JP2011193261A - Communication system, switching hub, and router - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、データの中継技術に関し、特に、マルチキャストされるデータの中継技術に関する。 The present invention relates to a data relay technique, and more particularly to a multicast data relay technique.
通信システムを構築するために用いられる中継装置の一例として、ルータやスイッチングハブが挙げられる。ルータとは、OSI参照モデルの第1層(物理層)から第3層(ネットワーク層)までの接続を行う中継装置であり、インターネットなどのIP(Internet Protocol)網を介して他のルータとデータの送受信を行う役割を担う。一方、スイッチングハブとは、第1層から第2層(データリンク層)までの接続を行う中継装置であって、データ通信の終端に位置する通信端末(例えば、パーソナルコンピュータなど)を通信網に収容する役割を担う。ここで、第n層の接続を行うとは、第n層の通信プロトコルにしたがってデータの転送制御を行うことをいう。 As an example of a relay device used for constructing a communication system, a router and a switching hub can be cited. A router is a relay device that connects from the first layer (physical layer) to the third layer (network layer) of the OSI reference model. Data is exchanged with other routers via an IP (Internet Protocol) network such as the Internet. It plays the role of sending and receiving. On the other hand, the switching hub is a relay device for connecting from the first layer to the second layer (data link layer), and a communication terminal (for example, a personal computer) located at the end of data communication is used as a communication network. Take the role of containing. Here, the connection of the nth layer means performing data transfer control according to the communication protocol of the nth layer.
例えば、第2層のデータブロックであるフレームのヘッダ部には、そのフレームの送信元および送信先の通信装置(中継装置や通信端末)のハードウェアアドレスであるMAC(Media Access Control)アドレスがそのフレームの送信元アドレスおよび送信先アドレスとして書き込まれ、そのペイロード部には第3層のデータブロックであるパケットが書き込まれる。そして、パケットのヘッダ部には、第3層においてその送信元および送信先を識別するための通信アドレスであるIPアドレスがそのパケットの送信元アドレスおよび送信先アドレスとして書き込まれる。ルータやスイッチングハブでは、受信したデータブロックのヘッダ部に書き込まれている送信先アドレスに基づいてそのデータブロックの転送制御が行われる。以下、図8を参照しつつ、ルータやスイッチングハブが行うデータブロックの転送制御について説明する。 For example, the header portion of a frame that is a data block of the second layer includes a MAC (Media Access Control) address that is a hardware address of a transmission device and a transmission destination communication device (relay device or communication terminal) of the frame. It is written as a transmission source address and a transmission destination address of the frame, and a packet which is a data block of the third layer is written in the payload portion. In the header portion of the packet, an IP address, which is a communication address for identifying the transmission source and transmission destination in the third layer, is written as the transmission source address and transmission destination address of the packet. In the router or switching hub, transfer control of the data block is performed based on the destination address written in the header part of the received data block. The data block transfer control performed by the router and the switching hub will be described below with reference to FIG.
図8は、ルータおよびスイッチングハブを含む通信システムの一例を示す図である。図8に示す通信システムでは、送信装置10から受信装置40−k(k=1〜4)へのデータの送信が行われる。なお、図8では詳細な図示は省略したが、ルータ20と送信装置10との間には、ルータ20が接続されているIP網と、このIP網と送信装置10とを接続する他のルータが存在する。ルータ20にはスイッチングハブ30が接続されており、スイッチングハブ30には送信装置10から送信されるデータを受信する通信端末(受信装置40−1〜40−4)が接続されている。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a communication system including a router and a switching hub. In the communication system illustrated in FIG. 8, data is transmitted from the
図8のルータ20は、送信装置10から受信装置40−1へ宛てて送信されたパケットを内包したフレーム(当該パケットがペイロード部に書き込まれているフレーム)を受信すると、そのパケットのヘッダ部を参照し、その送信先IPアドレスが自装置の配下の通信端末に割り当てられているIPアドレスである場合には、当該フレームをスイッチングハブ30へと転送する。逆に、受信したフレームに内包されているパケットが配下の通信端末へ宛てて送信されたものではない場合には、ルータ20は、ルーティングテーブルの格納内容にしたがって当該フレームを他のルータへと転送する。
When the
図8のスイッチングハブ30は、各々他の通信装置(ルータや他のスイッチングハブ、通信端末)に接続される複数のポートを有しており、これら複数のポートの各々に対応付けてそのポートの接続先の通信装置のMACアドレスを記憶している。そして、スイッチングハブ30は、何れかのポートを介してフレームを受信すると、そのフレームのヘッダ部に書き込まれている送信先MACアドレスを参照し、当該フレームをその送信先MACアドレスに対応するポートへと出力するのである。なお、以下では、スイッチングハブが有する複数のポートのうち、ルータに接続されているポート(或いは、他のスイッチングハブを介してルータに接続されているポート)を「上流側ポート」と呼び、その他のポート(図8では、受信装置40−kが接続されているポート)を「下流側ポート」と呼ぶ。
The
このように、スイッチングハブは、各ポートに対応付けたMACアドレスと受信したフレームの送信先MACアドレスとに基づいてフレームの転送制御を行う。このため、IPマルチキャストされたパケットを内包したフレームを上流側から受信した場合に、当該スイッチングハブの下流側に無駄なデータストリームを発生させてしまう、といった不具合がある。その理由は、以下の通りである。IPマルチキャストとは、特定の通信端末に宛ててパケットを送信するのではなく、そのパケットの受信を表明した通信端末のグループ(マルチキャストグループ)に宛ててパケットを送信する態様である。IPマルチキャストにおいては、パケットの送信先アドレスはマルチキャストグループに割り当てられたIPアドレスとなる。同様に、IPマルチキャストされたパケットを内包したフレームの送信先MACアドレスも、特定の通信端末のMACアドレスではなく、マルチキャストグループのIPアドレスから生成されるマルチキャストMACアドレスが用いられる。 In this way, the switching hub performs frame transfer control based on the MAC address associated with each port and the transmission destination MAC address of the received frame. For this reason, when a frame containing an IP multicast packet is received from the upstream side, a wasteful data stream is generated on the downstream side of the switching hub. The reason is as follows. IP multicast is a mode in which a packet is not sent to a specific communication terminal, but is sent to a group of communication terminals (multicast group) that has declared reception of the packet. In IP multicast, the packet destination address is the IP address assigned to the multicast group. Similarly, as a transmission destination MAC address of a frame including an IP multicast packet, a multicast MAC address generated from an IP address of a multicast group is used instead of a MAC address of a specific communication terminal.
マルチキャストMACアドレスはマルチキャストグループのIPアドレスから生成されるものであるから、スイッチングハブの各ポートに対応付けられているMACアドレスの何れとも一致しない。このように、各ポートに対応付けられているMACアドレスの何れにも一致しない送信先MACアドレスを有するフレームを受信した場合、スイッチングハブでは、当該フレームを全ての下流側ポートへ送出する処理(フラッディング)が実行される。例えば、図8に示す通信システムにおいて、送信装置10があるマルチキャストグループ宛てにパケットを送信しており、受信装置40−1のみがそのマルチキャストグループに参加している場合であっても、スイッチングハブ30においてフラッディングが行われるため、受信装置40−2〜40−4に対しても上記マルチキャストグループ宛のパケットを内包したフレームの転送が行われる。受信装置40−2〜40−4は、マルチキャストグループには参加していないのであるから、これらに対する当該フレームの転送は無駄なデータストリームに他ならない。これが、IPマルチキャストされたパケットを内包したフレームを受信した場合にスイッチングハブの下流で無駄なデータストリームが発生する理由である。
Since the multicast MAC address is generated from the IP address of the multicast group, it does not match any of the MAC addresses associated with each port of the switching hub. As described above, when a frame having a destination MAC address that does not match any of the MAC addresses associated with each port is received, the switching hub sends the frame to all downstream ports (flooding). ) Is executed. For example, in the communication system illustrated in FIG. 8, even when the
このような不具合の発生を回避するための技術が従来より種々提案されており、その一例としてはIGMP(Internet Group Management Protocol)スヌーピングが挙げられる。ここで、IGMPとは、マルチキャスト通信を実現するための通信プロトコルの1つであって、マルチキャストグループへの参加を通信端末からルータに通知するための通信プロトコルである。ルータは、IGMPにしたがって配下の通信端末からマルチキャストグループへの参加を通知されると、自装置の配下にマルチキャストグループに参加する通信端末があることを示す情報を記憶する処理(以下、参加管理処理と呼ぶ。また、マルチキャストグループからの離脱通知に応じて当該情報を削除する処理と合わせて、参加/離脱管理処理と呼ぶ)を行い、以後、上流側からそのマルチキャストグループ宛に送信されてくるパケットの下流側への転送を開始する。スヌーピングとは、「覗き見する」という意味であり、IGMPスヌーピング機能を備えたスイッチングハブは、下流側ポートにより受信したフレームに内包されているパケットのペイロード部を参照し、そのパケットがマルチキャストグループへの参加をルータに通知するためのパケット(IGMPJoin)であれば、そのマルチキャストグループを示す識別子(例えば、マルチキャストMACアドレス:以下、マルチキャストグループ識別子)を当該ポートに対応付けて記憶する。そして、上流側から転送されてくるフレームの送信先MACアドレスが上記マルチキャストグループ識別子に一致する場合には、当該マルチキャストグループ識別子を対応付けた下流側ポートへのみそのフレームを送出し、他の下流側ポートには当該フレームを送出しないようにするのである。これにより、無駄なデータストリームの発生が回避されるのである。なお、IGMPスヌーピング機能を有するスイッチングハブに関する先行技術文献としては、特許文献1が挙げられる。
Various techniques for avoiding the occurrence of such problems have been proposed, and one example is IGMP (Internet Group Management Protocol) snooping. Here, IGMP is one of communication protocols for realizing multicast communication, and is a communication protocol for notifying a router to join a multicast group from a communication terminal. When a router is notified of participation in a multicast group from a subordinate communication terminal in accordance with IGMP, the router stores information indicating that there is a communication terminal participating in the multicast group under its own device (hereinafter, participation management process). In addition, a packet that is sent to the multicast group from the upstream side is called “join / leave management process” together with the process of deleting the information in response to the notice of leaving from the multicast group. The transfer to the downstream side is started. Snooping means “peek”, and a switching hub equipped with an IGMP snooping function refers to the payload part of the packet contained in the frame received by the downstream port, and the packet is sent to the multicast group. Is a packet (IGMP Join) for notifying the router of participation, an identifier indicating the multicast group (for example, multicast MAC address: hereinafter referred to as multicast group identifier) is stored in association with the port. If the destination MAC address of the frame transferred from the upstream side matches the multicast group identifier, the frame is sent only to the downstream port associated with the multicast group identifier, and the other downstream side The frame is not sent to the port. This avoids the generation of useless data streams.
ところで、近年では、環境問題への意識の高まりに起因して電子機器の消費電力をその機能に応じた最低限の値に抑えることが大きな課題となっており、所謂省エネ法などにより消費電力に法規制が課されている場合もある。スイッチングハブなどの通信装置についても、このような風潮は例外ではない(「エネルギー使用の合理化に関する法律施行令 第21条特定機器」参照)。前述したように、無駄なデータストリームが発生しないようにするにはスイッチングハブにIGMPスヌーピング機能を実装する必要があるが、IGMPスヌーピング機能を実装する場合には、その機能を実装しない場合よりも高い処理能力が必要となり、自ずから消費電力が上昇してしまう。
本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、スイッチングハブにおける電力消費を抑えつつ、無駄なデータストリームが発生しないようにすることを可能にする技術を提供することを目的とする。
By the way, in recent years, it has become a big issue to suppress the power consumption of electronic devices to the minimum value according to the function due to the heightened awareness of environmental problems. In some cases, laws and regulations are imposed. Such a trend is no exception for communication devices such as switching hubs (see Article 21 Specified Equipment of Law Enforcement Ordinance on Rational Use of Energy). As described above, it is necessary to implement the IGMP snooping function in the switching hub to prevent useless data streams from being generated. However, when the IGMP snooping function is implemented, it is higher than when the function is not implemented. Processing power is required, and power consumption naturally increases.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique that makes it possible to prevent generation of useless data streams while suppressing power consumption in a switching hub.
上記課題を解決するために本発明は、(A)下流側の通信装置が各々接続される複数の下流側ポートと上流側の通信装置に接続される上流側ポートとを備え、各ポートを介して受信したフレームの転送制御をそのフレームの送信先アドレスに基づいて行う1または複数のスイッチングハブと、前記1または複数のスイッチングハブの上流に位置するルータと、を含み、(B)前記1または複数のスイッチングハブの各々は、前記複数の下流側ポートの各々について、その下流側ポートにより受信したフレームに内包されているパケットがマルチキャスト通信を実現するための所定の通信プロトコルにしたがって送信されたものであるか否かをそのパケットのヘッダ部を参照して判定し、当該通信プロトコルにしたがって送信されたものであると判定した場合には、当該下流側ポートを示すポート識別子を前記ルータへ通知する第1の処理と、前記ルータからの指示にしたがって下流側ポートの開閉を行う第2の処理とを実行し、(C)前記ルータは、前記1または複数のスイッチングハブの何れかからポート識別子を通知された場合に、その通知元であるスイッチングハブにより当該ルータへ中継されたパケットがマルチキャストグループへの参加を前記通信プロトコルにしたがって通知するためのものであるか否かを、当該パケットのペイロード部を参照して判定し、マルチキャストグループへの参加を通知するためのものであると判定した場合には、当該ポート識別子の通知元のスイッチグハブに対して、当該ポート識別子の示す下流側ポートのみを当該マルチキャストグループに対して開放することを指示することを特徴とする通信システム、を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention comprises (A) a plurality of downstream ports to which downstream communication devices are connected and upstream ports to be connected to upstream communication devices. 1 or a plurality of switching hubs that perform transfer control of the received frame based on a transmission destination address of the frame, and a router located upstream of the one or the plurality of switching hubs, and (B) the 1 or Each of the plurality of switching hubs has, for each of the plurality of downstream ports, a packet included in a frame received by the downstream port transmitted according to a predetermined communication protocol for realizing multicast communication Is determined by referring to the header part of the packet and transmitted according to the communication protocol. If it is determined, a first process for notifying the router of a port identifier indicating the downstream port and a second process for opening and closing the downstream port in accordance with an instruction from the router are executed. C) When the router is notified of the port identifier from any of the one or a plurality of switching hubs, the packet relayed to the router by the switching hub that is the notification source indicates that the router has joined the multicast group. If it is determined whether it is for notification according to the protocol with reference to the payload part of the packet, and if it is determined for notification of participation in the multicast group, the port identifier Only the downstream port indicated by the port identifier is assigned to the multicast group that is the notification source of the multicast group. To provide a communication system, characterized by instructing to open to.
従来のIGMPスヌーピング機能を備えたスイッチングハブにおいては、パケットのペイロード部を参照してIGMPJoinであるか否かを判定する処理が行われていたのであるが、本通信システムに含まれるスイッチングハブにおいてはパケットのヘッダ部を参照している。パケットのヘッダ部を参照する処理は、パケットのペイロード部を参照する処理に比較して処理負荷が低い。このため、上記通信システムに含まれるスイッチングハブは、IGMP機能を備えた従来のスイッチングハブよりも処理能力の低いもので充分であり、その消費電力を抑えることができる。なお、パケットのペイロード部を参照してIGMPJoinであるか否かを判定する処理はルータで行われ、ルータは、この判定結果に応じてスイッチングハブに下流側ポートの開閉を指示する。スイッチングハブでは、ルータからの指示に応じて下流側ポートの開閉が行われるため、スイッチングハブの下流側に無駄なデータストリームが発生することはない。 In the conventional switching hub having the IGMP snooping function, the process of determining whether or not the IGMP Join is performed with reference to the payload portion of the packet is performed. However, in the switching hub included in the communication system, Refers to the header of the packet. The processing that refers to the header portion of the packet has a lower processing load than the processing that refers to the payload portion of the packet. For this reason, the switching hub included in the communication system is sufficient to have a lower processing capability than the conventional switching hub having the IGMP function, and the power consumption can be suppressed. Note that a process for determining whether the packet is IGMP Join with reference to the payload portion of the packet is performed by the router, and the router instructs the switching hub to open and close the downstream port according to the determination result. In the switching hub, since the downstream port is opened and closed in accordance with an instruction from the router, no useless data stream is generated on the downstream side of the switching hub.
また、上記課題を解決するために、本発明は、(A)1または複数の他のスイッチグハブを介してルータとの間で、または他のスイッチングハブを介さずにルータとの間でフレームを送受信するための上流側ポートを備えるとともに、下流側の通信装置との間でフレームを送受信するための下流側ポートを複数備え、各ポートを介して受信したフレームの転送制御をそのフレームの送信先アドレスに基づいて行うスイッチングハブにおいて、(B)前記複数の下流側ポートの各々について、その下流側ポートを介して受信したフレームに内包されているパケットがマルチキャスト通信を実現するための所定の通信プロトコルにしたがって送信されたものであるか否かをそのパケットのヘッダ部を参照して判定し、前記通信プロトコルにしたがって送信されたものであると判定した場合には、当該下流側ポートを示すポート識別子を前記ルータへ通知する通知手段と、(C)前記ルータからの指示にしたがって下流側ポートの開閉を行うポート開閉制御手段とを有することを特徴とするスイッチングハブを提供する。なお、本発明の別の態様においては、コンピュータを上記通知手段およびポート開閉制御手段として機能させるプログラムを提供することが考えられる。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides (A) a frame between a router via one or more other switching hubs, or between a router without any other switching hub. A plurality of downstream ports for transmitting / receiving frames to / from a downstream communication device, and control of transfer of frames received via each port. In the switching hub performed based on the destination address, (B) predetermined communication for realizing, for each of the plurality of downstream ports, a packet included in a frame received via the downstream port to realize multicast communication Whether the packet is transmitted according to the protocol is determined by referring to the header of the packet, and the communication protocol is used. And (C) a port that opens and closes the downstream port in accordance with an instruction from the router when it is determined that the received port identifier is transmitted to the router. An opening / closing control means is provided. In another aspect of the present invention, it is conceivable to provide a program that causes a computer to function as the notification means and the port opening / closing control means.
また、上記課題を解決するために、本発明は、(A)1または複数のスイッチングハブを介して受信したパケットを他のルータへ転送する一方、当該他のルータから受信したパケットを前記1または複数のスイッチングハブを介してその宛先へ転送するルータにおいて、(B)前記1または複数のスイッチングハブの何れかから、マルチキャスト通信を実現するために所定の通信プロトコルにしたがって送信されたパケットを受信したことを示す通知であって、当該パケットを受信したポートを示すポート識別子を知らせる旨の通知を受信した場合に、当該パケットがマルチキャストグループへの参加を前記通信プロトコルにしたがって当該ルータへ通知するために送信されたものであるか否かを、当該パケットのペイロード部を参照して判定する判定手段と、(C)マルチキャストグループへの参加を通知するためのものであると前記判定手段により判定された場合には、前記ポート識別子の通知を行ったスイッチングハブに対して、当該ポート識別子の示すポートのみを当該マルチキャストグループに対して開放することを指示するポート開閉指示手段とを有することを特徴とするルータを提供する。なお、本発明の別の態様においては、コンピュータを上記判定手段およびポート開閉指示手段として機能させるプログラムを提供することが考えられる。 In order to solve the above problems, the present invention (A) forwards a packet received via one or more switching hubs to another router, while transferring a packet received from the other router to the above 1 or In a router that forwards to a destination via a plurality of switching hubs, (B) a packet transmitted according to a predetermined communication protocol is received from any one of the one or more switching hubs to realize multicast communication. In order to notify the router of participation in the multicast group according to the communication protocol when the notification indicating that the port identifier indicating the port that received the packet is notified is received. Refer to the payload part of the packet to determine whether it was sent or not. And (C) if it is determined by the determination means that it is for notifying participation in the multicast group, the port identifier is notified to the switching hub that has notified the port identifier. And a port opening / closing instruction means for instructing to open only the port indicated by the multicast group to the multicast group. In another aspect of the present invention, it is conceivable to provide a program that causes a computer to function as the determination unit and the port opening / closing instruction unit.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
(A:第1実施形態)
(A−1:構成)
図1は、本発明の第1実施形態の通信システム1Aの構成例を示す図である。図1においては、図8におけるものと同一の構成要素には同一の符号が付されている。図1と図8とを対比すれば明らかように、この通信システム1Aは、ルータ20に代えてルータ60を設けた点と、スイッチングハブ30に代えてスイッチングハブ50を設けた点が図8に示す通信システムと異なる。この通信システム1Aにおいては、あるマルチキャストグループ宛に送信装置10から送信されるパケットを受信装置40−k(k=1〜4)の何れか1台が受信する場合であっても、ルータ60とスイッチングハブ50とに本実施形態の特徴を顕著に示す処理を行わせて両者を協動させることで、スイッチングハブ50の下流側(すなわち、スイッチングハブ50と他の受信装置40−kの間)に無駄なデータストリームが発生しないようにしているのである。以下、本実施形態の特徴を顕著に示すスイッチングハブ50およびルータ60を中心に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(A: 1st Embodiment)
(A-1: Configuration)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system 1A according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same components as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals. As is clear from a comparison between FIG. 1 and FIG. 8, this
図2は、スイッチングハブ50の構成を示すブロック図である。図2に示すように、スイッチングハブ50は、通信インタフェース(以下、I/F)部510、スイッチングエンジン部520、記憶部530および制御部540を有している。制御部540は、例えばCPU(Central Processing Unit)であり、記憶部530に格納されているファームウェアにしたがって各部の作動制御を中枢的に行う。このファームウェアにしたがって制御部540が実行する処理については後に詳細に説明する。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the switching
通信I/F部510は、他の通信装置との間でフレームの授受を行うインタフェースであり、各々他の通信装置が接続される複数のポート(図2では、ポート512Uおよび512D−1〜512D−4の5つのポート)を有している。本実施形態では、これら複数のポートの各々を介してその接続先の通信装置との間でフレームの授受が行われる。図2のポート512Uはルータ60に接続されている上流側ポートであり、ポート512D−k(k=1〜4)は各々受信装置40−kに接続された下流側ポートである。これら複数のポートの各々には、各ポートを一意に識別するポート識別子が予め割り当てられている。本実施形態では、ポート512Uにはポート番号“0”が、ポート512D−k(k=1〜4)には、ポート番号“k”が割り当てられており、これらポート番号がポート識別子の役割を果たす。
The communication I /
スイッチングエンジン部520は、例えばASICである。このスイッチングエンジン部520は、記憶部530に格納されているフレーム転送制御テーブルの格納内容を参照しつつ、通信I/F部510の各ポートを介して受信したフレームの送信先MACアドレスに基づいて、前述したフレームの転送制御を行う。加えて、本実施形態のスイッチングエンジン部520は、下流側ポートを介してフレームを受信した場合に、そのフレームの転送制御に先立って、図3に示すIGMPパケット判別処理を実行する。詳細については動作例において明らかにするが、このIGMPパケット判別処理は、下流側ポートを介して受け取ったフレームがIGMPパケット(IGMPJoinであるか否かは問わない)を内包したものである場合に、当該フレームを受信したポートのポート識別子をルータ60へ通知する処理である。本実施形態では、ルータ60へのポート識別子の通知には、専用のフレーム(以下、ポート識別子通知フレーム)が用いられる。このポート識別子通知フレームのヘッダ部には、当該フレームの送信元(すなわち、スイッチングハブ50)および送信先(ルータ60)のMACアドレスに加えて当該フレームがポート識別子通知フレームであることを示す種別情報が書き込まれる。また、ポート識別子通知フレームのペイロード部には、IGMPパケットを内包したフレームを受信した下流側ポートのポート識別子が書き込まれる。
The switching
記憶部530は、図2では詳細な図示を省略したが、例えばRAM(Random Access Memory)などの揮発性メモリとEPROM(Erasable Programmable ROM)などの不揮発性メモリとを含んでいる。上記ファームウェアは不揮発性メモリに記憶され、揮発性メモリには上記フレーム転送制御テーブルが格納される。また、この揮発性メモリは、上記ファームウェアを実行する際のワークメモリとして制御部540によって利用されるとともに、前述したフレーム転送制御の際にフレームを一時的に蓄積しておくバッファの役割も果たす。
Although detailed illustration is omitted in FIG. 2, the
図2のフレーム転送制御テーブルには、各ポートのポート識別子に対応付けてそのポートに接続されている通信装置のMACアドレスが登録されている。なお、フレーム転送制御テーブルへのMACアドレスおよびポート識別子の登録については周知の手法を採用すれば良い。また、このフレーム転送制御テーブルには、上記各ポートの接続先の通信装置がマルチキャストグループに参加している場合に、そのポートのポート識別子に対応付けてそのマルチキャストグループのマルチキャストグループ識別子が登録される。スイッチングエンジン部520は、通信I/F部510から受け取ったフレームがマルチキャストグループ宛のものである場合には、そのマルチキャストグループのマルチキャストグループ識別子に対応付けてフレーム転送制御テーブルに登録されているポート識別子の示すポートのみから当該フレームを出力し、これにより無駄なデータストリームの発生を回避するのである。
In the frame transfer control table of FIG. 2, the MAC address of the communication device connected to the port is registered in association with the port identifier of each port. A well-known method may be employed for registering the MAC address and port identifier in the frame transfer control table. Also, in this frame transfer control table, when the communication device to which each port is connected participates in the multicast group, the multicast group identifier of the multicast group is registered in association with the port identifier of the port. . When the frame received from the communication I /
このようにポート識別子と対応付けてマルチキャストグループ識別子をフレーム転送制御テーブルに登録することは、そのマルチキャストグループ宛のフレームを当該ポート識別子の示すポートを通過させるようにすることであるから、「マルチキャストグループに対してポートを開放する」という。逆に、フレーム転送制御テーブルに互いに対応付けて登録されているポート識別子およびマルチキャストグループ識別子の組を削除すること、或いは、このような登録を行わないこと、を「マルチキャストグループに対してポートを閉塞する」という。詳細については後述するが、マルチキャストグループに対してポートの開放(または閉塞)を行うポート開閉制御処理はルータ60からの指示に応じて制御部540が実行する。ルータ60からのポートの開閉指示についても新たに定義された専用のフレーム(ポート開閉指示フレーム)が用いられる。
以上がスイッチングハブ50の構成である。
Registering a multicast group identifier in the frame forwarding control table in association with the port identifier in this way is to allow a frame addressed to the multicast group to pass through the port indicated by the port identifier. To open the port. " Conversely, deleting a set of port identifiers and multicast group identifiers registered in association with each other in the frame forwarding control table, or not performing such registration, “blocks the port against the multicast group. It is said. Although details will be described later, the port opening / closing control process for opening (or closing) the port for the multicast group is executed by the
The above is the configuration of the switching
次いで、図4を参照しつつルータ60の構成を説明する。図4は、ルータ60の構成を示すブロック図である。図4に示すように、ルータ60は、通信I/F部610、ルーティングエンジン部620および記憶部630を有している。通信I/F部610は、図2の通信I/F部510と同様に、複数のポート(図4では、ポート612Uおよび612Dの2つのポート)を有している。図4のポート612UはIP網(図示略)に接続される上流側ポートであり、ポート612Dはスイッチングハブ50に接続される下流側ポートである。なお、本実施形態の通信I/F部610は、下流側ポートを1つだけ有しているが複数の下流側ポートを有していても勿論良い。
Next, the configuration of the
ルーティングエンジン部620は、CPUとRAMとを含んでいる(図4では、何れも図示略)。上記CPUは、記憶部630に格納されているファームウェア(プログラム)にしたがって、記憶部630に記憶されているルーティングテーブルと通信I/F部610から引渡されるフレームのペイロード部に書き込まれているパケットの送信先IPアドレスとに基づいたパケット転送制御やマルチキャストグループへの参加/離脱管理処理を行う。パケット転送制御処理については、一般的なルータが行うものと特段代わったところはないため説明を省略する。なお、本実施形態では、ルーティングエンジン部620をCPUとRAMにより構成したが、ASICで構成しても勿論良い。
The
加えて、本実施形態のルーティングエンジン部620のCPUは、上記パケット転送制御処理やマルチキャストグループへの参加/離脱管理処理に先立って、図5に示すスイッチングハブ制御処理を上記ファームウェアにしたがって実行する。詳細については後述するが、このスイッチングハブ制御処理では、まず、通信I/F部610から引き渡されたフレームがポート識別子通知フレームであるか否かが判定され、さらに、当該ポート識別子通知フレームの送信元(すなわち、スイッチングハブ50)から受信した他のフレームに内包されているパケットがマルチキャストグループへの参加(或いは、マルチキャストグループからの離脱)を通知するためのものであるか否かが判定される。そして、これらの要件を全て満たした場合には、ルーティングエンジン部620は、前述したポート開閉指示フレームを上記ポート識別子通知フレームの送信元へ返信するのである。つまり、上記ファームウェアにしたがって作動するルーティングエンジン部620は、上記各判定を行う判定手段、および、ポート開閉指示フレームを上記ポート識別子通知フレームの送信元へ返信し、下流側ポートの開閉を指示するポート開閉指示手段として機能するのである。このポート開閉指示フレームのヘッダ部には、送信元(すなわち、ルータ60)および送信先(すなわち、スイッチングハブ50)のMACアドレスとともに、当該フレームがポート開閉指示フレームであることを示す種別情報が書き込まれる。また、ポート開閉指示フレームのペイロード部には、上記IGMPパケットにより参加(或いは離脱)を通知されたマルチキャストグループを示すマルチキャストグループ識別子と、そのマルチキャストグループに対して開放(または閉塞)するべきポートのポート識別子(すなわち、上記ポート識別子通知フレームにより通知されたポート識別子)と、当該ポートを開放するのかそれとも閉塞するのかを指示する指示子と、が書き込まれる。
以上がルータ60の構成である。
In addition, prior to the packet transfer control process and the multicast group participation / leaving management process, the CPU of the
The above is the configuration of the
(A−2:動作)
次いで、図1に示す通信システム1Aにおいて、送信装置10からマルチキャストされるデータを受信装置40−1が受信する場合を例にとって、スイッチングハブ50およびルータ60が実行する動作を説明する。
(A-2: Operation)
Next, operations performed by the switching
受信装置40−1のユーザは、送信装置10からマルチキャストされるデータの受信を所望する場合、まず、そのマルチキャストグループへの参加を指示する旨の操作を受信装置40−1に対して行う。このような操作が為されると、受信装置40−1の制御部(図示略)は、上記マルチキャストグループへの参加を通知する旨のIGMPパケット(すなわち、IGMPJoin)を生成する。このようにして生成されたIGMPパケットは、受信装置40−1内で第2層のデータブロックであるフレームのペイロード部に書き込まれ、ルータ60へ宛てて送信される。このフレームのヘッダ部には、その送信元MACアドレスとして受信装置40−1のMACアドレスが、その送信先MACアドレスとしてルータ60のMACアドレスが書き込まれている。
When the user of the receiving device 40-1 desires to receive data multicast from the transmitting
このようにして受信装置40−1から送信されたフレームは、スイッチングハブ50においてその受信装置40−1を接続するポート(本動作例では、ポート512D−1)を介してスイッチングエンジン部520に入力される。前述したように、スイッチングエンジン部520は、下流側ポートを介してフレームを受信した場合には、図3に示すIGMPパケット判別処理を実行し、その後、その宛先に基づいたフレーム転送制御を行う。なお、上流側ポートを介してフレームを受信した場合には、スイッチングエンジン部520は、IGMPパケット判別処理を行うことなく、その宛先に基づくフレーム転送制御を行う。本動作例においては、スイッチングハブ50は下流側ポートであるポート512D−1を介してフレームを受信するのであるから、フレーム転送制御に先立って、図3のIGMPパケット判別処理が実行される。
The frame transmitted from the receiving device 40-1 in this way is input to the
図3は、スイッチングハブ50のスイッチングエンジン部520が実行するIGMPパケット判別処理の流れを示すフローチャートである。図3に示すように、スイッチングエンジン部520は、下流側ポートを介して受信したフレームのペイロード部に書き込まれているパケットのヘッダ部を参照し、当該パケットがIGMPパケットであるか否かを判定する(ステップSA100)。具体的には、スイッチングエンジン部520は、受信したフレームのペイロード部に書き込まれているパケットのヘッダ部を読み出し、そのヘッダ部に記述されているプロトコル種別がIGMPを示すものであるか否かを判定する。このプロトコル識別子がIGMPを示すものである場合には、ステップSA100の判定結果は“Yes”になり、その他のプロトコルを示すものである場合には、ステップSA100の判定結果は“No”になる。そして、スイッチングエンジン部520は、ステップSA100の判定結果が“Yes”である場合にのみ、IGMPパケットを受信した下流側ポートのポート識別子を通知するためのポート識別子通知フレームを生成し、ルータ60に送信する(ステップSA110)。
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of IGMP packet determination processing executed by the switching
前述したように、本動作例において受信装置40−1からスイッチングハブ50へ送信されるフレームのペイロード部には、IGMPパケット(具体的には、IGMPJoin)が書き込まれている。したがって、上記ステップSA100の判定結果は“Yes”になり、当該フレームを受信したポートのポート識別子(ポート512D−1のポート識別子)をペイロード部に書き込んだポート識別子通知フレームがスイッチングハブ50からルータ60へ送信される。また、このポート識別子通知フレームとは別個に、受信装置40−1から受信したフレーム(IGMPパケットを内包したフレーム)のルータ60への転送も行われる。
As described above, the IGMP packet (specifically, IGMP Join) is written in the payload portion of the frame transmitted from the receiving device 40-1 to the switching
図5は、ルータ60のルーティングエンジン部620が実行するスイッチングハブ制御処理の流れを示すフローチャートである。図5に示すように、ルーティングエンジン部620は、下流側ポート(ポート612D)を介してフレームを受信すると、まず、そのフレームがポート識別子通知フレームであるか否かをそのフレームのヘッダ部に書き込まれている種別情報を参照して判定する(ステップSB100)。そして、ルーティングエンジン部620は、ステップSB100の判定結果が“Yes”である場合にのみ、ステップSB110以降の処理を実行する。本動作例においてスイッチングハブ50からまず、ポート識別子通知フレームが送信されてくるのであるから、ステップSB100の判定結果は“Yes”になり、ステップSB110以降の処理が実行される。
FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the switching hub control process executed by the
ステップSB110の処理は、ポート識別子通知フレームの送信元から受信した他のフレームが、マルチキャストグループへの参加(或いはマルチキャストグループからの離脱)を通知するIGMPパケットを内包したものであるか否かを判定する処理である。ここで、ポート識別子通知フレームの送信元から受信した他のフレームに内包されているパケットがマルチキャストグループへの参加(或いはマルチキャストグループからの離脱)を通知するIGMPパケットであるか否かの判定は、従来のIGMPスヌーピングにおける場合と同様に、そのフレームに内包されているパケットのペイロード部を参照して行えば良い。 The process of step SB110 determines whether or not another frame received from the transmission source of the port identifier notification frame includes an IGMP packet notifying participation in the multicast group (or leaving the multicast group). It is processing to do. Here, the determination as to whether or not a packet included in another frame received from the transmission source of the port identifier notification frame is an IGMP packet notifying participation in the multicast group (or leaving the multicast group) Similar to the case of the conventional IGMP snooping, it may be performed by referring to the payload portion of the packet included in the frame.
そして、ステップSB110の判定結果が“Yes”である場合には、ルーティングエンジン部620は、上記IGMPパケットの内容に応じて下流側ポートの開閉を指示する旨のポート開閉指示フレームを生成し、上記ポート識別子通知フレームの送信元へ宛てて送信する(ステップSB120)。例えは、ポート識別子通知フレームの送信元から受信した他のフレームに内包されているパケットが、マルチキャストグループへの参加を通知する旨のIGMPパケット(IGMPJoin)である場合には、ルーティングエンジン部620は、上記ポート識別子通知フレームにて通知されたポート識別子の示すポートのみをそのマルチキャストグループに対して開放することを指示する旨のポート開閉指示フレームを生成して送信する。一方、マルチキャストグループからの離脱を通知する旨のIGMPパケットである場合には、ルーティングエンジン部620は、上記ポート識別子通知フレームにて通知されたポート識別子の示すポートを、当該離脱を通知されたマルチキャストグループに対して閉塞することを指示する旨のポート開閉指示フレームを生成して送信する。
If the determination result in step SB110 is “Yes”, the
本動作例では、スイッチングハブ50を介して受信装置40−1から送信されてくるパケットはIGMPJoinであるから、ステップSB110の判定結果は“Yes”になり、ステップSB120の処理が実行される。つまり、本動作例では、ポート番号“1”のポートのみを上記IGMPJoinにて参加通知されたマルチキャストグループに対して開放すること(換言すれば、他の下流側ポートを閉塞すること)を指示する旨のポート開閉指示フレームがルータ60からスイッチングハブ50へ送信される。
In this operation example, since the packet transmitted from the receiving device 40-1 via the switching
スイッチングハブ50の制御部540は、通信I/F部510およびスイッチングエンジン部520を介してポート開閉指示フレームを受信すると、当該フレームの内容にしたがって下流側ポートの開閉(すなわち、フレーム転送制御テーブルの格納内容の更新)を行う。その結果、スイッチングハブ50の下流側の4つのポートのうち、ポート番号“1”のポート(すなわち、ポート512D−1)のみが上記マルチキャストグループに対して開放され、他の下流側ポートは閉塞される。このため、送信装置10から上記マルチキャストグループ宛のパケットの送信が開始され、当該パケットがルータ60からスイッチングハブ50へと転送されても、そのパケットが受信装置40−2、40−3および40−4に転送されることはなく、無駄なデータストリームが発生することはない。
以上が本実施形態の動作である。
When receiving the port opening / closing instruction frame via the communication I /
The above is the operation of this embodiment.
従来のIGMPスヌーピング機能を備えたスイッチングハブにおいては、パケットのペイロード部を参照してIGMPJoinであるか否かを判定する処理が行われていたのであるが、本実施形態のスイッチングハブ50においてはパケットのヘッダ部を参照しており、パケットのペイロード部を参照してIGMPJoinであるか否かを判定する処理はルータ60で行われる。パケットのヘッダ部を参照する処理は、パケットのペイロード部を参照する処理に比較して処理負荷が低く、このため、スイッチングハブ50として、IGMPスヌーピング機能を備えたスイッチングハブよりも処理能力の低いものを用いることができ、その消費電力を抑えることができる。また、本実施形態においてスイッチングハブ50の下流に無駄なデータストリームが発生しないことは前述した通りである。このように、本実施形態によれば、スイッチングハブにおける電力消費を抑えつつ、そのスイッチングハブよりも下流側に無駄なデータストリームが発生しないようにすることが可能になる。
In the conventional switching hub having the IGMP snooping function, the process of determining whether or not the IGMP Join is performed with reference to the payload portion of the packet is performed. In the switching
(B:第2実施形態)
上述した第1実施形態の通信システム1Aでは、ルータ60にスイッチングハブが1台だけ接続されていたが、複数のスイッチングハブがルータ60の下流に接続されている態様も勿論考えられる。本実施形態は、ルータ60の下流に複数のスイッチングハブが接続されている点が、上述した第1実施形態と異なる。
(B: Second embodiment)
In the communication system 1A of the first embodiment described above, only one switching hub is connected to the
ここで、ルータ60の下流に複数のスイッチングハブが接続される態様の具体例としては、以下の2つの態様が考えられる。第1に、図6(A)に示す通信システム1Bのように、複数のスイッチングハブ(図6(A)では、スイッチングハブ50A、50B、50Cおよび50Dの4台)が直接ルータに接続されている態様(換言すれば、各スイッチングハブが他のスイッチングハブを介さずにルータに接続されている態様)である。なお、図6(A)では、ルータ60よりも上流の通信装置(例えば、図1の送信装置10)の図示を省略した(図6(B)も同様)。そして、第2の態様は、図6(B)に示す通信システム1Cのように、複数のスイッチングハブに、1台または複数台の他のスイッチングハブを介してルータに接続されているものが含まれている態様である。例えば、図6(B)において、スイッチングハブ50Bは、1台の他のスイッチングハブ(スイッチングハブ50A)を介してルータ60に接続されており、スイッチングハブ50Cは、複数台の他のスイッチングハブ(すなわち、スイッチングハブ50Bおよび50A)を介してルータ60に接続されている。
Here, as a specific example of a mode in which a plurality of switching hubs are connected downstream of the
図6(A)および図6(B)に示す何れの接続態様においても、図3のIGMPパケット判別処理およびポート開閉制御処理をスイッチングハブ50A〜50Dの各々に実行させ、かつ、図5に示すスイッチングハブ制御処理をルータ60に実行させることで、無駄なデータストリームの発生を回避することができる。なお、図6(B)に示す接続態様において、下流側に他のスイッチングハブが接続されているスイッチングハブが、IGMPパケット判別処理およびポート開閉制御処理を行わず、また、IGMPスヌーピング機能も有してないスイッチングハブ(すなわち、マルチキャストパケットのフィルタリングを行わないスイッチングハブ)であっても、そのスイッチングハブがポート識別子通知フレームおよびポート開閉指示フレームを転送することができるものであり、さらに下流のスイッチングハブが図3のIGMPパケット判別処理およびポート開閉制御処理を実行可能なものであれば、当該下流側のスイッチングハブの下流には無駄なデータストリームは発生しない。
6A and 6B, each of the
例えば、図6(B)に示す態様において、スイッチングハブ50AはIGMPパケット判別処理およびポート開閉制御処理を行わず、また、IGMPスヌーピング機能も有してないものであるとする。そして、スイッチングハブ50B〜50Dは、何れも、IGMPパケット判別処理およびポート開閉制御処理を実行可能なものであるとする。この場合において、スイッチングハブ50Bに接続されている受信装置40BのみがIGMPJoinを送信すると、スイッチングハブ50Bは、受信装置40Bが接続されているポートのポート識別子をルータ60へ通知し、ルータ60からの指示に応じて当該ポートのみをそのマルチキャストグループに開放する。また、スイッチングハブ50Cおよび50Dは、各々の接続先の受信装置からIGMPJoinは送信されてこないのであるから、上記IGMPパケット判別処理を行うことはなく、そのマルチキャストグループに対するポートの開放をルータ60から指示されることはない。つまり、スイッチングハブ50Cおよび50Dの下流側の各ポートは上記マルチキャストグループに対して閉塞されたままである。
For example, in the aspect shown in FIG. 6B, it is assumed that the
このような状況で上記マルチキャストグループ宛のパケットの送信が開始されると、スイッチングハブ50Aでは、マルチキャストパケットのフィルタリングは行われないため、当該パケットを内包したフレームは、スイッチングハブ50Bと50Dに転送される。しかし、スイッチングハブ50Dでは、上記マルチキャストグループに対する下流側ポートの開放は行われていないため、上記フレームがスイッチングハブ50Dの下流側に転送されることはない。一方、スイッチングハブ50Bでは、受信装置40Bが接続されているポートのみが上記マルチキャストグループに開放されているため、このポートを介してのみ当該フレームの転送が行われ、スイッチングハブ50Bからスイッチングハブ50Cに上記フレームが転送されることはない。このように、最上流のスイッチングハブ50Aがマルチキャストパケットのフィルタリングを行わないものであっても、その下流側のスイッチングハブ50B、50Cおよび50Dの下流には無駄なデータストリームは発生しないのである。
When transmission of a packet addressed to the multicast group is started in such a situation, since the switching of the multicast packet is not performed in the
このように、ルータの下流に複数のスイッチングハブが接続されている場合においても、IGMPスヌーピングをスイッチングハブのみで行う場合に比較して各スイッチングハブの処理負荷を軽減しつつ、無駄なデータストリームが発生することを防止することができる。このため、IGMPスヌーピングを各スイッチングハブに実行させる場合に比較して各スイッチングハブの処理能力を低く抑えることができ、その電力消費を抑えることが可能になる。 In this way, even when a plurality of switching hubs are connected downstream of the router, a wasteful data stream can be generated while reducing the processing load of each switching hub as compared with the case where IGMP snooping is performed only by the switching hub. Occurrence can be prevented. For this reason, compared with the case where IGMP snooping is performed by each switching hub, the processing capability of each switching hub can be suppressed low, and it becomes possible to suppress the power consumption.
(C:変形)
以上、本発明の第1および第2実施形態について説明したが、これら実施形態を以下のように変形しても勿論良い。
(1)上述した実施形態では、ポート識別子通知フレームの送信により、IGMPパケットを内包したフレームを受信した下流側ポートのポート識別子をルータ60に通知したが、当該フレームのヘッダ部の所定の領域(例えば、オプションフィールドなど)に上記ポート識別子と当該ポート識別子の通知を行うスイッチングハブのMACアドレスとを追記して転送することでルータ60への通知を実現しても良い。ここで、ポート識別子の他にそのポート識別子の通知元のMACアドレスを追記するようにしたのは、その通知元をルータ60に伝達するためである。また、通信システムに、1または複数の他のスイッチングハブを介してルータに接続されているスイッチングハブが含まれている場合には、上流側のスイッチングハブほど上記所定の領域の先頭に近い位置にポート識別子およびMACアドレスを追記させるといった具合に、階層的にポート識別子およびMACアドレスの追記を行わせるようにすれば良い。例えば、図6(B)のスイッチングハブ50BがIGMPパケットを内包したフレームF1の転送を行う際には、そのフレームを受信したポートのポート識別子と当該ポート識別子の通知元のMACアドレス(すなわち、スイッチングハブ50BのMACアドレス)とをヘッダ部に追記したフレームF2(図7参照)をスイッチングハブ50Aに送信させ、スイッチングハブ50Aには、そのフレームを受信したポートのポート識別子と当該ポート識別子の通知元のMACアドレス(すなわち、スイッチングハブ50AのMACアドレス)とをヘッダ部に追記したフレームF3(図7参照)をルータ60に送信させるようにすれば良い。
(C: deformation)
Although the first and second embodiments of the present invention have been described above, it is needless to say that these embodiments may be modified as follows.
(1) In the above-described embodiment, the port identifier of the downstream port that received the frame containing the IGMP packet is notified to the
(2)上述した実施形態では、IGMPパケットを内包したフレームを受信したスイッチングハブ50に、そのフレームを受信した下流側ポートのポート識別子をルータ60へ通知させた。しかし、ポート識別子に加えてそのIGMPパケットの送信元の通信アドレス(MACアドレスまたはIPアドレス)を通知させるようにしても良い。このような態様によれば、各々マルチキャストアドレスが異なる複数のマルチキャストグループに受信装置40−k(k=1〜4)の各々が参加するような場合であっても、各受信装置40−kから送信されたIGMPJoinとそのIGMPJoinを含むフレームを受信したスイッチングハブの下流側ポートのポート識別子とを、そのIGMPJoinの送信元アドレスと上記ポート識別子とともに通知される通信アドレスとに基づいて対応付け、各マルチキャストグループに対するポートの開閉を適切に行うことが可能になる。
(2) In the above-described embodiment, the switching
(3)上述した実施形態では、ポート識別子通知フレームの送信元のスイッチングハブによって中継されたフレームに内包されているパケットが、マルチキャストグループへの参加またはマルチキャストグループからの離脱を通知するためのものであるか否かをルータ60に判定させ、その判定結果に応じたポート開閉指示フレームをルータ60に送信させた。しかし、IGMPのバージョンによっては、マルチキャストグループからの離脱を通知するためのIGMPパケットが定義されていない場合がある。このため、マルチキャストグループへの参加を通知するためのパケットのみをステップSB110の判定対象としても勿論良い。このように、マルチキャストグループへの参加を通知するためのパケットのみをステップSB110の判定対象とする場合には、当該パケットを受信してから一定時間が経過した時点でそのマルチキャストグループに対してポートを閉塞することを指示するポート開閉指示フレームを送信するなどのタイマ処理をルータ60に実行させるようにしても良い。
(3) In the above-described embodiment, the packet included in the frame relayed by the switching hub that is the transmission source of the port identifier notification frame is for notifying participation in or leaving from the multicast group. Whether or not there is a
(4)上述した実施形態では、スイッチングハブ50におけるIGMPパケット判別処理をASIC(スイッチングエンジン部520)に実行させ、同ポート開閉制御処理をファームウェアにしたがって制御部540に実行させた。つまり、上記実施形態では、IGMPパケット判別処理をハードウェアで実現し、ポート開閉制御処理をソフトウェアで実現したのである。しかし、両者をソフトウェア(またはハードウェア)で実現しても良く、また、IGMPパケット判別処理をソフトウェアで実現し、ポート開閉制御処理をハードウェアで実現しても良い。同様に、ルータ60におけるスイッチングハブ制御処理をハードウェアで実現するようにしても勿論良い。
(4) In the above-described embodiment, the IGMP packet discrimination process in the switching
また、IGMPパケット判別処理とポート開閉制御処理をソフトウェア(すなわち、スイッチングハブのファームウェアで)で実現する態様においては、CD−ROM(Compact Disk-Read Only Memory)などのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に当該ファームウェアを書き込んで配布しても良く、また、インターネットなどの電気通信回線経由のダウンロードにより当該ファームウェアを配布しても良い。このようにして配布されるファームウェアによって既存のスイッチングハブのファームウェアを書き換えることで、スイッチングハブ50と同一の機能を既存のスイッチングハブに付与することが可能になるからである。同様に、スイッチングハブ制御処理を実現するファームウェアについても、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に書き込んで配布しても良く、インターネットなどの電気通信回線経由のダウンロードにより配布しても良い。このようにして配布されるファームウェアによって既存のルータのファームウェアを書き換えることで、ルータ60と同一の機能を既存のルータに付与することが可能になるからである。なお、上記実施形態においてスイッチングハブ50の記憶部530に記憶されていたファームウェア(すなわち、ポート開閉制御処理を制御部540に実行させるプログラム)についても、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に書き込んで配布しても良く、また電気通信回線経由のダウンロードにより配布しても良い。
Further, in an aspect in which the IGMP packet discrimination process and the port opening / closing control process are realized by software (that is, by the firmware of the switching hub), the computer-readable recording medium such as a CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory) is used. The firmware may be written and distributed, or the firmware may be distributed by downloading via a telecommunication line such as the Internet. This is because, by rewriting the firmware of the existing switching hub with the firmware thus distributed, the same function as the switching
1A,1B,1C…通信システム、10…送信装置、20,60…ルータ、30,50…スイッチングハブ、40−k(k=1〜4)…受信装置、510,610…通信I/F部、512U,512D−k(k=1〜4),612U、612D…ポート、520…スイッチングエンジン部、620…ルーティングエンジン部、530,630…記憶部、540…制御部。
1A, 1B, 1C ... communication system, 10 ... transmission device, 20,60 ... router, 30,50 ... switching hub, 40-k (k = 1-4) ... reception device, 510,610 ... communication I /
Claims (3)
(B)前記1または複数のスイッチングハブの各々は、前記複数の下流側ポートの各々について、その下流側ポートにより受信したフレームに内包されているパケットがマルチキャスト通信を実現するための所定の通信プロトコルにしたがって送信されたものであるか否かをそのパケットのヘッダ部を参照して判定し、当該通信プロトコルにしたがって送信されたものであると判定した場合には、当該下流側ポートを示すポート識別子を前記ルータへ通知する第1の処理と、前記ルータからの指示にしたがって下流側ポートの開閉を行う第2の処理とを実行し、
(C)前記ルータは、前記1または複数のスイッチングハブの何れかからポート識別子を通知された場合に、その通知元であるスイッチングハブにより当該ルータへ中継されたパケットがマルチキャストグループへの参加を前記通信プロトコルにしたがって通知するためのものであるか否かを、当該パケットのペイロード部を参照して判定し、マルチキャストグループへの参加を通知するためのものであると判定した場合には、当該ポート識別子の通知元のスイッチグハブに対して、当該ポート識別子の示す下流側ポートのみを当該マルチキャストグループに対して開放することを指示する
ことを特徴とする通信システム。 (A) a plurality of downstream ports to which downstream communication devices are respectively connected and upstream ports connected to upstream communication devices, and transfer control of frames received via each port is performed. One or more switching hubs based on a destination address, and a router located upstream of the one or more switching hubs,
(B) For each of the one or more switching hubs, a predetermined communication protocol for realizing, for each of the plurality of downstream ports, a packet included in a frame received by the downstream port to realize multicast communication Port identifier indicating the downstream port when it is determined whether the packet is transmitted according to the communication protocol, and when it is determined that the packet is transmitted according to the communication protocol. And a second process for opening and closing the downstream port in accordance with an instruction from the router,
(C) When the router is notified of the port identifier from any of the one or a plurality of switching hubs, the packet relayed to the router by the switching hub that is the notification source will participate in the multicast group. If it is determined whether it is for notification according to the communication protocol with reference to the payload part of the packet, and if it is determined for notification of participation in the multicast group, the port A communication system characterized by instructing a switching hub that is an identifier notification source to release only the downstream port indicated by the port identifier to the multicast group.
(B)前記複数の下流側ポートの各々について、その下流側ポートを介して受信したフレームに内包されているパケットがマルチキャスト通信を実現するための所定の通信プロトコルにしたがって送信されたものであるか否かをそのパケットのヘッダ部を参照して判定し、前記通信プロトコルにしたがって送信されたものであると判定した場合には、当該下流側ポートを示すポート識別子を前記ルータへ通知する通知手段と、
(C)前記ルータからの指示にしたがって下流側ポートの開閉を行うポート開閉制御手段と
を有することを特徴とするスイッチングハブ。 (A) An upstream port for transmitting / receiving a frame to / from a router via one or more other switching hubs or from / to a router without going through another switching hub and a downstream side In a switching hub that includes a plurality of downstream ports for transmitting and receiving a frame to and from the communication device, and performs transfer control of a frame received via each port based on a transmission destination address of the frame,
(B) For each of the plurality of downstream ports, is the packet included in the frame received via the downstream port transmitted according to a predetermined communication protocol for realizing multicast communication? A notification means for notifying the router of a port identifier indicating the downstream port when it is determined whether the packet is transmitted according to the communication protocol. ,
(C) Port switching control means for opening and closing a downstream port according to an instruction from the router.
(B)前記1または複数のスイッチングハブの何れかから、マルチキャスト通信を実現するために所定の通信プロトコルにしたがって送信されたパケットを受信したことを示す通知であって、当該パケットを受信したポートを示すポート識別子を知らせる旨の通知を受信した場合に、当該パケットがマルチキャストグループへの参加を前記通信プロトコルにしたがって当該ルータへ通知するために送信されたものであるか否かを、当該パケットのペイロード部を参照して判定する判定手段と、
(C)マルチキャストグループへの参加を通知するためのものであると前記判定手段により判定された場合には、前記ポート識別子の通知を行ったスイッチングハブに対して、当該ポート識別子の示すポートのみを当該マルチキャストグループに対して開放することを指示するポート開閉指示手段と
を有することを特徴とするルータ。 (A) In a router that forwards a packet received via one or more switching hubs to another router, while forwarding a packet received from the other router to its destination via the one or more switching hubs ,
(B) A notification indicating that a packet transmitted in accordance with a predetermined communication protocol for realizing multicast communication is received from any of the one or a plurality of switching hubs, and the port that has received the packet is Whether or not the packet is transmitted for notifying the router according to the communication protocol whether or not the packet is transmitted when the notification indicating the port identifier is received. Determining means for determining with reference to a section;
(C) If the determination means determines that the notification is for notifying participation in the multicast group, only the port indicated by the port identifier is assigned to the switching hub that has notified the port identifier. And a port opening / closing instruction means for instructing the multicast group to be opened.
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