JP2010093633A - Ipマルチキャスト疎通監視方法及びシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】IPマルチキャストの経路の疎通性を監視するIPマルチキャスト疎通監視方法及びシステムを提供する。
【解決手段】本発明のIPマルチキャスト疎通監視方法は、複数の配信サーバ(101−1,101−2)と複数の視聴者端末(110−1,110−2)間を接続する複数のノード(120〜124)で構成されたネットワークにて、発ノードA(120)は、特定の配信サーバMS1(101−1)から転送されるパケットのうち、試験対象として通信中の試験対象S,GのIPマルチキャストパケットと該試験対象S,GのIPマルチキャストパケット以外の運用中パケットとの帯域割当をX:Yとした場合に、X/(X+Y)の速度で該Xの空帯域にIPマルチキャスト保守パケットをパディングパケットとして挿入して転送し、エッジノードD,E(123,124)は、使用帯域を監視して、パディングパケットとして挿入されている試験対象S,GのIPマルチキャストパケットを抽出する。
【選択図】図1

Description

本発明は、複数の配信サーバと複数の視聴者端末間を接続する複数のノードで構成されたネットワークであって、複数のノード間はIPマルチキャストの隣接確認が完了している際に、IPマルチキャストの転送要求が承諾されたルート(以下、承諾ルートと称する)を経由してIPマルチキャストの通信をしている複数のノードのうち、特定の配信サーバから送出されたことを示す送信元情報(S)と特定のグループ情報(G)からなる特定の試験対象(S,G)の情報を有するIPマルチキャスト通信が、特定の配信サーバから到達すべき複数の視聴者端末まで疎通しているか否かを確認するIPマルチキャスト疎通監視方法及びシステムに関する。
従来技術のIPマルチキャスト疎通監視方法について説明する(例えば、非特許文献1,2参照)。尚、非特許文献1に開示される技術に基づいた、従来の第1の方法例は、IPマルチキャスト宛PINGを用いた「従来のIPマルチキャスト到達監視方法の一例のブロック図(その1)」として、図5に示している。また、非特許文献2に開示される技術に基づいた、従来の第2の方法例は、ssmpingを用いた「従来のIPマルチキャスト到達監視方法の一例のブロック図(その2)」として、図6に示している。
図5及び図6において、
101−1,101−2は、配信サーバMS1,MS2、
110−1,110−2は、視聴者端末h1,h2、
115は、自ネットワークエリア、
116は、配信サーバ側、
117は、ユーザ側(即ち、視聴者端末側)、
118,119は、ネットワーク境界点、
120は、発ノードA、
121,122は、中継ノードB,C、
123,124は、エッジノードD,E、
140−1〜140−6は、送信元情報(S)がMS1(101−1)の同一のグループ(G)宛のマルチキャストルートを表す。
ここで前提条件として、本例では、ノード間のマルチキャスト制御プロトコルをPIM−SSM、端末視聴管理プロトコルをMLDv2を用いて説明している。また、140−1〜140−6のマルチキャストルートにおいて、発ノードA(120)〜エッジノードE(124)の隣接ノード間はPIM‐HelloにてNeighberが確立しており(隣接確認の確立)、さらに、PIM‐Joinの確認が完了し、MLDv2による視聴者端末からの要求手続きが完了しているものとする(承諾ルートの確立)。
図5に示しているシーケンスを参照するに、配信サーバMS1(101−1)から、IPマルチキャストグループ宛PINGをグループ(G)宛に送信する。IPマルチキャストグループ宛PINGは、発ノードA(120)を経由して中継ノードC(122)でコピーされ、それぞれエッジノードD(123)及びエッジノードE(124)に到着する。エッジノードD(123)は、MLDv2にて視聴要求している視聴者端末h2(110−2)にIPマルチキャストグループ宛PINGを送信し、視聴者端末h2(110−2)は送信元の配信サーバMS1(101−1)にIPマルチキャストグループ宛PINGの返信を報告する。また、エッジノードE(124)は、MLDv2にて視聴要求している視聴者端末h1(110−1)にIPマルチキャストグループ宛PINGを送信し、視聴者端末h1(110−1)は送信元の配信サーバMS1(101−1)にIPマルチキャストグループ宛PINGの返信を報告する。
尚、視聴者端末h1(110−1)から返信されたIPマルチキャストグループ宛PINGの返信は、エッジノードE(124)、中継ノードC(122)及び発ノードA(120)を経由して視聴者端末MS1に到着する。また、並行して、視聴者端末h2(110−2)から返信されたIPマルチキャストグループ宛PINGの返信は、エッジノードD(123)、中継ノードC(122)及び発ノードA(120)を経由して配信サーバMS1に到着する。この手順により配信サーバMS1は、IPマルチキャストの疎通性を確認する(例えば、非特許文献1参照)。
一方、ssmpingを用いた視聴者端末h1による疎通性確認の場合には、図6に示しているシーケンスを参照するに、視聴者端末h1(110−1)から、ssmpingをエッジノードE(124)に送信する。ssmpingは、エッジノードE(124)、中継ノードC(122)及び発ノードA(120)を経由して配信サーバMS1に到着する。配信サーバMS1(101−1)は、ssmpingの受信を契機に視聴者端末h1(110−1)に対してIPマルチキャストパケットをグループ(G)宛に配信する。配信サーバMS1(101−1)から配信されたIPマルチキャストパケットは、発ノードA(120)、中継ノードC(122)及びエッジノードE(124)を経由して視聴者端末h1(110−1)に到着する。この手順により視聴者端末h1は、IPマルチキャストの疎通性を確認する(例えば、非特許文献2参照)。
Kamil Sarac 外1名、"draft−sarac−mping−00.txt. MPING Protocol Operation"、[online]、平成16年6月、IETF、[平成19年12月21日検索]、インターネット〈URL:http://ietfreport.isoc.org/all−ids/draft−sarac−mping−00.txt〉 Pavan Namburi 外2名、"433−059 SSM−PING:A PING UTILITY FOR SOURCE SPECIFIC MULTICAST 4 SSM−Ping"、[online]、平成16年11月22日、CIIT 2004、 [平成19年12月21日検索]、インターネット〈URL:http://www.actapress.com/Content_Of_Proceeding.aspx?ProceedingID=266#pages〉、〈URL:http://imj.gatech.edu/papers/CIIT−04b.pdf.gz〉
ここで、上述した従来の技術では、IPマルチキャストの疎通性を確認する際、ユーザ要求でIPマルチキャストパケットの通過ルート(以下、マルチキャストTreeと称する)が設定され、ネットワーク境界点(118,119)を越えた通信となるため、自ネットワークエリア(115)に閉じた疎通性確認ができないという課題がある。また、送信元情報(S)及び特定のグループ情報(G)単位での疎通性確認が困難である故に、タイムリーなIPマルチキャストパケットの通過ルート(即ち、マルチキャストTree)について把握することができず、経路監視が困難であるという課題もある。更に、IPマルチキャストの帯域使用状況をタイムリーに確認できないという課題もある。
そこで、自転送ノードの通過を識別可能な通過ルート番号を該IPマルチキャスト保守パケットに付与して、1つ以上の視聴者端末に向けて当該IPマルチキャストパケットとともに転送し、ネットワークにおける各ノードと接続可能な保守OpSは、各ノードから経路の疎通性の情報を取得するようにして、IPマルチキャストの疎通性を監視する方法が考えられる(先行技術としての参考文献:特願2008−43300号)。
ここで、前述した先行技術の原理を説明する発ノードのIPマルチキャスト保守パケット挿入機能における一例のブロック図を、図7〜図10に示す(以下、総括して「先行技術」と称する)。図11は、先行出願技術のIPマルチキャスト到達監視方法の実施例におけるIPマルチキャスト保守パケット内情報を示す図である。図12は、先行技術のIPマルチキャスト到達監視システムにおける帯域使用状況確認の実施例を示すブロック図である。図13は、先行技術のIPマルチキャスト到達監視システムの原理から類推できる発ノードのIPマルチキャスト保守パケット挿入機能に関するブロック図である。また、ノード間のマルチキャスト制御プロトコルをPIM−SSM、端末視聴管理プロトコルをMLDv2を用いて説明している。また、140−1〜140−6のマルチキャストルートは、ノードA(120)〜ノードE(124)の隣接ノード間はPIM−HelloにてNeighberが確立、PIM−Joinの確認完了、MLDv2による視聴者からの要求手続き完了したことを前提としている。
図7〜図13において、
013は、IPマルチキャスト保守パケットバッファ、
015は、送信制御部、
016は、通信データ用バッファ、
030は、入力パケット、
032は、出力パケット、
101−1〜101−2は、配信サーバMS1〜MS2、
110−1〜110−2は、視聴者端末h1〜h2、
115は、自ネットワークエリア、
116は、配信サーバ側、
117は、ユーザ側(即ち、視聴者端末端末側)、
118,119は、ネットワーク境界点、
120は、発ノードA、
121〜122は、中継ノードB〜C、
123〜124は、エッジノードD〜E、
140−1〜140−6は、送信元情報(S)がMS1(101−1)の同一のグループ(G)宛のマルチキャストルート、
150は、保守OpS、
160は、IPマルチキャスト保守パケット情報の内訳、
161は、テストモード(TM)内の詳細情報を表す。
まず、先行技術の原理を発ノードにて適用するIPマルチキャスト疎通監視方法の実施例を、図7〜図10を参照して説明する。尚、説明にあたりMS1発のマルチキャストルート(140−1〜140−6)についての処理を例とする。
配信サーバMS1(101−1)から配信されたIPマルチキャストパケットは、MS1のマルチキャストルート(140−1〜140−6)にしたがって、発ノードA(120)を経由し、中継ノードC(122)でコピー後、エッジノードD(123)とエッジノードE(124)に送信され、視聴者端末h1とh2に配信されている。
まず、発ノードA(120)の処理を「処理11」として説明する(図7参照)。
[処理11]
発ノードA(120)では、以下の〔処理11−a〕〜〔処理11−c〕を定常で実施し、〔処理11−d〕は保守OpSからの問い合わせがあった際に実施する。
〔処理11−a〕
通過IPマルチキャストパケットの送信元情報S及びグループ番号G(以降、(S,G)又は単にS,Gと記す)を確認する。
〔処理11−b〕
該当(S,G)のIPマルチキャスト保守パケットを生成しマルチキャストルート(140−2)に挿入すると共に、生成の際、パケット挿入時にテストモード(TM)、シーケンス番号(SN)及び通過ルート番号(RN)をパケット内ペイロードに付与する。また、発ノードA(120)は、IPマルチキャスト保守パケット(160)におけるヘッダの空きエリアにIPマルチキャスト保守パケットであることを識別できる試験パケット識別子(TPM)を付与する。
〔処理11−c〕
挿入したIPマルチキャスト保守パケットの(S,G)、テストモード(TM)、シーケンス番号(SN)を保守OpSに報告する。
〔処理11−d〕
マルチキャストルート(140−2)に送信するIPマルチキャスト保守パケットに対応する(S,G)について、マルチキャストルート(140−2)からのPIM−Join/Prune送信状態を確認する。
次に、中継ノードC(122)の処理を「処理12」として説明する(図8参照)。
[処理12]
中継ノードC(122)では、以下の〔処理12−a〕を定常で実施し、〔処理12−b〕〜〔処理12−d〕は保守OpSからの問い合わせがあった際に実施する。
〔処理12−a〕
中継ノードC(122)は、試験パケット識別子(TPM)を参照し、IPマルチキャスト保守パケットであることを確認し、通過ルート番号(RN)を付与してマルチキャストルート(140−3)及び(140−5)にコピーして転送する。
〔処理12−b〕
PIM−Helloの確認を発ノードA(120)間、エッジノードE(124)間及びエッジノードD(123)間で実施する。
〔処理12−c〕
マルチキャストルート(140−2)から受信するIPマルチキャスト保守パケットに対応する(S,G)について、マルチキャストルート(140−3)及び(140−4)からのPIM−Join/Prune受信状態を確認する。
〔処理12−d〕
マルチキャストルート(140−2)から受信するIPマルチキャスト保守パケットに対応する(S,G)について、マルチキャストルート(140−2)へのPIM−Join/Prune送信状態を確認する。
次に、エッジノードD(123)の処理を「処理13」として説明する(図9参照)。
[処理13]
エッジノードD(123)では、以下の〔処理13−a〕を定常で実施し、〔処理13−b〕〜〔処理13−d〕は保守OpSからの問い合わせがあった際に実施する。
〔処理13−a〕
エッジノードD(123)は、試験パケット識別子(TPM)を参照して、マルチキャストルート(140−5)から受信したIPマルチキャスト保守パケットのみを抜き出し、シーケンス番号(SN)、通過ルート番号(RN)を確認し、保守OpSに報告する。
〔処理13−b〕
マルチキャストルート(140−5)から受信するIPマルチキャスト保守パケットに対応する(S,G)について、MLDv2:Queryの視聴者端末h2(110−2)への送信状態について確認する。
〔処理13−c〕
マルチキャストルート(140−5)から受信するIPマルチキャスト保守パケットに対応する(S,G)について、MLDv2:Report(Join/Leave)の視聴者端末h2(110−2)への受信状態を確認する。
〔処理13−d〕
マルチキャストルート(140−5)から受信するIPマルチキャスト保守パケットに対応する(S,G)について、マルチキャストルート(140−5)へのPIM−Join/Prune送信状態を確認する。
またエッジノードE(124)でも、以下の〔処理13−a〕を定常で実施し、〔処理13−b〕〜〔処理13−d〕は保守OpSからの問い合わせがあった際に実施する。
〔処理13−a〕
エッジノードE(124)は、試験パケット識別子(TPM)を参照して、マルチキャストルート(140−3)から受信したIPマルチキャスト保守パケットのみを抜き出し、シーケンス番号(SN)、通過ルート番号(RN)を確認し、保守OpSに報告する。
〔処理13−b〕
マルチキャストルート(140−3)から受信するIPマルチキャスト保守パケットに対応する(S,G)について、MLDv2:Queryの視聴者端末h1(110−1)への送信状態について確認する。
〔処理13−c〕
マルチキャストルート(140−3)から受信するIPマルチキャスト保守パケットに対応する(S,G)について、MLDv2:Report(Join/Leave)の視聴者端末h1(110−1)への受信状態を確認する。
〔処理13−d〕
マルチキャストルート(140−3)から受信するIPマルチキャスト保守パケットに対応する(S,G)について、マルチキャストルート(140−3)へのPIM−Join/Prune送信状態を確認する。
次に、保守OpS(150)の処理を「処理14」として説明する(図10参照)。
[処理14]
保守OpS(150)では、以下の〔処理14−a〕、〔処理14−b〕を実施する。
〔処理14−a〕
保守OpSは、「処理11−a」で発ノードA(120)から取得したIPマルチキャスト保守パケットの(S,G)、テストモード(TM)、シーケンス番号(SN)と、「処理13−a」でエッジノードD(123)及びE(124)から取得したIPマルチキャスト保守パケットの、テストモード(TM)、シーケンス番号(SN)、通過ルート番号(RN)とを照合し、IPマルチキャストパケットの到達状況及びIPマルチキャストTree把握による経路監視を実施する。
〔処理14−b〕
保守OpSは、「処理13−b」〜「処理13−d」でエッジノードD(123)及びE(124)からの情報により、視聴ホストh(110)からの要求通りにIPマルチキャストパケットが到着しているかの到達正常性を確認し、異常と判断した場合は、マルチキャストルート上の発ノードA(120)に対して「処理11−d」の情報及び中継ノードC(122)に対して「処理12−b〜12−d」の情報を問い合わせ、故障切分けを実施する。
図11及び図12を参照して、先行技術の原理を提供可能なIPマルチキャスト到達監視法における帯域使用状況確認の例を説明する。
図11は、本発明の原理を示すIPマルチキャスト保守パケット内情報を示している。IPマルチキャストパケットが所要の帯域を使用しているかを確認(以下、帯域使用状況確認とも称する)する際、テストモード(TM)のエリアを使用して識別する。
テストモード(TM)の詳細(161)にパラメータ内訳を示す。
・MD:モード識別(通常モード/帯域確認モード)
・PST:パケットステータス(先頭パケット/中間パケット/最終パケット)
・T:監視周期(先頭パケットから最終パケット完了までの送出時間:sec)
・M:パケット長(bit)
・N:パケット数(監視周期(T)内で送出するパケット数:個)
本パラメータより、転送帯域は式(1)となる。
Figure 2010093633
次に、動作について図12を参照して説明する。
尚、説明にあたりMS1発のIPマルチキャストルート(140)でIPマルチキャストパケットが転送されている処理を例とする。
「帯域使用状況確認」の際は、発ノードA(120)にて挿入するIPマルチキャスト保守パケットのテストモード(TM)内モード識別(MD)に帯域確認モードを設定する。
帯域確認モードの場合は、パケットステータス(PST)、計測間隔(T)、パケット長(M)、パケット数(N)を設定する。尚、Mは、パケット毎に可変値を許容し、T,Mは、PST=先頭パケットの際に設定が必須である。
MD=帯域確認モード且つPST=先頭パケットを設定したIPマルチキャスト保守パケットを発ノードA(120)が中継ノードCへ送出開始した際は、「帯域使用状況確認」が開始された状態となり、発ノードA(120)は、計測間隔(T)内にパケット数(N)に設定したパケットを送出する。
エッジノードE(124)とエッジノードD(123)は、転送されたPSTが先頭パケットから最終パケットまでの転送確認モード(MD)IPマルチキャスト保守パケットを確認し、取り出したT,M,Nを元に前述の式(1)から転送帯域を計算し、帯域使用状況を確認する。
しかしながら、先行技術の原理を示す発ノードA(120)のIPマルチキャスト保守パケット挿入機能を、図13を参照して説明するに、IPマルチキャスト保守パケットで送出したトラヒックと異なるトラヒックを送出することが起こりうる。
配信サーバMS1(101−1)より転送された、試験対象(S,G)のIPマルチキャストパケット及びそれ以外のパケット(以降、運用中パケットと記す)で構成される入力パケット(030)は一端、通信データ用バッファ(016)に書き込まれる。外部より試験指示を受けた送信制御部(015)は、通信データ用バッファ(016)内の運用中パケット(030)とIPマルチキャスト保守パケットバッファ(013)内N=1〜5のIPマルチキャスト保守パケットを、読み出し制御により両バッファから送出パケット(032)として送出する。ここで、この送出パケット(032)内には、試験対象S,GのIPマルチキャストパケットとIPマルチキャスト保守パケットが監視周期T内で混在するため、実質の送出トラヒックは、次式で表される、IPマルチキャスト保守パケットで送出したトラヒックと異なるトラヒックを送出してしまう。
Figure 2010093633
このように、先行技術に基づく技法によれば、送信元情報(S)及び特定のグループ情報(G)単位で、IPマルチキャストの疎通性の監視技法を提供するものであり、特定の配信サーバと通信する発ノードA(120)は、その通信中の送信元情報(S)及び特定のグループ情報(G)毎のIPマルチキャストパケットを把握し、送信元及び特定のグループ情報の組み合わせ毎に、ペイロードにシーケンス番号(SN)及び通過ルート番号(RN)の格納エリアを有するIPマルチキャスト保守パケット(160)を生成し、所定のシーケンス番号(SN)及び自ノードの通過ルート番号(RN)を当該格納エリアに挿入して、当該IPマルチキャストパケットとともに下流のノードに送信する。該下流のノードの各々は、自ノードの通過ルート番号を該IPマルチキャスト保守パケットに付与して、1つ以上の視聴者端末に向けて当該IPマルチキャストパケットとともに転送し、保守OpS(150)は、各ノードから経路の疎通性の情報を取得することができる。
しかしながら、上述した先行技術の技術では、運用中はIPマルチキャスト保守パケットと同じS,Gのユーザ発出IPマルチキャストが同一ブレーンで混在して転送しまうことから、受信側のエッジノードにおいて抽出したIPマルチキャスト保守パケットをもとに使用帯域を測定する際、正確に把握出来ない状況が起こりうる。即ち、同じ試験対象(S,G)のユーザ発出IPマルチキャストが通信しない状況の場合のみしか、IPマルチキャストの帯域使用状況をタイムリーに確認することができないという課題がある。
そこで、本発明の目的は、上述の問題を鑑みて、IPマルチキャストの経路の疎通性を監視するIPマルチキャスト疎通監視方法及びシステムを提供することにある。
本発明のIPマルチキャスト疎通監視方法は、複数の配信サーバと複数の視聴者端末間を接続する複数のノードで構成されたネットワークにて、前記複数のノード間はIPマルチキャストの隣接確認が完了しており、前記複数のノードが、少なくとも1つの発ノード、複数の中継ノード、及び複数のエッジノードからなり、IPマルチキャストの転送要求が承諾された承諾ルートを経由して、IPマルチキャストの通信をしている複数のノードのうち、特定の配信サーバから送出されたことを示す送信元情報(S)及び特定のグループ情報(G)からなる試験対象S,Gの情報を有するIPマルチキャスト通信が、前記特定の配信サーバから到達すべき前記複数の視聴者端末まで疎通しているか否かを確認するために、保守OpSにより、前記配信サーバとキャリアネットワークの境界に位置するノードのうちの発ノードに、観測用パケットであるIPマルチキャスト保守パケットをIPマルチキャストパケットとともに挿入して転送させた後、前記複数のノードのうちの着ノードで、前記IPマルチキャスト保守パケットのみを抽出するIPマルチキャスト疎通監視方法において、
前記発ノードの処理は、
前記特定の配信サーバから転送されるパケットのうち、試験対象として通信中の試験対象S,GのIPマルチキャストパケットと該試験対象S,GのIPマルチキャストパケット以外の運用中パケットとの帯域割当をX:Y(X及びYは、1以上の自然数)とした場合に、X/(X+Y)の速度で該Xの空帯域にIPマルチキャスト保守パケットをパディングパケットとして挿入して転送する制御ステップを含み、
前記エッジノードの処理は、
使用帯域を監視して、パディングパケットとして挿入されている試験対象S,GのIPマルチキャストパケットを抽出する試験対象S,G抽出ステップを含むことを特徴とする。
また、本発明のIPマルチキャスト疎通監視方法において、
前記発ノードは、第1フィルタと、第2フィルタと、第1揺らぎ吸収バッファと、第2揺らぎ吸収バッファと、通信データ用バッファと、IPマルチキャスト保守パケットバッファと、送受信制御部とを有し、
前記発ノードの処理における制御ステップは、
前記送受信制御部により、前記第1フィルタ、前記第2フィルタ、前記第1揺らぎ吸収バッファES−A、前記第2揺らぎ吸収バッファES−D、前記通信データ用バッファ、及び前記IPマルチキャスト保守パケットバッファを制御して、
前記第1フィルタにより、前記送受信制御部からフィルタ制御の指示を受けた際は、前記特定の配信サーバから転送されたパケットのうち、試験対象S,GのIPマルチキャストパケットをフィルタし、その他の運用中パケットを抽出して、入力転送クロックと同一の転送クロックで接続先の前記第1揺らぎ吸収バッファに転送するステップと、
前記第2フィルタにより、前記送受信制御部からフィルタ制御の指示を受けた際は、前記特定の配信サーバから転送されたパケットのうち、その他の運用中パケットをフィルタし、試験対象S,GのIPマルチキャストパケットを抽出して、入力転送クロックと同一の転送クロックで接続先の前記第2揺らぎ吸収バッファに転送するステップと、
前記通信データ用バッファにより、前記第2フィルタで受信した試験対象S,GのIPマルチキャストパケットを前記第1フィルタからの入力転送クロックのX/(X+Y)の速度で接続先の前記第2揺らぎ吸収バッファに送信するステップと、
前記IPマルチキャスト保守パケットバッファにより、前記通信データ用バッファから前記第2揺らぎ吸収バッファへの転送が無い際に、前記第1フィルタからの入力転送クロックのX/(X+Y)の速度で接続先の前記第2揺らぎ吸収バッファにIPマルチキャスト保守パケットをパディングパケットとして送信するステップと、
前記送受信制御部により、前記第2揺らぎ吸収バッファ及び前記第1揺らぎ吸収バッファ内のパケットをX:Yの頻度で読み出して転送するように制御するステップと、
を含むことを特徴とする。
また、本発明のIPマルチキャスト疎通監視方法において、
前記エッジノードは、試験対象S,Gトラヒック監視部と、試験パケット抽出部と、受信情報処理部とを有し、
前記エッジノードの処理における試験対象S,G抽出ステップは、
前記試験対象S,Gトラヒック監視部により、当該隣接の中継ノードから受信したパケットを監視し、試験対象S,GのIPマルチキャストパケットの使用帯域監視情報を前記受信情報処理部に転送するとともに接続先の前記試験パケット抽出部にパケットを転送するステップと、
前記試験パケット抽出部により、パディングパケットとして挿入されている試験対象S,GのIPマルチキャストパケットを抽出して前記受信情報処理部に転送するステップと、
を含むことを特徴とする。
更に、本発明のIPマルチキャスト疎通監視システムは、複数の配信サーバと複数の視聴者端末間を接続する複数のノードで構成されたネットワークにて、前記複数のノード間はIPマルチキャストの隣接確認が完了しており、前記複数のノードが、少なくとも1つの発ノード、複数の中継ノード、及び複数のエッジノードからなり、IPマルチキャストの転送要求が承諾された承諾ルートを経由して、IPマルチキャストの通信をしている複数のノードのうち、特定の配信サーバから送出されたことを示す送信元情報(S)及び特定のグループ情報(G)からなる試験対象S,Gの情報を有するIPマルチキャスト通信が、前記特定の配信サーバから到達すべき前記複数の視聴者端末まで疎通しているか否かを確認するために、保守OpSにより、前記配信サーバとキャリアネットワークの境界に位置するノードのうちの発ノードに、観測用パケットであるIPマルチキャスト保守パケットをIPマルチキャストパケットとともに挿入して転送させた後、前記複数のノードのうちの着ノードで、前記IPマルチキャスト保守パケットのみを抽出するIPマルチキャスト疎通監視システムにおいて、
前記発ノードは
前記特定の配信サーバから転送されるパケットのうち、試験対象として通信中の試験対象S,GのIPマルチキャストパケットと該試験対象S,GのIPマルチキャストパケット以外の運用中パケットとの帯域割当をX:Y(X及びYは、1以上の自然数)とした場合に、X/(X+Y)の速度で該Xの空帯域にIPマルチキャスト保守パケットをパディングパケットとして挿入して転送する制御手段を有し、
前記エッジノードは、
使用帯域を監視して、パディングパケットとして挿入されている試験対象S,GのIPマルチキャストパケットを抽出する試験対象S,G抽出手段を有することを特徴とする。
また、本発明のIPマルチキャスト疎通監視システムにおいて、
前記発ノードにおける制御手段は、第1フィルタと、第2フィルタと、第1揺らぎ吸収バッファと、第2揺らぎ吸収バッファと、通信データ用バッファと、IPマルチキャスト保守パケットバッファと、送受信制御部とを有し、
前記送受信制御部は、前記第1フィルタ、前記第2フィルタ、前記第1揺らぎ吸収バッファES−A、前記第2揺らぎ吸収バッファES−D、前記通信データ用バッファ、及び前記IPマルチキャスト保守パケットバッファを制御し、
前記第1フィルタは、前記送受信制御部からフィルタ制御の指示を受けた際は、前記特定の配信サーバから転送されたパケットのうち、試験対象S,GのIPマルチキャストパケットをフィルタし、その他の運用中パケットを抽出して、入力転送クロックと同一の転送クロックで接続先の前記第1揺らぎ吸収バッファに転送し、
前記第2フィルタは、前記送受信制御部からフィルタ制御の指示を受けた際は、前記特定の配信サーバから転送されたパケットのうち、その他の運用中パケットをフィルタし、試験対象S,GのIPマルチキャストパケットを抽出して、入力転送クロックと同一の転送クロックで接続先の前記第2揺らぎ吸収バッファに転送し、
前記通信データ用バッファは、前記第2フィルタで受信した試験対象S,GのIPマルチキャストパケットを前記第1フィルタからの入力転送クロックのX/(X+Y)の速度で接続先の前記第2揺らぎ吸収バッファに送信し、
前記IPマルチキャスト保守パケットバッファは、前記通信データ用バッファから前記第2揺らぎ吸収バッファへの転送が無い際に、前記第1フィルタからの入力転送クロックのX/(X+Y)の速度で接続先の前記第2揺らぎ吸収バッファにIPマルチキャスト保守パケットをパディングパケットとして送信し、
前記送受信制御部は、前記第2揺らぎ吸収バッファ及び前記第1揺らぎ吸収バッファ内のパケットをX:Yの頻度で読み出して転送するように制御する、
ことを特徴とする。
また、本発明のIPマルチキャスト疎通監視システムにおいて、
前記エッジノードの処理における試験対象S,G抽出手段は、試験対象S,Gトラヒック監視部と、試験パケット抽出部と、受信情報処理部とを有し、
前記試験対象S,Gトラヒック監視部は、当該隣接の中継ノードから受信したパケットを監視し、試験対象S,GのIPマルチキャストパケットの使用帯域監視情報を前記受信情報処理部に転送するとともに接続先の前記試験パケット抽出部にパケットを転送し、
前記試験パケット抽出部は、パディングパケットとして挿入されている試験対象S,GのIPマルチキャストパケットを抽出して前記受信情報処理部に転送する、
ことを特徴とする。
本発明によれば、配信サーバから発ノードに届いた試験対象S,GのIPマルチキャストパケットが、試験対象S,Gに割り当てられた帯域を100%で使用していない場合でも、不足分の空帯域にIPマルチキャスト保守パケットをパディングパケットとして挿入することにより、試験対象S,G割当帯域100%の転送を満足させることができ、システム運用中においても、タイムリーに帯域度用状況を正確に確認することができるようになる。
以下、本発明による実施例のIPマルチキャスト到達監視方法及びシステムを、図面を参照して詳細に説明する。以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の原理を示す発ノードのIPマルチキャスト保守パケット挿入機能に関するブロック図である。図2は、本発明の原理を示すエッジノードのIPマルチキャストパケット処理機能に関するブロック図である。図3は、本発明の原理を示すIPマルチキャスト到達監視方法の実施例のブロック図である。図4は、本発明の原理を示すIPマルチキャスト到達監視方法の実施例におけるIPマルチキャスト保守パケット内情報である。尚、各図において同様な構成要素には同一の参照番号を付している。
また、本説明でも、ノード間のマルチキャスト制御プロトコルにはPIM−SSMを、端末視聴管理プロトコルにはMLDv2を用いる場合を説明している。また、140−1〜140−6のマルチキャストルートは、発ノードA(120)〜ノードE(124)の隣接ノード間はPIM−HelloにてNeighberが確立しており(隣接確認の確立)、さらに、PIM‐Joinの確認が完了し、MLDv2による視聴者端末からの要求手続きが完了しているものとする(承諾ルートの確立)。
図1〜図4において、
a01は、上流の配信サーバからの入力トラヒック状況及びパケット分布(以降、「入力トラヒック“a”」と記す)、
a02は、下流の中継ノードヘの出力トラヒック状況及びパケット分布(以降、「出力トラヒック“a”」と記す)、
a03は、第1フィルタ、
a04は、第2フィルタ、
a05は、第1揺らぎ吸収バッファES−A、
a06は、第2揺らぎ吸収バッファES−D、
a07は、通信データ用バッファ、
a08は、IPマルチキャスト保守パケットバッファ、
a09は、送受信制御部、
b01は、隣接する上流の中継ノードからの入力トラヒック状況及びパケット分布(以降、「入力トラヒック“b”」と記す)、
b02は、下流の視聴者への出力トラヒック状況及びパケット分布(以降、「出力トラヒック“b”」と記す)、
b03は、試験対象S,Gトラヒック監視部、
b04は、試験パケット抽出部、
b05は、受信情報処理部、
101−1〜101−2は、それぞれ配信サーバMS1〜MS2、
110−1〜110−2は、視聴者端末h1〜h2、
115は、自ネットワークエリア、
116は、配信サーバ側、
117は、ユーザ側(即ち、視聴者端末端末側)、
118,119は、ネットワーク境界点、
120は、発ノードA、
121〜122は、中継ノードB〜C、
123〜124は、エッジノードD〜E、
140−1〜140−6は、送信元情報(S)がMS1(101−1)の同一のグループ(G)宛のマルチキャストルート、
150は、保守OpS、
160は、IPマルチキャスト保守パケット情報の内訳、
161−1は、テストモード(TM)内の詳細情報を表す。
また、複数の配信サーバMS1,MS2(101−1,101−2)の各々は、IPマルチキャストパケットの転送と調停の完了でルートの確立後、IPマルチキャストパケットを隣接の発ノードA(120)に転送する機能を有する。
複数の視聴者端末h1,h2の各々は、隣接のエッジノードから転送されるIPマルチキャストパケットを受信する機能を有する。
発ノードA(120)は、先行技術と同様の機能として、隣接の複数の配信サーバMS1,MS2(101−1,101−2)のいずれかから受信したIPマルチキャストパケットを参照し、送信元情報(S)及び特定のグループ情報(G)のIPマルチキャストパケットを把握する機能と、把握した送信元情報(S)及び特定のグループ情報(G)毎に1個のIPマルチキャスト保守パケットを生成し、参照したIPマルチキャストパケットが転送される承諾ルートの隣接する中継ノードヘ送信する機能と、IPマルチキャスト保守パケットを生成する際、試験モードが識別できるテストモード(以下、TMと称する)と、送信しようとするIPマルチキャスト保守パケットの順番が判断できるシーケンス番号(SN)と、IPマルチキャスト保守パケットが通過するルートが把握できる通過ルート番号(RN)の情報とを所定の格納エリアに挿入する機能と、当該承諾ルートにIPマルチキャスト保守パケットを転送完了後、当該承諾ルートに対応するIPマルチキャスト保守パケットの送信元情報(S),特定のグループ情報(G),テストモード(TM),シーケンス番号(SN)を保守OpS(150)へ報告する機能と、送信元情報(S)及び特定のグループ情報(G)の組み合わせ毎の経路制御プロトコルであるPIM−Join及びPIM−Pruneを、下流の承諾ルートの隣接中継ノードから受信しているか否かを確認することにより、下流の隣接の中継ノードからのIPマルチキャスト転送要求を把握する機能と、保守OpS(150)から問い合わせがあった際に、下流の隣接の中継ノードからのIPマルチキャスト転送要求を報告する機能とを有する。
発ノードA(120)は、先行技術と同様の機能として、該当(S,G)のIPマルチキャスト保守パケットを生成し、マルチキャストルート(140−2)に挿入すると共に、生成の際、パケット挿入時、テストモード(TM)、シーケンス番号(SN)及び通過ルート番号(RN)をパケット内ペイロードに付与する。また、発ノードA(120)は、IPマルチキャスト保守パケット(160)におけるヘッダの空きエリアに、IPマルチキャスト保守パケットであることを識別する試験パケット識別子(TPM)を付与する。この試験パケット識別子(TPM)は、下流のノード(中継ノード又はエッジノード)において、IPマルチキャストパケットであるか、又はIPマルチキャストパケットであるかを識別するのに用いられる。
複数の中継ノードB,C(121,122)の各々は、先行技術と同様の機能として、隣接ノードから転送されたIPマルチキャストパケット及びIPマルチキャスト保守パケットを承諾ルートの隣接ノードヘ転送する機能と、IPマルチキャスト保守パケットを承諾ルートの隣接ノードヘ転送する際、自転送ノードの通過を識別可能な自ノードの通過ルート番号(RN)を、IPマルチキャスト保守パケット内の当該所定の格納エリアに付与する機能と、経路制御プロトコルに基づくPIM−Helloを確認することにより、隣接ノードとのIPマルチキャスト隣接状況を把握する機能と、送信元情報(S)及び特定のグループ情報(G)の組み合わせ毎のPIM−Join及びPIM−Pruneについて、下流の承諾ルートの隣接ノードから受信しているか否かを確認することにより、下流の隣接ノードからのIPマルチキャスト転送要求を把握する機能と、送信元情報(S)及び特定のグループ情報(G)の組み合わせ毎のPIM−Join及びPIM−Pruneを上流の隣接ノードヘ送信しているか否かを確認することにより、上流の隣接ノードヘのIPマルチキャスト転送要求を把握する機能と、保守OpS(150)から問い合わせがあった際は、IPマルチキャスト隣接状況と、下流の隣接ノードからのIPマルチキャスト転送要求と、上流の隣接ノードヘのIPマルチキャスト転送要求とを報告する機能とを有する。
複数のエッジノードD,E(123,124)の各々は、先行技術と同様の機能として、隣接中継ノードから到着したIPマルチキャストパケットのうち、IPマルチキャスト保守パケットのみ抜き取る機能と、抜き取ったIPマルチキャスト保守パケット内の送信元情報(S),特定のグループ情報(G),テストモード(TM),シーケンス番号(SN),通過ルート番号(RN)を確認し、保守OpS(150)へ報告する機能と、送信元情報(S)及び特定のグループ情報(G)の組み合わせ毎の端末視聴管理プロトコルのQueryを承諾ルートの対応する視聴者端末へ送信しているか否かを確認することにより、該視聴者端末への視聴許可状況を把握する機能と、送信元情報(S)及び特定のグループ情報(G)の組み合わせ毎の端末視聴管理プロトコルのReportを承諾ルートの対応する視聴者端末から受信しているか否かを確認することにより、該視聴者端末からの視聴要求状況を把握する機能と、送信元情報(S)及び特定のグループ情報(G)の組み合わせ毎のPIM−Join及びPIM−Pruneを上流の隣接の中継ノードヘ送信しているか否かを確認することにより、上流の隣接中継ノードヘのIPマルチキャスト転送要求を把握する機能と、保守OpS(150)から問い合わせがあった際は、承諾ルートの対応する視聴者端末への視聴許可状況と、該視聴者端末からの視聴要求状況と、上流の隣接中継ノードヘのIPマルチキャスト転送要求とを報告する機能とを有する。
保守OpS(150)は、先行技術と同様の機能として、発ノードA(120)、複数の中継ノードB,C(121,122)の各々、及び、複数のエッジノードD,E(123,124)の各々と、情報の送受信を行う機能と、発ノードA(120)から報告された情報である送信元情報(S),特定のグループ情報(G),テストモード(TM),シーケンス番号(SN)と、エッジノードから報告された情報である送信元情報(S),特定のグループ情報(G),テストモード(TM),シーケンス番号(SN),通過ルート番号(RN)とを確認することにより、発ノードA(120)によって送信されたIPマルチキャスト保守パケットが到着すべきエッジノードヘ到着しているか否かを確認する機能とを有する。
保守OpS(150)は、先行技術と同様の機能として、各ノードにおける情報取得の必要性に応じて問い合わせを行い、発ノードA(120)に対しては、該発ノードA(120)の下流の隣接の中継ノードからのIPマルチキャスト転送要求を確認し、複数の中継ノードB,C(121,122)の各々に対しては、IPマルチキャスト隣接状況の把握要求と、下流の隣接ノードからのIPマルチキャストの転送要求と、上流の隣接ノードヘのIPマルチキャストの転送要求とを確認し、複数のエッジノードD,E(123,124)の各々に対しては、各視聴者端末への視聴許可状況の把握要求と、視聴者端末からの視聴要求状況の把握要求と、上流の隣接中継ノードヘのIPマルチキャストの転送要求とを確認する機能とを有する。
即ち、図1〜図4に関する本実施例のIPマルチキャスト疎通監視システムの動作は、先行技術として図7〜図13にて説明したものと同様の機能を包有することもできるが、特に、本実施例のIPマルチキャスト疎通監視システムの各構成要素は、以下に説明する機能を更に有する。ここで、本発明は、特定の発ノード、複数の配信サーバ、複数の中継ノード、複数のエッジノード、及び、複数の視聴者端末について、それぞれ本実施例の構成に限定されるものではないことは云うまでもない。
即ち、本発明による実施例のIPマルチキャスト到達監視システムは、複数の配信サーバMS1,MS2(101−1,101−2)と複数の視聴者端末h1,h2(110−1,110−2)間を接続する複数のノード(120〜124)で構成されたネットワークにて、複数のノード(120〜124)間はIPマルチキャストの隣接確認が完了しており、複数のノード(120〜124)が、少なくとも1つの発ノードA(120)、複数の中継ノードB,C(121,122)、及び複数のエッジノードD,E(123,124)からなり、IPマルチキャストの転送要求が承諾された承諾ルートを経由して、IPマルチキャストの通信をしている複数のノード(120〜124)のうち、特定の配信サーバMS1(101−1)から送出されたことを示す送信元情報(S)及び特定のグループ情報(G)からなる試験対象S,Gの情報を有するIPマルチキャスト通信が、特定の配信サーバMS1(101−1)から到達すべき複数の視聴者端末h1,h2(110−1,110−2)まで疎通しているか否かを確認するために、保守OpS(150)により、配信サーバMS1(101−1)に対してキャリアネットワークの境界に位置するノードのうちの発ノードA(120)に、観測用パケットであるIPマルチキャスト保守パケットをIPマルチキャストパケットとともに挿入して転送させた後、複数のノードのうちの着ノード(好適には、視聴者端末h1,h2(110−1,110−2)に対してキャリアネットワークの境界に位置するエッジノードD,E(123,124))で、IPマルチキャスト保守パケットのみを抽出するためのシステムである。
本発明による実施例のIPマルチキャスト到達監視システムにおいても、先行技術と同様に、配信サーバMS1(101−1)は、IPマルチキャストの転送と調停の完了後、IPマルチキャストを隣接の発ノードA(120)に転送する機能を有する。
また、複数の視聴者端末h1,h2(110−1,110−2)は、先行技術と同様に、隣接のエッジノードD,E(123,124)から転送されるIPマルチキャストを受信する機能を有する。
一方、本発明による実施例のIPマルチキャスト到達監視システムにおいて、発ノードA(120)は、第1フィルタ(a03)と、第2フィルタ(a04)と、第1揺らぎ吸収バッファES−A(a05)と、第2揺らぎ吸収バッファES−D(a06)と、通信データ用バッファ(016)と、IPマルチキャスト保守パケットバッファ(013)と、送受信制御部(014)とを有し、保守OpS(150)からの指示により、送受信制御部(014)は、第1フィルタ(a03)、第2フィルタ(a04)、第1揺らぎ吸収バッファES−A(a05)、第2揺らぎ吸収バッファES−D(a06)、通信データ用バッファ(016)、及びIPマルチキャスト保守パケットバッファ(013)を制御して、配信サーバMS1(101−1)から転送されるパケットのうち、試験対象として通信中の試験対象S,GのIPマルチキャストパケットと該試験対象S,GのIPマルチキャストパケット以外の運用中パケットとの帯域割当をX:Y(X及びYは、1以上の自然数)とした場合に、X/(X+Y)の速度で該Xの空帯域にIPマルチキャスト保守パケットをパディングパケットとして挿入して転送する。より具体的な構成を、以下に説明する。
第1フィルタ(a03)は、送受信制御部(014)からフィルタ制御の指示を受けた際は、配信サーバMS1(101−1)から転送されたパケットのうち、試験対象S,GのIPマルチキャストパケットをフィルタ(遮断)し、その他の運用中パケットを抽出して、入力転送クロックと同一の転送クロックで接続先の第1揺らぎ吸収バッファES−A(a05)に転送する機能を有する。
第2フィルタ(a04)は、送受信制御部(014)からフィルタ制御の指示を受けた際は、配信サーバMS1(101−1)から転送されたパケットのうち、その他の運用中パケットをフィルタ(遮断)し、試験対象S,GのIPマルチキャストパケットを抽出して、入力転送クロックと同一の転送クロックで接続先の通信データ用バッファ(a07)に転送する機能を有する。
通信データ用バッファ(a07)は、第2フィルタ(a04)で受信した試験対象S,GのIPマルチキャストパケットを第1フィルタ(a03)からの入力転送クロックのX/(X+Y)の速度で接続先の第2揺らぎ吸収バッファES−D(a06)に送信する機能を有する。
IPマルチキャスト保守パケットバッファ(a08)は、通信データ用バッファ(a07)から第2揺らぎ吸収バッファES−D(a06)への転送が無い際に、第1フィルタ(a03)からの入力転送クロックのX/(X+Y)の速度で接続先の第2揺らぎ吸収バッファES−D(a06)にIPマルチキャスト保守パケットをパディングパケットとして送信する機能を有する。
従って、送受信制御部(a09)は、保守OpS(150)からの制御により、第2揺らぎ吸収バッファES−D(a06)及び第1揺らぎ吸収バッファES−A(a05)内のパケットをX:Yの頻度で読み出して転送するように制御する機能を有する。
また、本発明による実施例のIPマルチキャスト到達監視システムにおいて、エッジノードD,E(123,124)は、保守OpS(150)からの指示により、使用帯域を監視して、パディングパケットとして挿入されている試験対象S,GのIPマルチキャストパケットを抽出する。より具体的な構成として、エッジノードD,E(123,124)は、試験対象S,Gトラヒック監視部(b03)と、試験パケット抽出部(b04)と、受信情報処理部(b05)とを有する。保守OpS(150)からの指示により、受信情報処理部(b05)は、試験対象S,Gトラヒック監視部(b03)と、試験パケット抽出部(b04)とを制御する。
試験対象S,Gトラヒック監視部(b03)は、隣接の中継ノードB,C(121,122)から受信したパケットを監視し、試験対象S,GのIPマルチキャストパケットの使用帯域監視情報を受信情報処理部(b05)に転送するとともに接続先の試験パケット抽出部(b04)にパケットを転送する機能を有する。
試験パケット抽出部(b04)は、パディングパケットとして挿入されている試験対象S,GのIPマルチキャストパケットを抽出して受信情報処理部(b05)に転送する機能を有する。
図1を参照して、本発明の原理を示す発ノードのIPマルチキャストパケット処理機能について説明する。尚、本図を説明する上での前提条件として「その他のパケット」と「試験対象S,GのIPマルチキャストパケット(以降、試験対象S,Gパケットと記す)」の帯域割当の割合は、3:1としている。入力トラヒック“a”(a01)は、転送クロック=1Gbps、最大スループット(以降、MAXスループットと記す)は、「試験対象S,Gパケット」=0.25Gbps、「その他のパケット」=0.75Gbpsである。尚、これらの値は、発明の理解を容易にするための一設定例にすぎず、随意、保守OpS(150)からの制御により設定可能である。
尚、Tsec間での「試験対象S,Gパケット」の実スループットは、パケット“d”(パケット長=M2)及びパケット“j”(パケット長=M4)の各々が転送され、次式のようになっているとする。
Figure 2010093633
第1フィルタ(a03)では、「試験対象S,Gパケット」のみをフィルタ処理により遮断し、転送クロック1Gbpsで第1揺らぎ吸収バッファES−A(a05)に転送する。尚、帯域割当が「その他のパケット」:「試験対象S,Gパケット」=3:1の故に、MAXスループットは0.75Gbps(=「その他のパケット」分)となる。
第2フィルタ(a04)では、「その他のパケット」のみをフィルタ処理により遮断し、転送クロック1Gbpsで通信データ用バッファ(a07)に転送する。本図の例では、パケット“d”及び“j”が転送される。尚、帯域割当が、「その他のパケット」:「試験対象S,Gパケット」=3:1の故に、MAXスループットは0.25Gbps(=「試験対象S,Gパケット」分)となる。
通信データ用バッファ(a07)に送出可能なパケットがある場合は、第2揺らぎ吸収バッファES−D(a06)に転送クロック0.25Gbpsで転送する。また、通信データ用バッファ(a07)に送出可能なパケットが無い場合(尚、通信データ用バッファ(a07)にパケットがある場合は、IPマルチキャスト保守パケットバッファ(a08)からの挿入を待機して、通信データ用バッファ(a07)からの読み出しを優先的に制御することになる。)は、IPマルチキャスト保守パケットバッファ(a08)から、IPマルチキャスト保守パケットをパディングパケットとして挿入する。
送受信制御部(a09)は、第1揺らぎ吸収バッファES−A(a05)と第2揺らぎ吸収バッファES−D(a06)からの読み出し制御は、帯域割当が「その他のパケット」:「試験対象S,Gパケット」=3:1の故に、3:1の読み出しアービトレーションを実施し、下流の中継ノードヘ転送クロック1Gbpsで転送する。
これにより、出力トラヒック“a”(a02)に示すように、「試験対象S,Gパケット」は、継続して0.25Gbpsにて転送されるので、使用可能帯域100%の転送状態、即ち、次式の転送状態となる。
Figure 2010093633
次に、図2を参照して、本発明の原理を示すエッジノードのIPマルチキャストパケット処理機能について説明する。入力トラヒック“b”(b01)は、転送クロック=1Gbps、MAXスループットは、「試験対象S,Gパケット」=0.25Gbps、「その他のパケット」=0.75Gbpsであり、「試験対象S,Gパケット」の実スループットは、発ノードA(120)にて「試験対象S,Gパケット」に割り当てられた0.25Gbpsの帯域のうちの空帯域に、IPマルチキャスト保守パケットをパディングパケットとして挿入したことにより、「試験対象S,Gパケット」の使用可能帯域100%で転送されている。本図の例では、パケット“1”(パケット長=M1)、パケット“d”(パケット長=M2)、パケット“2”(パケット長=M3)、パケット“j”(パケット長=M4)、パケット“3”(パケット長=M5)の転送が「試験対象S,Gパケット」の使用可能帯域100%の転送状態、即ち、次式の転送状態を示すことになる。
Figure 2010093633
試験対象S,Gトラヒック監視部(b03)では、上流の中継ノードより受信したパケットのうち、「試験対象S,Gパケット」のトラヒックを観測し、使用帯域監視情報を、受信情報処理部(b05)に転送し、併せて、受信したパケットはそのまま下流の試験パケット抽出部(b04)に転送する。
試験パケット抽出部(b04)では、パディングパケットとして挿入されている試験対象S,GのIPマルチキャスト保守パケットのみを抽出し、受信情報処理部(b05)に転送し、本情報を保守OpSに転送することにより、疎通性確認を実施する。併せて、抽出後の「試験対象S,Gパケット」の実スループットは、入力トラヒック“a”と等価となり、次式のようになる。
Figure 2010093633
このように本発明のIPマルチキャスト疎通監視システムによれば、配信サーバから発ノードに届いた試験対象S,GのIPマルチキャストパケットが、試験対象S,Gに割り当てられた帯域100%を使用していない場合でも、不足分の空帯域にIPマルチキャスト保守パケットをパディングパケットとして挿入することにより、試験対象S,Gの割当帯域100%の転送を満足させることができ、これによりシステム運用中においても、タイムリーに帯域使用状況を正確に確認することができるようになる。
このように、本発明は、前述した実施例に限定されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。従って、本発明は、上述の実施例にて制限されるものではなく、特許請求の範囲によってのみ制限される。
特定のサーバから到達すべき複数の視聴者端末まで通信の疎通が効率的に確認できるようになり、マルチキャスト通信を利用するサービスに有用である。
本発明による一実施例のIPマルチキャスト疎通監視システムの原理を示す発ノードのIPマルチキャストパケット処理機能に関するプロック図である。 本発明による一実施例のIPマルチキャスト疎通監視システムの原理を示すエッジノードのIPマルチキャストパケット処理機能に関するブロック図である。 本発明による一実施例のIPマルチキャスト疎通監視システムの原理を示すIPマルチキャスト到達監視方法の実施例のブロック図である。 本発明による一実施例のIPマルチキャスト疎通監視システムの原理を示すIPマルチキャスト到達監視方法の実施例におけるIPマルチキヤスト保守パケット内情報を示す図である。 従来のIPマルチキャスト到達監視方法の実施例のブロック図である(その1)。 従来のIPマルチキャスト到達監視方法の実施例のブロック図である(その2)。 先行出願技術のIPマルチキャスト到達監視方法の実施例のブロック図である(その1)。 先行出願技術のIPマルチキャスト到達監視方法の実施例のブロック図である(その2)。 先行出願技術のIPマルチキャスト到達監視方法の実施例のブロック図である(その3)。 先行出願技術のIPマルチキャスト到達監視方法の実施例のブロック図である(その4)。 先行出願技術のIPマルチキャスト到達監視方法の実施例におけるIPマルチキャスト保守パケット内情報を示す図である。 先行出願技術のIPマルチキャスト到達監視方法の実施例における帯域使用状況確認の実施例のブロック図である。 先行出願技術の原理から類推できる発ノードのIPマルチキャスト保守パケット挿入機能に関するブロック図である。
符号の説明
010 振り分け部
011 第1通信データ用バッファ
012 第2通信データ用バッファ
013 IPマルチキャスト保守パケットバッファ
014 送受信制御部
015 送信制御部
016 通信データ用バッファ
030 入力パケット
031 出力パケット
032 出力パケット
101−1,101−2 配信サーバMS1,MS2
110−1,110−2 視聴者端末h1,h2
115 自ネットワークエリア
116 配信サーバ側
117 ユーザ側(即ち、視聴者端末側)
118,119 ネットワーク境界点
120 発ノードA
121,122 中継ノードB,C
123,124 エッジノードD,E
140−1〜140−6 同一のグループ(G)宛のマルチキャストルート
150 保守OpS
160 IPマルチキャスト保守パケット情報の内訳
161 テストモード(TM)内の詳細情報
161−1 テストモード(TM)内の詳細情報
MD モード識別(通常モード/帯域確認モード)
PST パケットステータス(先頭パケット/中間パケット/最終パケット)
T 監視周期(先頭パケットから最終パケット完了までの送出時間:sec)
M パケット長(bit)
N パケット数(監視周期(T)内で送出するパケット数:個)
a01 入力トラヒック“a”
a02 出力トラヒック“a”
a03 第1フィルタ
a04 第2フィルタ
a05 第1揺らぎ吸収バッファ(ES−A)
a06 第2揺らぎ吸収バッファ(ES−D)
a07 通信データ用バッファ
a08 IPマルチキャスト保守パケットバッファ
a09 送受信制御部
b01 入力トラヒック“b”
b02 出力トラヒック“b”
b03 試験対象S,Gトラヒック監視部
b04 試験パケット抽出部
b05 受信情報処理部

Claims (6)

  1. 複数の配信サーバと複数の視聴者端末間を接続する複数のノードで構成されたネットワークにて、前記複数のノード間はIPマルチキャストの隣接確認が完了しており、前記複数のノードが、少なくとも1つの発ノード、複数の中継ノード、及び複数のエッジノードからなり、IPマルチキャストの転送要求が承諾された承諾ルートを経由して、IPマルチキャストの通信をしている複数のノードのうち、特定の配信サーバから送出されたことを示す送信元情報(S)及び特定のグループ情報(G)からなる試験対象S,Gの情報を有するIPマルチキャスト通信が、前記特定の配信サーバから到達すべき前記複数の視聴者端末まで疎通しているか否かを確認するために、保守OpSにより、前記配信サーバとキャリアネットワークの境界に位置するノードのうちの発ノードに、観測用パケットであるIPマルチキャスト保守パケットをIPマルチキャストパケットとともに挿入して転送させた後、前記複数のノードのうちの着ノードで、前記IPマルチキャスト保守パケットのみを抽出するIPマルチキャスト疎通監視方法において、
    前記発ノードの処理は
    前記特定の配信サーバから転送されるパケットのうち、試験対象として通信中の試験対象S,GのIPマルチキャストパケットと該試験対象S,GのIPマルチキャストパケット以外の運用中パケットとの帯域割当をX:Y(X及びYは、1以上の自然数)とした場合に、X/(X+Y)の速度で該Xの空帯域にIPマルチキャスト保守パケットをパディングパケットとして挿入して転送する制御ステップを含み、
    前記エッジノードの処理は、
    使用帯域を監視して、パディングパケットとして挿入されている試験対象S,GのIPマルチキャストパケットを抽出する試験対象S,G抽出ステップを含むことを特徴とするIPマルチキャスト疎通監視方法。
  2. 前記発ノードは、第1フィルタと、第2フィルタと、第1揺らぎ吸収バッファと、第2揺らぎ吸収バッファと、通信データ用バッファと、IPマルチキャスト保守パケットバッファと、送受信制御部とを有し、
    前記発ノードの処理における制御ステップは、
    前記送受信制御部により、前記第1フィルタ、前記第2フィルタ、前記第1揺らぎ吸収バッファES−A、前記第2揺らぎ吸収バッファES−D、前記通信データ用バッファ、及び前記IPマルチキャスト保守パケットバッファを制御して、
    前記第1フィルタにより、前記送受信制御部からフィルタ制御の指示を受けた際は、前記特定の配信サーバから転送されたパケットのうち、試験対象S,GのIPマルチキャストパケットをフィルタし、その他の運用中パケットを抽出して、入力転送クロックと同一の転送クロックで接続先の前記第1揺らぎ吸収バッファに転送するステップと、
    前記第2フィルタにより、前記送受信制御部からフィルタ制御の指示を受けた際は、前記特定の配信サーバから転送されたパケットのうち、その他の運用中パケットをフィルタし、試験対象S,GのIPマルチキャストパケットを抽出して、入力転送クロックと同一の転送クロックで接続先の前記通信データ用バッファに転送するステップと、
    前記通信データ用バッファにより、前記第2フィルタで受信した試験対象S,GのIPマルチキャストパケットを前記第1フィルタからの入力転送クロックのX/(X+Y)の速度で接続先の前記第2揺らぎ吸収バッファに送信するステップと、
    前記IPマルチキャスト保守パケットバッファにより、前記通信データ用バッファから前記第2揺らぎ吸収バッファへの転送が無い際に、前記第1フィルタからの入力転送クロックのX/(X+Y)の速度で接続先の前記第2揺らぎ吸収バッファにIPマルチキャスト保守パケットをパディングパケットとして送信するステップと、
    前記送受信制御部により、前記第2揺らぎ吸収バッファ及び前記第1揺らぎ吸収バッファ内のパケットをX:Yの頻度で読み出して転送するように制御するステップと、
    を含むことを特徴とする、請求項1に記載のIPマルチキャスト疎通監視方法。
  3. 前記エッジノードは、試験対象S,Gトラヒック監視部と、試験パケット抽出部と、受信情報処理部とを有し、
    前記エッジノードの処理における試験対象S,G抽出ステップは、
    前記試験対象S,Gトラヒック監視部により、当該隣接の中継ノードから受信したパケットを監視し、試験対象S,GのIPマルチキャストパケットの使用帯域監視情報を前記受信情報処理部に転送するとともに接続先の前記試験パケット抽出部にパケットを転送するステップと、
    前記試験パケット抽出部により、パディングパケットとして挿入されている試験対象S,GのIPマルチキャストパケットを抽出して前記受信情報処理部に転送するステップと、
    を含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載のIPマルチキャスト疎通監視方法。
  4. 複数の配信サーバと複数の視聴者端末間を接続する複数のノードで構成されたネットワークにて、前記複数のノード間はIPマルチキャストの隣接確認が完了しており、前記複数のノードが、少なくとも1つの発ノード、複数の中継ノード、及び複数のエッジノードからなり、IPマルチキャストの転送要求が承諾された承諾ルートを経由して、IPマルチキャストの通信をしている複数のノードのうち、特定の配信サーバから送出されたことを示す送信元情報(S)及び特定のグループ情報(G)からなる試験対象S,Gの情報を有するIPマルチキャスト通信が、前記特定の配信サーバから到達すべき前記複数の視聴者端末まで疎通しているか否かを確認するために、保守OpSにより、前記配信サーバとキャリアネットワークの境界に位置するノードのうちの発ノードに、観測用パケットであるIPマルチキャスト保守パケットをIPマルチキャストパケットとともに挿入して転送させた後、前記複数のノードのうちの着ノードで、前記IPマルチキャスト保守パケットのみを抽出するIPマルチキャスト疎通監視システムにおいて、
    前記発ノードは、
    前記特定の配信サーバから転送されるパケットのうち、試験対象として通信中の試験対象S,GのIPマルチキャストパケットと該試験対象S,GのIPマルチキャストパケット以外の運用中パケットとの帯域割当をX:Y(X及びYは、1以上の自然数)とした場合に、X/(X+Y)の速度で該Xの空帯域にIPマルチキャスト保守パケットをパディングパケットとして挿入して転送する制御手段を有し、
    前記エッジノードは、
    使用帯域を監視して、パディングパケットとして挿入されている試験対象S,GのIPマルチキャストパケットを抽出する試験対象S,G抽出手段を有することを特徴とするIPマルチキャスト疎通監視方法。
  5. 前記発ノードにおける制御手段は、第1フィルタと、第2フィルタと、第1揺らぎ吸収バッファと、第2揺らぎ吸収バッファと、通信データ用バッファと、IPマルチキャスト保守パケットバッファと、送受信制御部とを有し、
    前記送受信制御部は、前記第1フィルタ、前記第2フィルタ、前記第1揺らぎ吸収バッファES−A、前記第2揺らぎ吸収バッファES−D、前記通信データ用バッファ、及び前記IPマルチキャスト保守パケットバッファを制御し、
    前記第1フィルタは、前記送受信制御部からフィルタ制御の指示を受けた際は、前記特定の配信サーバから転送されたパケットのうち、試験対象S,GのIPマルチキャストパケットをフィルタし、その他の運用中パケットを抽出して、入力転送クロックと同一の転送クロックで接続先の前記第1揺らぎ吸収バッファに転送し、
    前記第2フィルタは、前記送受信制御部からフィルタ制御の指示を受けた際は、前記特定の配信サーバから転送されたパケットのうち、その他の運用中パケットをフィルタし、試験対象S,GのIPマルチキャストパケットを抽出して、入力転送クロックと同一の転送クロックで接続先の前記通信データ用バッファに転送し、
    前記通信データ用バッファは、前記第2フィルタで受信した試験対象S,GのIPマルチキャストパケットを前記第1フィルタからの入力転送クロックのX/(X+Y)の速度で接続先の前記第2揺らぎ吸収バッファに送信し、
    前記IPマルチキャスト保守パケットバッファは、前記通信データ用バッファから前記第2揺らぎ吸収バッファへの転送が無い際に、前記第1フィルタからの入力転送クロックのX/(X+Y)の速度で接続先の前記第2揺らぎ吸収バッファにIPマルチキャスト保守パケットをパディングパケットとして送信し、
    前記送受信制御部は、前記第2揺らぎ吸収バッファ及び前記第1揺らぎ吸収バッファ内のパケットをX:Yの頻度で読み出して転送するように制御する、
    ことを特徴とする、請求項4に記載のIPマルチキャスト疎通監視システム。
  6. 前記エッジノードの処理における試験対象S,G抽出手段は、試験対象S,Gトラヒック監視部と、試験パケット抽出部と、受信情報処理部とを有し、
    前記試験対象S,Gトラヒック監視部は、当該隣接の中継ノードから受信したパケットを監視し、試験対象S,GのIPマルチキャストパケットの使用帯域監視情報を前記受信情報処理部に転送するとともに接続先の前記試験パケット抽出部にパケットを転送し、
    前記試験パケット抽出部は、パディングパケットとして挿入されている試験対象S,GのIPマルチキャストパケットを抽出して前記受信情報処理部に転送する、
    ことを特徴とする、請求項4又は5に記載のIPマルチキャスト疎通監視システム。
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