記一致を検出すると、前記送信キューから同期バックアップマルチキャストパケットを取り出し前記バックアップメインマルチキャストパケットとして送信するとともに前記遅延バックアップマルチキャストパケットの受信を停止する送信制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 - 前記一致検出手段は、前記受信した同期バックアップマルチキャストパケットと遅延バックアップマルチキャストパケットとにそれぞれ含まれるUDPチェックサム同士を比較することを特徴とする請求項3に記載の通信システム。
- 前記プローブ送信サーバは、前記プローブマルチキャストパケットに対し送信順序が判別可能な送信順序判別情報を付加し、
前記バックアップサーバは、前記プローブマルチキャストパケットを受信し、該受信したプローブマルチキャストパケットを複製し、前記複製したパケットを同期バックアッププローブマルチキャストパケットとして前記IPネットワークに送信し、又、前記複製したパケットに対し一定の遅延時間を付加して遅延バックアッププローブマルチキャストパケットとして前記IPネットワークに送信し、
前記通信制御装置は、前記IPネットワークから前記双方のバックアッププローブマルチキャストパケットを受信し、
前記一致検出手段は、前記受信した双方のバックアッププローブマルチキャストパケットに含まれる送信順序判別情報に基づき、前記同期バックアップマルチキャストパケットと遅延バックアップマルチキャストパケットの一致を判断することを特徴とする請求項3に記載の通信システム。 - 前記送信制御手段は、前記IPネットワークから前記同期バックアップマルチキャストパケットを受信する度に、前記送信キューから一定複数の同期バックアップマルチキャストパケットを取り出し前記バックアップメインマルチキャストパケットとして送信することを特徴とする請求項3に記載の通信システム。
- 前記プローブ送信サーバは、前記プローブマルチキャストパケットに対し送信順序が判別可能な送信順序判別情報を付加し、
前記バックアップサーバは、前記プローブマルチキャストパケットを受信し、受信したプローブマルチキャストパケットを複製し、前記複製したパケットに対し前記遅延バックアップマルチキャストパケットと同じ遅延時間を付加して遅延バックアッププローブマルチキャストパケットとして前記IPネットワークに送信し、
前記通信制御装置は、前記IPネットワークから前記遅延バックアッププローブマルチキャストパケットを受信し、
前記送信制御手段は、前記受信したプローブマルチキャストパケット及び遅延バックアッププローブマルチキャストパケットに各々付加された送信順序判別情報に基づいて前記メインマルチキャストパケットの疎通断時の配信状況を判断し、前記メインマルチキャストパケットの疎通断検出後における前記遅延バックアップマルチキャストパケットを用いたバックアップメインマルチキャストパケットの送信を制御することを特徴とする請求項3に記載の通信システム。 - 放送形式のマルチキャスト通信をサポートするIPネットワークを利用する通信システムに具備される遅延挿入サーバであり、
放送形式で配信されるメインマルチキャストパケットと、前記メインマルチキャストパケットと同じ経路を経由して配信されるプローブマルチキャストパケットとを受信する手段と、
該受信した双方のマルチキャストパケットに対し同じ一定の遅延時間を付加して前記IPネットワークに送信する手段と、
を備えたことを特徴とする遅延挿入サーバ。 - 放送形式のマルチキャスト通信をサポートするIPネットワークを利用する通信システムに具備されるバックアップサーバであり、
放送形式で配信されるメインマルチキャストパケットを受信する手段と、
該受信したメインマルチキャストパケットを複製する手段と、
前記複製したパケットを同期バックアップマルチキャストパケットとして前記IPネットワークに送信する手段と、
前記複製したパケットに対し一定の遅延時間を付加して遅延バックアップマルチキャストパケットとして前記IPネットワークに送信する手段と、
を備えたことを特徴とするバックアップサーバ。 - 前記メインマルチキャストパケットと同じ経路を経由して配信されるプローブマルチキャストパケットを受信する手段と、
該受信したプローブマルチキャストパケットを複製する手段と、
前記複製したパケットに対し前記遅延バックアップマルチキャストパケットと同じ遅延時間を付加して遅延バックアッププローブマルチキャストパケットとして前記IPネットワークに送信する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項9に記載のバックアップサーバ。 - 前記複製したパケットを同期バックアッププローブマルチキャストパケットとして前記IPネットワークに送信する手段を備えたことを特徴とする請求項10に記載のバックアップサーバ。
- 放送形式のマルチキャスト通信をサポートするIPネットワークを利用する通信システムに具備される通信制御装置であり、
放送形式で配信されるメインマルチキャストパケットと同じ経路を経由して配信されるプローブマルチキャストパケットであって前記メインマルチキャストパケットと共に同じ一定の遅延時間が付加されたプローブマルチキャストパケットを前記IPネットワークから受信する手段と、
この受信間隔に基づいて前記メインマルチキャストパケットの疎通を判断する手段と、
前記メインマルチキャストパケットの疎通断を検出した場合、前記メインマルチキャストパケットが複製された同期バックアップマルチキャストパケットと、同じく前記複製されたパケットに対し一定の遅延時間が付加された遅延バックアップマルチキャストパケットとを前記IPネットワークから受信する手段と、
これら受信したバックアップマルチキャストパケットを用いて、前記メインマルチキャストパケットと同じ経路を経由して配信されるバックアップメインマルチキャストパケットを生成し、該バックアップメインマルチキャストパケットを前記IPネットワークに送信する手段と、
を備えたことを特徴とする通信制御装置。 - 前記受信した同期バックアップマルチキャストパケットを蓄積する送信キューと、
前記受信した同期バックアップマルチキャストパケットと一致する遅延バックアップマルチキャストパケットが受信されたことを検出する一致検出手段と、
前記メインマルチキャストパケットの疎通断を検出すると、前記受信した遅延バックアップマルチキャストパケットを前記バックアップメインマルチキャストパケットとして送信し、その後、前記一致を検出すると、前記送信キューから同期バックアップマルチキャストパケットを取り出し前記バックアップメインマルチキャストパケットとして送信するとともに前記遅延バックアップマルチキャストパケットの受信を停止する送信制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項12に記載の通信制御装置。 - 前記送信制御手段は、前記IPネットワークから前記同期バックアップマルチキャストパケットを受信する度に、前記送信キューから一定複数の同期バックアップマルチキャストパケットを取り出し前記バックアップメインマルチキャストパケットとして送信することを特徴とする請求項13に記載の通信制御装置。
- 前記プローブマルチキャストパケットは、送信順序が判別可能な送信順序判別情報を有しており、
前記通信制御装置は、前記プローブマルチキャストパケットが複製されたパケットに対し前記遅延バックアップマルチキャストパケットと同じ遅延時間が付加された遅延バックアッププローブマルチキャストパケットを前記IPネットワークから受信する手段を備え、
前記送信制御手段は、前記受信したプローブマルチキャストパケット及び遅延バックアッププローブマルチキャストパケットに各々付加された送信順序判別情報に基づいて前記メインマルチキャストパケットの疎通断時の配信状況を判断し、前記メインマルチキャストパケットの疎通断検出後における前記遅延バックアップマルチキャストパケットを用いたバックアップメインマルチキャストパケットの送信を制御することを特徴とする請求項13に記載の通信制御装置。
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