JP2012248914A - Transfer device, communication method, and communication program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent unnecessary transfer of a multicast frame.SOLUTION: A transfer device includes a plurality of ports, a transfer part, a load factor measurement part, a confirmation part and a control part, and receives a multicast frame through a first port. The transfer part selects a second port to which a terminal receiving the multicast frame is connected from the plurality of ports, and transfers the multicast frame to the second port. The load factor measurement part measures a load factor which is the ratio of a load of processing having been performed at the second port per unit time to a processable load at the second port per unit time. The confirmation part confirms a multicast group in which the terminal connected through the second port joins, when the load factor exceeds a threshold. The control part performs control so that a multicast frame addressed to a multicast group in which the terminal connected through the second port does not join is not transferred from the second port.

Description

本発明は、通信方法および通信に用いられる転送装置、通信プログラムに関する。 The present invention relates to a communication method, a transfer device used for communication, and a communication program.

ネットワーク中のルータ装置は、Internet Group Management Protocol(IGMP)などのプロトコルを用いることにより、そのルータ装置に接続されているサブネットにマルチキャスト送信されてきたデータを転送するかを決定する。例えば、メンバーシップメッセージ(IGMP Membership)を受信すると、ルータ装置は、そのメンバーシップメッセージで識別されるマルチキャストグループに参加した端末に接続されていることを認識し、マルチキャストパケットの転送を開始する。また、IGMPv2(IGMP version 2)やIGMPv3(IGMP version 3)が用いられる場合、マルチキャストグループから離脱する端末は、その端末が接続されているルータ装置にLeaveメッセージを送信する。ルータ装置は、Leaveメッセージを受信したポートを介して接続されている端末の中で、Leaveメッセージによって識別されるマルチキャストグループへの参加を継続している端末があるかを確認する。参加を継続している端末が有る場合、ルータ装置はマルチキャストパケットの転送を継続するが、参加を継続している端末が無い場合、ルータ装置はマルチキャストパケットの転送を終了する。   A router device in the network uses a protocol such as Internet Group Management Protocol (IGMP) to determine whether to transfer data that has been multicast transmitted to a subnet connected to the router device. For example, when a membership message (IGMP Membership) is received, the router device recognizes that it is connected to a terminal that has joined the multicast group identified by the membership message, and starts forwarding multicast packets. When IGMPv2 (IGMP version 2) or IGMPv3 (IGMP version 3) is used, a terminal that leaves the multicast group transmits a Leave message to the router device to which the terminal is connected. The router device checks whether there is a terminal that continues to participate in the multicast group identified by the Leave message among the terminals connected through the port that has received the Leave message. When there is a terminal that continues to participate, the router device continues to transfer the multicast packet. However, when there is no terminal that continues to participate, the router device ends the transfer of the multicast packet.

ところで、ルータ装置と端末を接続するためにスイッチが用いられることがある。そこで、スイッチでマルチキャストパケットを含むフレームの転送を制御するために、IGMPスヌーピングが用いられる場合がある。この場合、スイッチは、メンバーシップメッセージやLeaveメッセージなどのIGMPで用いられるメッセージに含まれている情報を取得することにより、スイッチの各ポートにマルチキャストパケットを含むフレームを転送するかを決定する。   By the way, a switch may be used to connect the router device and the terminal. Therefore, IGMP snooping may be used to control the transfer of frames including multicast packets at the switch. In this case, the switch determines whether to transfer a frame including a multicast packet to each port of the switch by acquiring information included in a message used in IGMP such as a membership message or a Leave message.

マルチキャスト送信に関連する技術として、マルチキャストの輻輳制御を行うシステムが知られている。このシステムでは、輻輳を検出したルータ装置は、接続されている各端末に輻輳通知を送信する。輻輳通知を受信した端末は、輻輳が解消したことをルータ装置から通知されるまでの間、マルチキャストパケットの転送開始の要求を抑止する。   A system that performs multicast congestion control is known as a technique related to multicast transmission. In this system, a router that detects congestion transmits a congestion notification to each connected terminal. The terminal that has received the congestion notification suppresses a request to start forwarding a multicast packet until notified from the router device that the congestion has been resolved.

特開2007−174489号公報JP 2007-174489 A

背景技術で述べたように、IGMPスヌーピングに対応しているスイッチは、メンバーシップメッセージやLeaveメッセージを用いてマルチキャストパケットを転送するポートを認識するが、スイッチがメッセージの確認に失敗することもある。Leaveメッセージの確認に失敗すると、スイッチは、使用されないマルチキャストパケットを含むフレームを転送し続けてしまう場合がある。このように、端末に使用されないマルチキャストパケットを含むフレームの転送を続けていると、ネットワーク帯域が無駄なデータで圧迫されてしまい、データドロップを引き起こす恐れがある。   As described in the background art, a switch that supports IGMP snooping recognizes a port that forwards a multicast packet by using a membership message or a Leave message, but the switch may fail to confirm the message. If confirmation of the Leave message fails, the switch may continue to forward frames that contain unused multicast packets. As described above, if the frame including the multicast packet that is not used by the terminal is continuously transferred, the network bandwidth is compressed with useless data, which may cause data drop.

背景技術ではIPv4(Internet Protocol version 4)が用いられているシステムを例として説明したが、IPv6(Internet Protocolversion 6)が用いられているシステムでも同様の問題が起こる可能性がある。   In the background art, a system using IPv4 (Internet Protocol version 4) has been described as an example, but a similar problem may occur even in a system using IPv6 (Internet Protocol version 6).

本発明は、マルチキャストフレームの無駄な転送を防ぐことを目的とする。   An object of the present invention is to prevent useless transfer of multicast frames.

ある実施形態に係る転送装置は、第1のポートを含む複数のポート、転送部、負荷率測定部、確認部、制御部を備える。転送装置は、第1のポートを介してマルチキャストフレームを受信する。転送部は、前記マルチキャストフレームを受信する端末が接続されている第2のポートを前記複数のポートから選択して、前記マルチキャストフレームを前記第2のポートに転送する。負荷率測定部は、前記第2のポートで単位時間に処理できる負荷に対する前記第2のポートで前記単位時間に行われた処理の負荷の比である負荷率を測定する。確認部は、前記負荷率が閾値を超えると、前記第2のポートを介して接続されている端末が参加しているマルチキャストグループを確認する。制御部は、前記第2のポートを介して接続されている端末が参加していないマルチキャストグループに宛てられたマルチキャストフレームに対して、前記転送部が転送先に前記第2ポートを選択しないように制御する。   A transfer device according to an embodiment includes a plurality of ports including a first port, a transfer unit, a load factor measurement unit, a confirmation unit, and a control unit. The transfer device receives the multicast frame via the first port. The transfer unit selects, from the plurality of ports, a second port connected to a terminal that receives the multicast frame, and transfers the multicast frame to the second port. The load factor measuring unit measures a load factor that is a ratio of a load of processing performed in the unit time in the second port to a load that can be processed in the unit time in the second port. When the load factor exceeds a threshold, the confirmation unit confirms a multicast group in which a terminal connected via the second port is participating. The control unit prevents the transfer unit from selecting the second port as a transfer destination for a multicast frame addressed to a multicast group to which a terminal connected via the second port does not participate. Control.

マルチキャストフレームの無駄な転送が防止される。   Useless transfer of multicast frames is prevented.

第1の実施形態にかかる転送装置の構成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a structure of the transfer apparatus concerning 1st Embodiment. MACアドレステーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a MAC address table. 負荷率測定部が記憶しているテーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the table which the load factor measurement part has memorize | stored. ルータ装置と端末への転送装置の接続例を示す図である。It is a figure which shows the example of a connection of the transfer apparatus to a router apparatus and a terminal. IGMPで用いられるメッセージの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the message used by IGMP. 転送装置を介したマルチキャストフレームの送受信の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of transmission / reception of the multicast frame via a transfer apparatus. 転送装置の動作の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of operation | movement of a transfer apparatus. 第2の実施形態に係る転送装置の構成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a structure of the transfer apparatus which concerns on 2nd Embodiment. アドレステーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of an address table. 演算設定部が決定した情報の例を示すテーブルである。It is a table which shows the example of the information which the calculation setting part determined. スペシフィッククエリメッセージの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a specific query message. 第2の実施形態にかかる転送装置の動作の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of operation | movement of the transfer apparatus concerning 2nd Embodiment. 確認部が保持する情報の例を示すテーブルである。It is a table which shows the example of the information which a check part holds. 第3の実施形態に係る転送装置の構成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a structure of the transfer apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 回路負荷率測定部が保持する情報の例を示すテーブルである。It is a table which shows the example of the information which a circuit load factor measurement part hold | maintains. 転送装置の動作の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of operation | movement of a transfer apparatus. 第4の実施形態に係る転送装置の構成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a structure of the transfer apparatus which concerns on 4th Embodiment. メンバーシップメッセージの構成の例とMRTテーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a structure of a membership message, and the example of an MRT table. 応答時間の変更方法の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of the change method of response time.

<第1の実施形態>
図1は、第1の実施形態にかかる転送装置10の構成の例を示す。転送装置10は、Media Access Control(MAC)アドレステーブル11、負荷率測定部12、スイッチ部20に加え、複数のポート(ポートP1〜ポートPn)を備える。図1の例では、図を見やすくするためにポートP1とPnの2つのポートを図に示しているが、転送装置10は任意の数のポートを備えることができる。スイッチ部20は、転送部21、確認部22、および、制御部23を有する。
<First Embodiment>
FIG. 1 shows an example of the configuration of a transfer apparatus 10 according to the first embodiment. The transfer device 10 includes a plurality of ports (ports P1 to Pn) in addition to the Media Access Control (MAC) address table 11, the load factor measuring unit 12, and the switch unit 20. In the example of FIG. 1, two ports P1 and Pn are shown in the figure for easy understanding of the drawing, but the transfer device 10 can include any number of ports. The switch unit 20 includes a transfer unit 21, a confirmation unit 22, and a control unit 23.

MACアドレステーブル11は、図2(a)に示すように、転送装置10に備えられているポートの番号と、そのポートに接続されている端末が参加しているマルチキャストグループで使用されているマルチキャストMACアドレスを対応付けて記憶する。また、MACアドレステーブル11は、適宜、ユニキャスト送信されたフレームから得られたアドレス情報も合わせて記憶することができる。転送部21は、ポートP1〜Pnを介して受信したフレームの出力先のポートを、MACアドレステーブル11を参照することによって決定する。その後、転送部21は、決定したポートにフレームを出力することにより、フレームを宛先に向けて転送する。さらに、転送部21は、端末に接続されているポートから制御メッセージを受信すると、適宜、ルータ装置に接続されているポート(ルータポート)に制御メッセージを転送する。   As shown in FIG. 2 (a), the MAC address table 11 includes a port number provided in the transfer apparatus 10 and a multicast used in a multicast group in which terminals connected to the port are participating. The MAC address is associated and stored. The MAC address table 11 can also store address information obtained from a unicast-transmitted frame as appropriate. The transfer unit 21 determines the output destination port of the frame received via the ports P1 to Pn by referring to the MAC address table 11. Thereafter, the transfer unit 21 transfers the frame toward the destination by outputting the frame to the determined port. Further, when receiving the control message from the port connected to the terminal, the transfer unit 21 appropriately transfers the control message to the port (router port) connected to the router device.

負荷率測定部12は、転送装置10に備えられているポートに入力されたデータの量をモニタし、負荷率を測定する。ここで、あるポートが単位時間中に処理できるデータの最大量と、そのポートが単位時間中に処理しているデータの量の比を、そのポートの「負荷率」とする。また、負荷率は、ポートごとの通信帯域の使用率とすることもできる。負荷率測定部12は、図3に示すように、ポートの番号に対応付けてポートごとに得られた負荷率を記憶することができる。負荷率測定部12は、ポートの番号に対応付けて負荷率を確認部22に通知する。なお、負荷率測定部12は、ルータポートについては、負荷率を測定しないものとする。   The load factor measuring unit 12 monitors the amount of data input to the port provided in the transfer device 10 and measures the load factor. Here, the ratio of the maximum amount of data that a port can process during a unit time to the amount of data that the port is processing during the unit time is defined as the “load factor” of the port. Further, the load factor can be the usage rate of the communication band for each port. As shown in FIG. 3, the load factor measuring unit 12 can store the load factor obtained for each port in association with the port number. The load factor measurement unit 12 notifies the confirmation unit 22 of the load factor in association with the port number. Note that the load factor measuring unit 12 does not measure the load factor for the router port.

確認部22は、負荷率測定部12から通知された負荷率の値を、予め記憶している閾値と比較する。負荷率が閾値を超えた場合、確認部22は、負荷率が閾値より大きくなったポートを介して接続されている端末が参加しているマルチキャストグループを確認する。例えば、確認部22は、負荷率が閾値より大きくなったポートに接続されている端末に、参加しているマルチキャストグループを問い合わせる問い合わせメッセージを送信する。ここで、問い合わせメッセージは、任意の形式を用いることができるが、例えば、IGMPの一般クエリメッセージとすることができる。また、確認部22が使用する閾値は、転送装置10を介した通信に支障が起こらないような任意の値とすることができる。例えば、閾値は、あるポートに接続されている端末が新たなマルチキャストグループに参加しても通信が途切れる可能性が小さい負荷率の値の上限値に設定される場合がある。   The confirmation unit 22 compares the value of the load factor notified from the load factor measurement unit 12 with a threshold value stored in advance. When the load factor exceeds the threshold value, the confirmation unit 22 confirms the multicast group in which the terminals connected via the port having the load factor larger than the threshold value are participating. For example, the confirmation unit 22 transmits an inquiry message inquiring about a participating multicast group to a terminal connected to a port having a load factor greater than a threshold value. Here, an arbitrary format can be used for the inquiry message. For example, the inquiry message can be an IGMP general query message. In addition, the threshold used by the confirmation unit 22 can be set to any value that does not hinder communication via the transfer device 10. For example, the threshold value may be set to an upper limit value of a load factor that is less likely to cause communication interruption even if a terminal connected to a certain port joins a new multicast group.

確認部22は、問い合わせメッセージに応答する応答メッセージを端末から受信すると、その応答メッセージを送信した端末が参加しているマルチキャストグループを、応答メッセージに基づいて識別する。応答メッセージには、後述するように、IGMPのメンバーシップレポートなどが用いられる。確認部22は、確認を行ったポートのポート番号と対応付けて、そのポートに接続されている端末が参加しているマルチキャストグループを制御部23に通知する。また、確認部22は、転送装置10に接続されている端末から送信されたマルチキャストグループへの参加を要求するメッセージを取得すると、そのメッセージで特定されるマルチキャストアドレスをMACアドレステーブル11に登録する。さらに、確認部22は、各ポートから入力されてきたIGMPメッセージの種類を確認してルータポートを特定する。確認部22は、特定したルータポートを負荷率測定部12と転送部21に通知する。   When receiving a response message in response to the inquiry message from the terminal, the confirmation unit 22 identifies the multicast group in which the terminal that transmitted the response message participates based on the response message. As described later, an IGMP membership report or the like is used for the response message. The confirmation unit 22 notifies the control unit 23 of the multicast group in which the terminal connected to the port is associated with the port number of the confirmed port. Further, when the confirmation unit 22 obtains a message requesting participation in the multicast group transmitted from a terminal connected to the transfer apparatus 10, the confirmation unit 22 registers the multicast address specified by the message in the MAC address table 11. Further, the confirmation unit 22 identifies the type of IGMP message input from each port and identifies the router port. The confirmation unit 22 notifies the specified router port to the load factor measurement unit 12 and the transfer unit 21.

制御部23は、確認部22から通知された結果に応じて、接続されている端末が参加していないマルチキャストグループに宛てられたマルチキャストフレームが転送されないように制御する。例えば、制御部23は、参加状況が確認されたポートに対応付けてMACアドレステーブル11に記録されているマルチキャストグループのうち、確認部22から通知されなかったマルチキャストグループの情報をMACアドレステーブル11から削除する。転送部21はMACアドレステーブル11を参照してマルチキャストフレームの転送先を決定しているため、制御部23の処理によりMACアドレステーブル11が変更されると、転送部21は使用されていないマルチキャストフレームの転送を行わなくなる。   The control unit 23 controls the multicast frame addressed to the multicast group to which the connected terminal does not participate according to the result notified from the confirmation unit 22 so as not to be transferred. For example, from the MAC address table 11, the control unit 23 stores information on the multicast group that has not been notified from the confirmation unit 22 among the multicast groups recorded in the MAC address table 11 in association with the port whose participation status has been confirmed. delete. Since the transfer unit 21 determines the transfer destination of the multicast frame with reference to the MAC address table 11, when the MAC address table 11 is changed by the process of the control unit 23, the transfer unit 21 does not use the multicast frame. Will not be transferred.

図4は、ルータ装置1と端末への転送装置10の接続例を示す。図4の例では、転送装置10は、ポートP1〜P5の5つのポートを備えているものとする。さらに、ポートP1〜P4は端末A〜Dに接続され、ポートP5はルータ装置1に接続されているものとする。以下、図4のように転送装置10が接続されている場合を例として、転送装置10の動作の例を説明する。   FIG. 4 shows a connection example of the router device 1 and the transfer device 10 to the terminal. In the example of FIG. 4, it is assumed that the transfer device 10 includes five ports P1 to P5. Furthermore, the ports P1 to P4 are connected to the terminals A to D, and the port P5 is connected to the router device 1. Hereinafter, an example of the operation of the transfer device 10 will be described by taking the case where the transfer device 10 is connected as shown in FIG. 4 as an example.

図5(a)は、メンバーシップメッセージなどのIGMPプロトコルで用いられる制御フレームの構成例を示す。制御フレームは、MACヘッダ、IPヘッダ、IGMPメッセージを含む。IGMPメッセージは、タイプ、応答時間(Max Response Time、最大応答時間)、チェックサム、グループアドレスを含む。タイプは、クエリメッセージ、メンバーシップメッセージ、Leaveメッセージのいずれのメッセージであるかを特定するために用いられる。応答時間は、クエリメッセージや問い合わせメッセージが送信された時刻から、それらのメッセージに対する応答メッセージの受け付けが可能な時刻までの間の時間である。従って、応答メッセージを送信する端末は、問い合わせメッセージの送信時刻から応答時間が経過する前に応答メッセージが転送装置10などに届くように応答メッセージを送信する。グループアドレスは、参加や離脱が要求されるマルチキャストグループを特定するために用いられる。後述するように、一般クエリメッセージの場合は、グループアドレスが0に設定される。以下の説明では、図5(a)に示すような制御フレームが用いられるものとする。   FIG. 5A shows a configuration example of a control frame used in the IGMP protocol such as a membership message. The control frame includes a MAC header, an IP header, and an IGMP message. The IGMP message includes a type, a response time (Max Response Time), a checksum, and a group address. The type is used to specify whether the message is a query message, a membership message, or a Leave message. The response time is the time from the time when the query message or inquiry message is transmitted to the time when the response message for the message can be accepted. Therefore, the terminal that transmits the response message transmits the response message so that the response message reaches the transfer device 10 or the like before the response time elapses from the transmission time of the inquiry message. The group address is used to specify a multicast group that is required to join or leave. As will be described later, in the case of a general query message, the group address is set to 0. In the following description, it is assumed that a control frame as shown in FIG.

図6は、転送装置10を介したマルチキャストフレームの送受信の例を説明する図である。図6(a)を参照しながら、図4の端末Aがマルチキャストグループαもしくはβに参加しており、転送装置10を介してルータ装置1からマルチキャストフレームを受信する場合に行われる動作の例を説明する。ここでは、図6(a)に示す手順が開始される前に、確認部22は、ルータポートがポートP5であることを認識して、転送部21と負荷率測定部12に通知しているものとする。また、図6(a)には示していないが、以下の説明では、端末Dは図6(a)に示す動作が行われている間、マルチキャストグループαに参加しているものとする。なお、以下の説明は例であり、例えば、手順(5)〜(7)が手順(8)、(9)より前に行われるなど、順序が変更される場合がある。   FIG. 6 is a diagram for explaining an example of transmission / reception of a multicast frame via the transfer apparatus 10. Referring to FIG. 6A, an example of an operation performed when terminal A in FIG. 4 participates in multicast group α or β and receives a multicast frame from router device 1 via transfer device 10. explain. Here, before the procedure shown in FIG. 6A is started, the confirmation unit 22 recognizes that the router port is the port P5 and notifies the transfer unit 21 and the load factor measurement unit 12 of the fact. Shall. Although not shown in FIG. 6A, in the following description, it is assumed that the terminal D is participating in the multicast group α while the operation shown in FIG. 6A is being performed. In addition, the following description is an example, for example, order may be changed, for example, procedure (5)-(7) is performed before procedure (8) and (9).

(1)端末Aは、マルチキャストグループαに参加するためにメンバーシップメッセージをルータ装置1に送信する。ここで、マルチキャストグループαのマルチキャストIPアドレスは224.0.0.5であるものとする。従って、端末Aは、図5(b)に示すメンバーシップメッセージをルータ装置1に送信したものとする。   (1) The terminal A transmits a membership message to the router device 1 in order to participate in the multicast group α. Here, it is assumed that the multicast IP address of the multicast group α is 224.0.0.5. Therefore, it is assumed that the terminal A has transmitted the membership message shown in FIG.

(2)転送装置10は、端末Aがルータ装置1に送信したメンバーシップメッセージをポートP1から受信する。受信されたメンバーシップメッセージは、ポートP1から確認部22に入力される。確認部22は、入力されたメッセージに含まれているタイプの値から、メンバーシップメッセージを受信したと認識する。   (2) The transfer device 10 receives the membership message transmitted from the terminal A to the router device 1 from the port P1. The received membership message is input to the confirmation unit 22 from the port P1. The confirmation unit 22 recognizes that the membership message has been received from the type value included in the input message.

次に、確認部22は、グループアドレスを取得して、得られたマルチキャストIPアドレスをマルチキャストMACアドレスにマッピングする。確認部22は、マルチキャストIPアドレスの下位23ビットを、マルチキャストMACアドレスの上位25ビット分に定められているビット列の下位側に続けることにより、マルチキャストMACアドレスを生成する。マルチキャストMACアドレスの上位24ビットを4ビットずつ16進数で表すと、01−00−5eとなる。また、マルチキャストMACアドレスの上位25ビット目は0である。そこで、確認部22は、マルチキャストグループαについて、マルチキャストMACアドレスが01−00−5e−00−00−05であると計算する。確認部22は、得られたマルチキャストMACアドレスをポートP1に対応付けて記録する。確認部22によって更新されたMACアドレステーブル11の例を図2(a)に示す。なお、前述のとおり、ポートP4に接続されている端末Dは既にマルチキャストグループαに参加しているので、ポートP1とP4の両方に01−00−5e−00−00−05が対応付けられている。   Next, the confirmation unit 22 acquires a group address and maps the obtained multicast IP address to the multicast MAC address. The confirmation unit 22 generates the multicast MAC address by continuing the lower 23 bits of the multicast IP address to the lower side of the bit string defined for the upper 25 bits of the multicast MAC address. When the upper 24 bits of the multicast MAC address are expressed in hexadecimal by 4 bits, 01-00-5e is obtained. The upper 25th bit of the multicast MAC address is 0. Therefore, the confirmation unit 22 calculates that the multicast MAC address is 01-00-5e-00-00-05 for the multicast group α. The confirmation unit 22 records the obtained multicast MAC address in association with the port P1. An example of the MAC address table 11 updated by the confirmation unit 22 is shown in FIG. As described above, since the terminal D connected to the port P4 has already joined the multicast group α, 01-00-5e-00-00-05 is associated with both the ports P1 and P4. Yes.

さらに、確認部22は、受信したメンバーシップメッセージを、そのメンバーシップメッセージによって参加するマルチキャストグループのMACアドレスと対応付けて転送部21に出力する。転送部21は、メンバーシップメッセージにより参加が通知されたマルチキャストグループに宛てられたフレームを中継しているかを確認する。例えば、転送部21は、ポートP1からマルチキャストグループαに参加することを通知するメンバーシップメッセージを受信する前に、既にマルチキャストグループαのフレームをいずれかのポートから転送しているかを確認する。ここでは、端末Aが参加したマルチキャストグループαには、既に端末Dが参加しているので、図2(a)に示すように、転送装置10は、既にマルチキャストグループα宛てのフレームをポートP4に接続された端末に転送している。そこで、転送部21は、ルータ装置1にメンバーシップメッセージによる参加を通知しなくてもマルチキャストフレームの転送が可能であると判断して、メンバーシップメッセージをルータ装置1に転送しない。   Further, the confirmation unit 22 outputs the received membership message to the transfer unit 21 in association with the MAC address of the multicast group that participates by the membership message. The transfer unit 21 confirms whether or not the frame addressed to the multicast group whose participation is notified by the membership message is being relayed. For example, the transfer unit 21 confirms whether a frame of the multicast group α is already transferred from any port before receiving the membership message notifying that the port P1 joins the multicast group α. Here, since the terminal D has already participated in the multicast group α in which the terminal A has joined, as shown in FIG. 2A, the transfer apparatus 10 has already sent a frame addressed to the multicast group α to the port P4. Transferring to a connected terminal. Therefore, the transfer unit 21 determines that the multicast frame can be transferred without notifying the router device 1 of participation by the membership message, and does not transfer the membership message to the router device 1.

(3)ルータ装置1は、マルチキャストグループαに宛てたフレームを転送装置10に転送する。ここで、マルチキャストグループα宛てのマルチキャストフレームの宛先アドレスは次のように指定されているものとする。
宛先IPアドレス : 224.0.0.5
宛先MACアドレス : 01−00−5e−00−00−05
(3) The router device 1 transfers the frame addressed to the multicast group α to the transfer device 10. Here, it is assumed that the destination address of the multicast frame addressed to the multicast group α is specified as follows.
Destination IP address: 224.0.0.5
Destination MAC address: 01-00-5e-00-00-05

(4)転送装置10の転送部21は、ポートP5からマルチキャストグループα宛てのマルチキャストフレームを受信する。転送部21は、受信したフレームの宛先MACアドレスをMACアドレステーブル11で検索する。図2(a)のMACアドレステーブル11が用いられる場合、ポートP1とP4が宛先MACアドレスに対応付けられている。転送部21は、受信したフレームをポートP1とP4に出力する(時刻T1)。端末Aは、ポートP1に出力されたマルチキャストフレームを受信する。同様に、端末Dは、ポートP4に出力されたマルチキャストフレームを受信する。 (4) The transfer unit 21 of the transfer device 10 receives a multicast frame addressed to the multicast group α from the port P5. The transfer unit 21 searches the MAC address table 11 for the destination MAC address of the received frame. When the MAC address table 11 of FIG. 2A is used, the ports P1 and P4 are associated with the destination MAC address. The transfer unit 21 outputs the received frame to the ports P1 and P4 (time T1). Terminal A receives the multicast frame output to port P1. Similarly, terminal D receives the multicast frame output to port P4.

図6(b)は、ポートP1について負荷率測定部12の計算により得られた負荷率の時間変化の例を示す。時刻T1では、マルチキャストグループα宛てのデータがポートP1から転送されているが、図6(b)に示すように、ポートP1の負荷率は閾値Thを超えていないものとする。   FIG. 6B shows an example of the time change of the load factor obtained by the calculation of the load factor measuring unit 12 for the port P1. At time T1, data addressed to the multicast group α is transferred from the port P1, but it is assumed that the load factor of the port P1 does not exceed the threshold Th as shown in FIG. 6B.

(5)その後、端末Aは、マルチキャストグループαから離脱したとする。端末Aは、マルチキャストグループαからの離脱を通知するためにLeaveメッセージをルータ装置1に向けて送信する。   (5) Thereafter, it is assumed that the terminal A has left the multicast group α. The terminal A transmits a Leave message to the router device 1 in order to notify the departure from the multicast group α.

(6)転送装置10は、端末Aから送信されたLeaveメッセージをポートP1を介して受信するが、Leaveメッセージのスヌーピングに失敗したとする。この場合、転送装置10は、MACアドレステーブル11を変更しない。従って、MACアドレステーブル11には、マルチキャストグループα宛てのマルチキャストフレームを転送する対象としてポートP1が記録されたままになっている。また、転送部21は、Leaveメッセージをルータ装置1に転送する。   (6) It is assumed that the transfer device 10 receives the Leave message transmitted from the terminal A via the port P1, but fails to snooping the Leave message. In this case, the transfer device 10 does not change the MAC address table 11. Accordingly, the port P1 is still recorded in the MAC address table 11 as a target for transferring a multicast frame addressed to the multicast group α. Further, the transfer unit 21 transfers the Leave message to the router device 1.

(7)ルータ装置1は、転送装置10を介してLeaveメッセージを受信する。ルータ装置1は、マルチキャストグループαに参加している端末があるかを確認するため、マルチキャストグループαをグループアドレスに指定したスペシフィッククエリメッセージをルータ装置1に接続されている端末(図示せず)や転送装置10に送信する。前述のとおり、端末Dはマルチキャストグループαに参加しているので、端末Dは、マルチキャストグループαに参加していることを示すメッセージを、転送装置10のポートP4とP5を介してルータ装置1に送信する。転送装置10から送られてきたメッセージを解析することにより、ルータ装置1は、マルチキャストグループα宛てのフレームの転送装置10への転送を継続する。   (7) The router device 1 receives the Leave message via the transfer device 10. In order to check whether there is a terminal participating in the multicast group α, the router device 1 sends a specific query message specifying the multicast group α as a group address to a terminal (not shown) connected to the router device 1 Transmit to the transfer device 10. As described above, since the terminal D participates in the multicast group α, the terminal D sends a message indicating that it is participating in the multicast group α to the router device 1 via the ports P4 and P5 of the transfer device 10. Send. By analyzing the message sent from the transfer device 10, the router device 1 continues to transfer the frame addressed to the multicast group α to the transfer device 10.

(8)端末Aは、次にマルチキャストグループβに参加するとする。端末Aは、マルチキャストグループβに参加するために、メンバーシップメッセージをルータ装置1に向けて送信する。ここで、マルチキャストグループβのマルチキャストIPアドレスは224.0.0.10であるものとする。   (8) It is assumed that the terminal A next joins the multicast group β. The terminal A transmits a membership message to the router device 1 in order to participate in the multicast group β. Here, it is assumed that the multicast IP address of the multicast group β is 224.0.0.10.

(9)転送装置10は、端末Aから送信されたメンバーシップメッセージをポートP1から受信する。確認部22は、手順(2)で説明した処理と同様の処理により、メッセージ中のグループアドレス224.0.0.10に基づいて、マルチキャストMACアドレスを求める。得られたアドレスは、01−00−5e−00−00−10である。そこで、確認部22は、得られたアドレスをポートP1に対応付けて、MACアドレステーブル11に記録する。記録された後のMACアドレステーブル11は、図2(b)に示すとおりである。   (9) The transfer apparatus 10 receives the membership message transmitted from the terminal A from the port P1. The confirmation unit 22 obtains a multicast MAC address based on the group address 224.0.0.10 in the message by the same process as the process described in the procedure (2). The obtained address is 01-00-5e-00-00-10. Therefore, the confirmation unit 22 records the obtained address in the MAC address table 11 in association with the port P1. The MAC address table 11 after recording is as shown in FIG.

さらに、マルチキャストグループβへの参加を要求するメンバーシップメッセージは、マルチキャストグループβのMACアドレスと対応付けて転送部21に出力される。すると、転送部21は、既にマルチキャストグループβのフレームをいずれかのポートから転送しているかを、MACアドレステーブル11を参照して確認する。ここでは、マルチキャストグループβ宛てのフレームの転送先がMACアドレステーブル11に記録されていないので、転送装置10は、マルチキャストグループβ宛てのフレームを転送していないと判断する。そこで、転送部21は、ルータ装置1にメンバーシップメッセージを転送する。   Furthermore, the membership message for requesting participation in the multicast group β is output to the transfer unit 21 in association with the MAC address of the multicast group β. Then, the transfer unit 21 refers to the MAC address table 11 to check whether the frame of the multicast group β has already been transferred from any port. Here, since the transfer destination of the frame addressed to the multicast group β is not recorded in the MAC address table 11, the transfer apparatus 10 determines that the frame addressed to the multicast group β is not transferred. Therefore, the transfer unit 21 transfers the membership message to the router device 1.

(10)ルータ装置1は、端末Aから送信されたメンバーシップメッセージを受信すると、転送装置10に接続された装置からマルチキャストグループβ宛てのフレームの転送が要求されたことを認識する。そこで、ルータ装置1は、マルチキャストグループα宛のフレームとマルチキャストグループβ宛てのフレームの両方を転送装置10に転送する。ここで、マルチキャストグループβ宛てのマルチキャストフレームの宛先MACアドレスは01−00−5e−00−00−10である。   (10) When the router device 1 receives the membership message transmitted from the terminal A, the router device 1 recognizes that the transfer of the frame addressed to the multicast group β is requested from the device connected to the transfer device 10. Therefore, the router device 1 transfers both the frame addressed to the multicast group α and the frame addressed to the multicast group β to the transfer device 10. Here, the destination MAC address of the multicast frame addressed to the multicast group β is 01-00-5e-00-00-10.

(11)転送装置10の転送部21は、ポートP5を介してルータ装置1からマルチキャストグループαおよびβ宛てのフレームを受信する。転送部21は、MACアドレステーブル11(図2(b))を参照してフレームの転送先を決定する。ポートP1には、マルチキャストグループαとβの両方のMACアドレスが対応付けられているので、転送部21は、ポートP1にマルチキャストグループα宛てのフレームとマルチキャストグループβ宛てのフレームを転送する(時刻T2)。一方、ポートP4には、マルチキャストグループαのマルチキャストMACアドレスが対応付けられているので、マルチキャストグループα宛てのフレームはポートP4にも転送される。   (11) The transfer unit 21 of the transfer device 10 receives frames addressed to the multicast groups α and β from the router device 1 via the port P5. The transfer unit 21 determines the frame transfer destination with reference to the MAC address table 11 (FIG. 2B). Since the MAC addresses of both the multicast groups α and β are associated with the port P1, the transfer unit 21 transfers the frame addressed to the multicast group α and the frame addressed to the multicast group β to the port P1 (time T2). ). On the other hand, since the multicast MAC address of the multicast group α is associated with the port P4, the frame addressed to the multicast group α is also transferred to the port P4.

時刻T2では、マルチキャストグループα宛てのフレームとマルチキャストグループβ宛てのフレームの両方がポートP1から転送されているため、図6(b)に示すように、ポートP1の負荷率は閾値Thを超えているものとする。例えば、各ポートの負荷率は図3に示すとおりであるとする。   At time T2, since both the frame addressed to the multicast group α and the frame addressed to the multicast group β are transferred from the port P1, the load factor of the port P1 exceeds the threshold Th as shown in FIG. 6B. It shall be. For example, assume that the load factor of each port is as shown in FIG.

(12)端末Aは、ポートP1に出力されたマルチキャストフレームを受信する。しかし、端末Aは既にマルチキャストグループαを離脱しているので、マルチキャストグループα宛のフレームを廃棄する。   (12) Terminal A receives the multicast frame output to port P1. However, since the terminal A has already left the multicast group α, the frame addressed to the multicast group α is discarded.

(13)負荷率測定部12は、確認部22にポートP1の負荷率が閾値を超えていることを通知する。そこで、確認部22は、ポートP1に転送されているマルチキャストフレームのうちでポートP1に接続されている端末で使用されていないフレームの転送を中止するために、参加状況を確認する。確認部22は、ポートP1に接続されている端末の全てに問い合わせメッセージを送信する。ここで、問い合わせメッセージは、一般クエリメッセージであるものとする。一般クエリメッセージの例を、図5(c)に示す。一般クエリメッセージでは、グループアドレスを0.0.0.0に指定することにより、任意のマルチキャストIPアドレスが割り振られたマルチキャストグループ宛てのフレームについて、受信している端末があるかを確認する。   (13) The load factor measuring unit 12 notifies the confirmation unit 22 that the load factor of the port P1 exceeds the threshold value. Therefore, the confirmation unit 22 confirms the participation status in order to cancel the transfer of frames that are not used by the terminal connected to the port P1 among the multicast frames transferred to the port P1. The confirmation unit 22 transmits an inquiry message to all the terminals connected to the port P1. Here, the inquiry message is assumed to be a general query message. An example of a general query message is shown in FIG. In the general query message, by designating the group address to 0.0.0.0, it is confirmed whether there is a terminal receiving a frame addressed to a multicast group to which an arbitrary multicast IP address is allocated.

(14)一般クエリメッセージを受信した端末Aは、マルチキャストグループβに参加していることを通知するメンバーシップメッセージを転送装置10に送信する。このメンバーシップメッセージでは、グループアドレスがマルチキャストグループβのIPアドレスになっている。一方、マルチキャストグループαについては、端末Aは既にマルチキャストグループαを離脱しているのでメンバーシップメッセージを送信しない。   (14) The terminal A that has received the general query message transmits a membership message notifying that it is participating in the multicast group β to the transfer apparatus 10. In this membership message, the group address is the IP address of the multicast group β. On the other hand, since the terminal A has already left the multicast group α, the membership message is not transmitted for the multicast group α.

(15)転送装置10は、応答時間以内にポートP1からマルチキャストグループβのメンバーシップメッセージを受信するが、マルチキャストグループαのメンバーシップメッセージは受信しなかったものとする。確認部22は、ポート番号とメンバーシップメッセージが得られたマルチキャストグループのマルチキャストMACアドレスを制御部23に通知する。制御部23は、通知されなかったMACアドレスをMACアドレステーブル11から削除する。ここでは、確認部22からポートP1に対応付けてマルチキャストグループβのMACアドレス01−00−5e−00−00−10が通知されるが、マルチキャストグループαのアドレス01−00−5e−00−00−5は通知されない。転送部21は、図2(b)のMACアドレステーブル11のポートP1に対応付けられたMACアドレスと確認部22から通知されたMACアドレスを比較する。すると、マルチキャストグループαに対応する01−00−5e−00−00−5は確認部22から通知されていないので、制御部23は、そのアドレスをポートP1へ転送するMACアドレスのリストから削除する。すなわち、制御部23は、MACアドレステーブル11を図2(b)から図2(c)に変更する。   (15) It is assumed that the transfer device 10 receives the membership message of the multicast group β from the port P1 within the response time, but has not received the membership message of the multicast group α. The confirmation unit 22 notifies the control unit 23 of the multicast MAC address of the multicast group from which the port number and the membership message are obtained. The control unit 23 deletes the MAC address that has not been notified from the MAC address table 11. Here, the MAC address 01-00-5e-00-00-10 of the multicast group β is notified from the confirmation unit 22 in association with the port P1, but the address 01-00-5e-00-00 of the multicast group α is notified. -5 is not notified. The transfer unit 21 compares the MAC address associated with the port P1 in the MAC address table 11 in FIG. 2B and the MAC address notified from the confirmation unit 22. Then, since 01-00-5e-00-00-5 corresponding to the multicast group α is not notified from the confirmation unit 22, the control unit 23 deletes the address from the list of MAC addresses to be transferred to the port P1. . That is, the control unit 23 changes the MAC address table 11 from FIG. 2B to FIG.

(16)ルータ装置1は、マルチキャストグループα宛のフレームとマルチキャストグループβ宛てのフレームの両方を転送装置10に転送する。   (16) The router device 1 transfers both the frame addressed to the multicast group α and the frame addressed to the multicast group β to the transfer device 10.

(17)転送装置10の転送部21は、ポートP5を介してルータ装置1からマルチキャストグループαおよびβ宛てのフレームを受信する。転送部21は、図2(c)に示すMACアドレステーブル11を参照してフレームの転送先を決定する。ポートP1には、マルチキャストグループβのMACアドレスが対応付けられているので、転送部21は、ポートP1にマルチキャストグループβ宛てのフレームを転送するが、マルチキャストグループα宛てのフレームは転送しない(時刻T3)。マルチキャストグループα宛てのフレームがポートP1に転送されていないため、ポートP1の負荷率は、閾値を下回ったものとする。一方、ポートP4には、マルチキャストグループαのマルチキャストMACアドレスが対応付けられているので、マルチキャストグループα宛てのフレームはポートP4に転送される。   (17) The transfer unit 21 of the transfer device 10 receives frames addressed to the multicast groups α and β from the router device 1 via the port P5. The transfer unit 21 determines a frame transfer destination with reference to the MAC address table 11 shown in FIG. Since the MAC address of the multicast group β is associated with the port P1, the transfer unit 21 transfers the frame addressed to the multicast group β to the port P1, but does not transfer the frame addressed to the multicast group α (time T3). ). Since the frame addressed to the multicast group α is not transferred to the port P1, it is assumed that the load factor of the port P1 falls below the threshold value. On the other hand, since the multicast MAC address of the multicast group α is associated with the port P4, the frame addressed to the multicast group α is transferred to the port P4.

(18)ルータ装置1は、定期的にクエリメッセージを送信して、マルチキャストグループが維持されているかを確認する。
図7は、転送装置10の動作の例を説明するフローチャートである。図7はポートPmについての処理の手順を表しているが、他のポートについても同様の処理が行われるものとする。負荷率測定部12は、ポートPmの出力をモニタして帯域負荷率を測定する(ステップS1)。次に、負荷率測定部12は、負荷率と閾値を比較する(ステップS2)。図7の例では、閾値は50%である。帯域負荷率が閾値を越えるまでステップS1〜S2の処理が繰り返される。ポートPmの帯域負荷率が閾値を越えると、確認部22は、問い合わせメッセージをポートPmから送信する(ステップS3)。確認部22は、応答時間以内に端末からポートPmを介してメンバーシップメッセージ(応答メッセージ)を受信したかを判断する(ステップS4)。応答時間以内にメンバーシップメッセージを受信できなかった場合、確認部22は、再度、ポートPmから問い合わせメッセージを送信する(ステップS4でNo、ステップS5)。確認部22は、2回目に送信した問い合わせメッセージの送信時刻から応答時間以内に、端末からポートPmを介してメンバーシップメッセージを受信したかを判断する(ステップS6)。ステップS4もしくはS6で応答時間以内に端末から応答メッセージを受信したと判断された場合、転送装置10は、応答メッセージに識別子が含まれているマルチキャストグループ宛てのフレームの送信を継続する(ステップS7)。一方、問い合わせメッセージに対して、応答時間以内に端末から応答メッセージを受信しなかった場合、転送装置10は、マルチキャストグループ宛てのフレームの送信を中止する(ステップS8)。ステップS7もしくはS8の処理が終わった後、ステップS1以降の処理が繰り返される。
(18) The router device 1 periodically transmits a query message to check whether the multicast group is maintained.
FIG. 7 is a flowchart for explaining an example of the operation of the transfer apparatus 10. FIG. 7 shows the processing procedure for the port Pm, but it is assumed that the same processing is performed for the other ports. The load factor measuring unit 12 monitors the output of the port Pm and measures the bandwidth load factor (step S1). Next, the load factor measuring unit 12 compares the load factor with a threshold value (step S2). In the example of FIG. 7, the threshold is 50%. The processes in steps S1 and S2 are repeated until the bandwidth load factor exceeds the threshold value. When the bandwidth load factor of the port Pm exceeds the threshold value, the confirmation unit 22 transmits an inquiry message from the port Pm (step S3). The confirmation unit 22 determines whether a membership message (response message) has been received from the terminal via the port Pm within the response time (step S4). If the membership message cannot be received within the response time, the confirmation unit 22 transmits the inquiry message from the port Pm again (No in step S4, step S5). The confirmation unit 22 determines whether a membership message has been received from the terminal via the port Pm within the response time from the transmission time of the inquiry message transmitted the second time (step S6). If it is determined in step S4 or S6 that the response message has been received from the terminal within the response time, the transfer apparatus 10 continues to transmit the frame addressed to the multicast group whose identifier is included in the response message (step S7). . On the other hand, when the response message is not received from the terminal within the response time in response to the inquiry message, the transfer device 10 stops transmission of the frame addressed to the multicast group (step S8). After the process of step S7 or S8 is completed, the processes after step S1 are repeated.

このように、本実施形態によると、負荷率の高いポートに接続されている端末が参加しているマルチキャストグループを確認し、使用されていないマルチキャストフレームの転送を中止するため、フレームの無駄な転送が防止される。また、本実施形態には、無駄なフレーム転送の発見が早いという利点もある。図6(a)の手順(18)に示したように、ルータ装置1もクエリメッセージを用いて、ルータ装置1がフレームを転送しているマルチキャストグループが維持されているかを定期的に確認するが、ルータ装置1による確認の頻度は低い。具体的には、ルータ装置1からのクエリメッセージの送信は、60秒から125秒に一度の頻度で行われていることが多い。そのため、ルータ装置1が送信するクエリメッセージによって、マルチキャストフレームの転送の無駄を発見するまでに時間がかかってしまう。一方、本実施形態によると、ルータ装置1によるクエリメッセージの送信を待たずに、転送装置10はポートの負荷率に応じてポートごとに無駄なフレーム転送の有無が確認され、無駄な転送が中止される。従って、ネットワーク容量の圧迫による通信の失敗を事前に防ぐことができる。   As described above, according to the present embodiment, unnecessary multicast transmission of frames is performed in order to confirm multicast groups in which terminals connected to ports with a high load factor participate and to cancel the transmission of unused multicast frames. Is prevented. In addition, this embodiment has an advantage that useless frame transfer can be found quickly. As shown in the procedure (18) of FIG. 6A, the router device 1 also periodically checks whether the multicast group to which the router device 1 forwards the frame is maintained using the query message. The frequency of confirmation by the router device 1 is low. Specifically, transmission of the query message from the router device 1 is often performed once every 60 seconds to 125 seconds. Therefore, it takes time to find uselessness of multicast frame transfer by the query message transmitted by the router device 1. On the other hand, according to the present embodiment, without waiting for the transmission of the query message by the router device 1, the transfer device 10 confirms whether there is a useless frame transfer for each port according to the load factor of the port, and cancels the useless transfer. Is done. Accordingly, communication failure due to network capacity pressure can be prevented in advance.

さらに、ルータ装置1からのクエリメッセージの送信間隔を短くしたとしても、クエリメッセージとクエリメッセージに応答するメンバーシップメッセージが頻繁にネットワーク中でやり取りされることからネットワークに負荷をかけてしまう恐れがある。一方、本実施形態の場合は、負荷率が高くなったポートについて、端末のマルチキャストグループへの参加状況を確認することから、ネットワークにかける負担も少なくてすむ。   Furthermore, even if the query message transmission interval from the router device 1 is shortened, the query message and the membership message responding to the query message are frequently exchanged in the network, which may cause a load on the network. . On the other hand, in the case of the present embodiment, since the state of participation of the terminal in the multicast group is confirmed for the port having a high load factor, the burden on the network can be reduced.

また、ルータ装置1からのクエリメッセージを用いても、スイッチ装置は無駄なフレームの転送を発見できず、転送装置10を用いたネットワークの使用が好ましい場合がある。例えば、スイッチ装置(L2スイッチ)がポートP1についてマルチキャストグループαのLeaveメッセージを見逃したが、ポートP4を介して接続された端末はマルチキャストグループαへの参加を継続していたとする。また、ポートP1には、マルチキャストグループαに参加している端末が接続されていないとする。この場合、ルータ装置1へは、ポートP4を経由してマルチキャストグループαを特定するメンバーシップメッセージが到達するので、ルータ装置1は、マルチキャストグループαに係るフレームを継続する。また、スイッチ装置は、ポートP4を介してルータ装置1に転送したメンバーシップメッセージをスヌーピングしても、ポートP1にマルチキャストグループα宛てのフレームを転送することが無駄であるとは認識できない。一方、本実施形態に係る転送装置10を用いれば、スイッチ部20がポートごとにマルチキャストフレームの転送が無駄であるかを確認する。このため、転送装置10は、Leaveメッセージの処理に失敗しても、ポートごとにマルチキャストフレームの転送の無駄を防ぐことができる。   In addition, even if the query message from the router device 1 is used, the switch device cannot find useless frame transfer, and it may be preferable to use a network using the transfer device 10. For example, it is assumed that the switching device (L2 switch) misses the Leave message of the multicast group α for the port P1, but the terminal connected via the port P4 continues to participate in the multicast group α. In addition, it is assumed that terminals participating in the multicast group α are not connected to the port P1. In this case, since the membership message specifying the multicast group α reaches the router device 1 via the port P4, the router device 1 continues the frame related to the multicast group α. Further, even if the switching device snooping the membership message transferred to the router device 1 via the port P4, it cannot recognize that it is useless to transfer the frame addressed to the multicast group α to the port P1. On the other hand, when the transfer device 10 according to the present embodiment is used, the switch unit 20 confirms whether the transfer of the multicast frame is useless for each port. For this reason, the forwarding device 10 can prevent wasteful forwarding of multicast frames for each port even if processing of the Leave message fails.

転送装置10は、端末が映像データなどの容量が大きいストリームデータを頻繁に切り替えて受信が行われる場合に特に有用である。例えば、監視などの目的のために、複数のカメラで撮影された映像データが数秒ごとに切り替えて受信されるとする。ポートP1に接続された端末Aでは、カメラC1、カメラC2、カメラC3、カメラC4の順に5秒程度で受信データを切り替えるとする。カメラの映像がマルチキャスト送信されている場合、端末Aは、カメラC1〜C4の4種類の映像を配信するグループの間でマルチキャストグループへの参加と離脱を繰り返すことになる。もし、端末Aに接続されているスイッチでLeaveメッセージの取得に失敗すると、端末Aでは用いられない映像データが無駄に端末Aに転送され続けることになる。映像データの場合、容量が大きいのでネットワークの容量を圧迫しやすく、通信の失敗を引き起こしやすい。そこで、転送装置10は、負荷率の高いポートに接続されている端末のマルチキャストグループの参加状況を確認することにより、無駄な転送を防止し、通信の失敗を防止することができる。   The transfer apparatus 10 is particularly useful when the terminal frequently receives stream data having a large capacity such as video data. For example, it is assumed that video data captured by a plurality of cameras is switched and received every few seconds for the purpose of monitoring or the like. In terminal A connected to port P1, it is assumed that received data is switched in the order of camera C1, camera C2, camera C3, and camera C4 in about 5 seconds. When the camera video is multicast, terminal A repeats joining and leaving the multicast group among the groups that distribute the four types of video from cameras C1 to C4. If the switch connected to the terminal A fails to acquire the Leave message, video data that is not used by the terminal A continues to be transferred to the terminal A wastefully. In the case of video data, since the capacity is large, it is easy to press the capacity of the network and easily cause communication failure. Therefore, the transfer device 10 can prevent useless transfer and communication failure by checking the participation status of a multicast group of a terminal connected to a port with a high load factor.

<第2の実施形態>
図8は、第2の実施形態に係る転送装置30の構成の例を示す。第2の実施形態に係る転送装置30は、転送が開始された時刻が早いマルチキャストグループから順に参加状況を確認する。転送装置30は、アドレステーブル31、演算設定部32、タイマ33、スイッチ部40、ポートP1〜Pn、負荷率測定部12を備える。スイッチ部40は、転送部41、確認部42、制御部23を有する。負荷率測定部12、制御部23の動作は、第1の実施形態と同様である。
<Second Embodiment>
FIG. 8 shows an example of the configuration of the transfer apparatus 30 according to the second embodiment. The transfer device 30 according to the second embodiment checks the participation status in order from the multicast group with the earliest time at which the transfer is started. The transfer device 30 includes an address table 31, a calculation setting unit 32, a timer 33, a switch unit 40, ports P1 to Pn, and a load factor measurement unit 12. The switch unit 40 includes a transfer unit 41, a confirmation unit 42, and a control unit 23. The operations of the load factor measuring unit 12 and the control unit 23 are the same as those in the first embodiment.

アドレステーブル31の例を図9に示す。アドレステーブル31は、転送部41の転送先のMACアドレスをポート番号ごとに記録している。アドレステーブル31は、マルチキャストMACアドレスごとに、そのアドレスのマッピングに用いられたマルチキャストIPアドレスを記録している。さらに、アドレステーブル31は、マルチキャストMACアドレスの各々について、そのアドレスがアドレステーブル31に記録された時刻も記憶している。例えば、図9に示すアドレステーブル31には、ポートP4に対応付けられたマルチキャストMACアドレスは01−00−5e−00−00−05で、対応するマルチキャストIPアドレスは224.0.0.5であることが記録されている。また、01−00−5e−00−00−05に宛てたマルチキャストフレームをポートP4に転送することは時刻T9に登録されたことも、アドレステーブル31に記録されている。   An example of the address table 31 is shown in FIG. The address table 31 records the MAC address of the transfer destination of the transfer unit 41 for each port number. The address table 31 records, for each multicast MAC address, the multicast IP address used for address mapping. Further, the address table 31 also stores the time when the address is recorded in the address table 31 for each multicast MAC address. For example, in the address table 31 shown in FIG. 9, the multicast MAC address associated with the port P4 is 01-00-5e-00-00-05, and the corresponding multicast IP address is 224.0.0.5. It is recorded that there is. In addition, the fact that the transfer of the multicast frame addressed to 01-00-5e-00-00-05 to the port P4 is registered at the time T9 is also recorded in the address table 31.

演算設定部32は、負荷率測定部12で計算された負荷率の情報に基づいて、参加状況を確認するポートを決定する。さらに、演算設定部32は、タイマ33の設定値を計算する。以下の説明では、ポートごとのタイマ33の設定値のことを「インターバル制御値」と記載することがある。後述するように、インターバル制御値に設定されたタイマ33がタイムアップすると、確認部42は参加状況を確認する。   The calculation setting unit 32 determines a port for confirming the participation status based on the load factor information calculated by the load factor measuring unit 12. Further, the calculation setting unit 32 calculates a set value of the timer 33. In the following description, the set value of the timer 33 for each port may be referred to as an “interval control value”. As will be described later, when the timer 33 set to the interval control value expires, the confirmation unit 42 confirms the participation status.

演算設定部32は、参加状況の確認対象となるポートが複数ある場合、インターバル制御値を求めることにより、参加状況を確認する順序を決定する。演算設定部32は、負荷率が高いポートから順に参加状況の確認が行われるように、負荷率の高いポートほどインターバル制御値が小さくなるような任意の計算方法によりインターバル制御値を計算することができる。例えば、負荷率が閾値を超えたポートの各々について、負荷率が大きい順につけた番号の倍数を設定値とすることができる。この場合、例えば、負荷率がポートP1=70%、P2=80%、P3=90%であれば、負荷率の大きさの順序は、P3=1、P2=2、P1=3となる。演算設定部32が順序の5倍を設定値とする場合、それぞれのポートに設定されるタイマ値は、P3=5、P2=10、P1=15となる。また、演算設定部32は、設定値を(100−負荷率)の約数とすることもできる。図10は、演算設定部32が決定した情報の例を示すテーブルである。図10の例では、ポートP1〜P4のうちでポートP3以外は負荷率が低いため参加状態を確認する対象とされていないものとする。なお、負荷率の測定が一定時間間隔で行われるように負荷率測定部12の動作が変形される場合もあるか、この場合、演算設定部32は、負荷率を測定する間隔をタイマ33で設定することができる。   When there are a plurality of ports whose participation status is to be confirmed, the calculation setting unit 32 determines the order in which the participation status is confirmed by obtaining an interval control value. The calculation setting unit 32 can calculate the interval control value by an arbitrary calculation method in which the interval control value becomes smaller as the port with the higher load factor is checked so that the participation status is checked in order from the port with the higher load factor. it can. For example, for each port whose load factor exceeds a threshold value, a multiple of the numbers assigned in descending order of load factor can be set as the set value. In this case, for example, if the load factors are ports P1 = 70%, P2 = 80%, and P3 = 90%, the order of the load factors is P3 = 1, P2 = 2, and P1 = 3. When the calculation setting unit 32 sets 5 times the order as the set value, the timer values set in the respective ports are P3 = 5, P2 = 10, and P1 = 15. Moreover, the calculation setting part 32 can also make a setting value the divisor of (100-load factor). FIG. 10 is a table showing an example of information determined by the calculation setting unit 32. In the example of FIG. 10, it is assumed that the ports other than the port P3 among the ports P1 to P4 are not targets for confirming the participation state because of low load factors. The operation of the load factor measuring unit 12 may be modified so that the load factor is measured at regular time intervals. In this case, the calculation setting unit 32 sets the interval for measuring the load factor with the timer 33. Can be set.

転送部41は、アドレステーブル31を用いて、ポートP1〜Pnを介して受信したフレームの出力先のポートを決定する。また、転送部41は、受信した制御メッセージを、適宜、ルータ装置に転送する。   The transfer unit 41 uses the address table 31 to determine an output destination port for frames received via the ports P1 to Pn. Moreover, the transfer unit 41 transfers the received control message to the router device as appropriate.

確認部42は、あるポートについてインターバル制御値が経過したことがタイマ33から通知されると、そのポートに問い合わせメッセージを送信する。ここで、確認部42が送信する問い合わせメッセージは、スペシフィッククエリメッセージであり、参加状況を確認する対象となるマルチキャストグループのうち、参加時刻が早いものを優先して参加状況を確認する。例えば、アドレステーブル31が図9に示すとおりであるときに、タイマ33からポートP3についてインターバル制御値が経過したことが確認されたとする。確認部42は、ポートP3への転送が行われているマルチキャストグループの各々について、転送が開始された時刻とマルチキャストIPアドレスを確認する。すると、確認部42は、ポートP3に転送されている4つのマルチキャストグループ宛てのフレームのうち、01−00−5e−00−00−05(224.0.0.5)宛てのフレームが最も早い時刻T4に開始されていることを認識する。そこで、確認部42は、図11に示すスペシフィッククエリメッセージを用いて、ポートP3に接続されている端末の中にマルチキャストIPアドレスが224.0.0.5であるマルチキャストグループに参加している端末があるかを確認する。その後、確認部42は、転送を開始した時刻が早い順に、ポートP3にフレームが転送されているマルチキャストグループの各々についてスペシフィッククエリメッセージを送信する。確認部42は、スペシフィッククエリメッセージに応答する応答メッセージを用いて、マルチキャストグループごとに、参加している端末があるかを確認する。なお、応答メッセージには、第1の実施形態と同様に、メンバーシップメッセージが用いられる。確認部42は、得られた結果を制御部23に通知する。   When the timer 33 is notified that the interval control value has passed for a certain port, the confirmation unit 42 transmits an inquiry message to that port. Here, the inquiry message transmitted by the confirmation unit 42 is a specific query message, and the participation status is confirmed with priority given to the multicast group whose participation status is early among the multicast groups whose participation status is to be confirmed. For example, it is assumed that when the address table 31 is as shown in FIG. 9, it is confirmed from the timer 33 that the interval control value has elapsed for the port P3. The confirmation unit 42 confirms the time when the transfer is started and the multicast IP address for each multicast group that is being transferred to the port P3. Then, the confirmation unit 42 has the earliest frame addressed to 01-00-5e-00-00-05 (224.0.0.5) among the four addressed multicast groups transferred to the port P3. It recognizes that it has started at time T4. Therefore, the confirmation unit 42 uses the specific query message shown in FIG. 11 and the terminals that are participating in the multicast group whose multicast IP address is 224.0.0.5 among the terminals connected to the port P3. Check if there is. Thereafter, the confirmation unit 42 transmits a specific query message for each of the multicast groups in which the frame is transferred to the port P3 in order of the time when the transfer is started. The confirmation unit 42 confirms whether there is a participating terminal for each multicast group, using a response message in response to the specific query message. Note that a membership message is used for the response message, as in the first embodiment. The confirmation unit 42 notifies the control unit 23 of the obtained result.

図12は、第2の実施形態での転送装置30の動作の例を説明するフローチャートを示す。図12はポートPmについての処理の手順を表しているが、他のポートについても同様の処理が行われるものとする。なお、図12は転送装置30の動作の一例であり、例えば、ステップS13で使用する閾値や、ステップS15での計算方法などが変更される場合がある。また、タイマ33でのカウントダウンが開始された後にタイマ33の設定値を変更しないように変形される場合もある。この場合、ステップS16〜S19は省略され、ステップS15の次にステップS20以降の処理が行われる。   FIG. 12 is a flowchart for explaining an example of the operation of the transfer apparatus 30 in the second embodiment. FIG. 12 shows the processing procedure for the port Pm, but the same processing is performed for the other ports. FIG. 12 shows an example of the operation of the transfer device 30. For example, the threshold used in step S13, the calculation method in step S15, and the like may be changed. In addition, the timer 33 may be modified so that the set value of the timer 33 is not changed after the timer 33 starts counting down. In this case, steps S16 to S19 are omitted, and the processing after step S20 is performed after step S15.

負荷率測定部12は、ポートPmの出力をモニタする(ステップS11)。負荷率を測定する時間間隔に設定されたタイマがタイムアップすると、負荷率測定部12は負荷率を測定する(ステップS12)。負荷率測定部12は、負荷率と閾値を比較する(ステップS13)。ここでは、閾値は50%であるものとする。ステップS13において、帯域負荷率が閾値を超えていないと判定されると、演算設定部32はインターバル制御値をクリアして、処理対象外に設定する(ステップS13でYes、ステップS14)。一方、帯域負荷率が閾値を超えている場合、演算設定部32はインターバル制御値を求める(ステップS15)。ここでは、インターバル制御値は帯域負荷率の10分の1を10から差し引き、小数点以下を切り捨てた値であるとする。演算設定部32は、求めたインターバル制御値をポート番号(Pm)に対応付けて確認部42に出力する。   The load factor measuring unit 12 monitors the output of the port Pm (step S11). When the timer set in the time interval for measuring the load factor expires, the load factor measuring unit 12 measures the load factor (step S12). The load factor measuring unit 12 compares the load factor with a threshold value (step S13). Here, the threshold is assumed to be 50%. If it is determined in step S13 that the bandwidth load factor does not exceed the threshold value, the calculation setting unit 32 clears the interval control value and sets it to be out of processing (Yes in step S13, step S14). On the other hand, when the band load factor exceeds the threshold value, the calculation setting unit 32 obtains an interval control value (step S15). Here, it is assumed that the interval control value is a value obtained by subtracting one-tenth of the bandwidth load factor from 10 and truncating after the decimal point. The calculation setting unit 32 outputs the obtained interval control value to the confirmation unit 42 in association with the port number (Pm).

確認部42は、通知されたポート番号Pmで識別されるポート(ポートPm)についてのインターバル制御値のカウントダウンが、タイマ33で既に開始されているかを確認する(ステップS16)。タイマ33がポートPmについてのインターバル制御値のカウントダウンを行っていない場合、確認部42は、タイマ33にインターバル制御値を設定して、タイマ33にカウントダウンを開始させる(ステップS17)。一方、タイマ33がポートPmについてのインターバル制御値のカウントダウンを行っている場合、確認部42は、タイマ33の残り時間とインターバル制御値のいずれが大きいかを確認する(ステップS18)。タイマ33の残り時間の方がインターバル制御値以下の場合、確認部42はタイマ33の値を変更せずに、タイマ33のカウントダウンを継続させる(ステップS18でYes)。一方、タイマ33の残り時間がインターバル制御値より長い場合、確認部42はタイマ33の値をインターバル制御値に変更した後で、タイマ33のカウントダウンを継続させる(ステップS18でNo、ステップS19)。また、確認部42は、並行して、アドレステーブル31を確認し、ポートPmを介してフレームを転送しているマルチキャストグループを特定する(ステップS20)。   The confirmation unit 42 confirms whether the timer 33 has already started counting down the interval control value for the port (port Pm) identified by the notified port number Pm (step S16). If the timer 33 has not counted down the interval control value for the port Pm, the confirmation unit 42 sets the interval control value in the timer 33 and causes the timer 33 to start counting down (step S17). On the other hand, when the timer 33 is counting down the interval control value for the port Pm, the confirmation unit 42 confirms which of the remaining time of the timer 33 and the interval control value is larger (step S18). If the remaining time of the timer 33 is less than or equal to the interval control value, the confirmation unit 42 continues the countdown of the timer 33 without changing the value of the timer 33 (Yes in step S18). On the other hand, when the remaining time of the timer 33 is longer than the interval control value, the confirmation unit 42 continues the countdown of the timer 33 after changing the value of the timer 33 to the interval control value (No in step S18, step S19). The confirmation unit 42 confirms the address table 31 in parallel and identifies the multicast group that is transferring the frame via the port Pm (step S20).

タイマ33がタイムアップすると、確認部42は、ステップS20で認識したマルチキャストグループの各々についての参加状況を確認するためのスペシフィッククエリメッセージをポートPmから送信する(ステップS21)。このとき、確認部42は、転送を開始した時刻が早いマルチキャストグループから順にスペシフィッククエリメッセージを送信するものとする。確認部42は、応答時間以内にポートPmに接続されている端末から応答メッセージを受信したかを確認する(ステップS22)。応答時間以内にメンバーシップメッセージを受信できなかった場合、確認部42は、再度、ポートPmからスペシフィッククエリメッセージを送信する(ステップS22でNo、ステップS23)。確認部42は、2回目に送信したスペシフィッククエリメッセージの送信時刻から応答時間以内に、端末からポートPmを介してメンバーシップメッセージを受信したかを判断する(ステップS24)。ステップS22もしくはS24で送信されたスペシフィッククエリメッセージに対して、応答時間以内に端末からメンバーシップメッセージを受信した場合、転送装置30は、そのマルチキャストグループあてのフレームの送信を継続する(ステップS26)。一方、スペシフィッククエリメッセージに対して、応答時間以内に端末からメンバーシップメッセージを受信できない場合、転送装置30は、そのマルチキャストグループあてのフレームの送信を中止する(ステップS25)。ステップS25もしくはS26の処理が終わった後、確認部42はポートPmの制御を終了し、ポートPmについてのクエリインターバル制御値を無限大に設定する(ステップS27)。   When the timer 33 expires, the confirmation unit 42 transmits a specific query message for confirming the participation status for each of the multicast groups recognized in step S20 from the port Pm (step S21). At this time, it is assumed that the confirmation unit 42 transmits the specific query message in order from the multicast group whose transfer is started earlier. The confirmation unit 42 confirms whether a response message is received from the terminal connected to the port Pm within the response time (step S22). If the membership message cannot be received within the response time, the confirmation unit 42 transmits the specific query message from the port Pm again (No in step S22, step S23). The confirmation unit 42 determines whether a membership message has been received from the terminal via the port Pm within the response time from the transmission time of the specific query message transmitted the second time (step S24). When the membership message is received from the terminal within the response time with respect to the specific query message transmitted in step S22 or S24, the transfer device 30 continues to transmit the frame addressed to the multicast group (step S26). On the other hand, when the membership message cannot be received from the terminal within the response time in response to the specific query message, the transfer device 30 stops transmitting the frame addressed to the multicast group (step S25). After the processing of step S25 or S26 is completed, the confirmation unit 42 ends the control of the port Pm and sets the query interval control value for the port Pm to infinity (step S27).

以上の説明では、タイマ33が確認部42とは別に設置されていたが、タイマ33を確認部42に含めることもできる。この場合、確認部42は、図13に示すような情報を保持して、ポートごとにタイマの設定値(インターバル制御値)と、タイマの残り時間を管理する。タイマの残り時間が0になると、マルチキャストグループの欄に保持しているアドレスが割り当てられたマルチキャストグループのそれぞれについて、スペシフィッククエリメッセージを送信する。   In the above description, the timer 33 is installed separately from the confirmation unit 42, but the timer 33 may be included in the confirmation unit 42. In this case, the confirmation unit 42 holds information as shown in FIG. 13 and manages the set value (interval control value) of the timer and the remaining time of the timer for each port. When the remaining time of the timer becomes 0, a specific query message is transmitted for each multicast group to which the address held in the multicast group column is assigned.

転送装置30は、転送が開始された時刻が早いマルチキャストグループから順に参加状況を確認するので、転送期間が長いマルチキャストグループについてLeaveメッセージの処理に失敗している可能性が高いシステムで有効に無駄な転送を防ぎやすくなる。このようなシステムの例としては、複数のカメラで撮影された映像データが数秒ごとに切り替えられていて、転送が数十秒も続く場合はLeaveメッセージの処理に失敗していると考えられるシステムが挙げられる。   Since the transfer device 30 confirms the participation status in order from the multicast group with the earliest transfer start time, the transfer device 30 is effectively useless in a system that is likely to have failed the processing of the Leave message for the multicast group with a long transfer period. It becomes easy to prevent transfer. As an example of such a system, there is a system that is considered to have failed to process a Leave message when video data captured by a plurality of cameras is switched every few seconds and the transfer continues for several tens of seconds. Can be mentioned.

さらに、演算設定部32は、負荷率の高いポートほどインターバル制御値を小さい値にするため、負荷率の高いポートほど、参加状態の確認が早く行われる。負荷率が高い場合は、Leaveメッセージの処理の失敗によるフレームの無駄な転送が行われている可能性が高い。従って、転送装置30では、フレームの無駄な転送が行われている可能性が高いポートほど、参加状態の確認の頻度が高くなるため、フレームの無駄な転送を効率的に防ぐことができる。   Furthermore, since the calculation setting unit 32 sets the interval control value to a smaller value for a port with a higher load factor, the participation state is confirmed earlier for a port with a higher load factor. When the load factor is high, there is a high possibility that useless transfer of frames due to failure of processing of the Leave message is performed. Therefore, in the transfer device 30, since the frequency of confirmation of the participation state increases as the port that has a high possibility of useless transfer of frames, useless transfer of frames can be efficiently prevented.

<第3の実施形態>
図14は、第2の実施形態に係る転送装置の構成の例を示す。第3の実施形態では、負荷率測定部12、演算設定部32、スイッチ部40などの動作による負荷も考慮したうえで、ポートごとの参加状態を確認する頻度を調整することができる転送装置50について説明する。転送装置50は、回路負荷率測定部51、負荷率測定部12、アドレステーブル31、演算設定部32、タイマ33、スイッチ部40、ポートP1〜Pnを備える。負荷率測定部12、アドレステーブル31、演算設定部32、タイマ33、スイッチ部40の動作は、第2の実施形態と同様である。
<Third Embodiment>
FIG. 14 shows an example of the configuration of a transfer apparatus according to the second embodiment. In the third embodiment, the transfer device 50 that can adjust the frequency of confirming the participation state for each port in consideration of loads due to operations of the load factor measuring unit 12, the calculation setting unit 32, the switch unit 40, and the like. Will be described. The transfer device 50 includes a circuit load factor measuring unit 51, a load factor measuring unit 12, an address table 31, a calculation setting unit 32, a timer 33, a switch unit 40, and ports P1 to Pn. The operations of the load factor measuring unit 12, the address table 31, the calculation setting unit 32, the timer 33, and the switch unit 40 are the same as those in the second embodiment.

回路負荷率測定部51は、負荷率測定部12、演算設定部32、スイッチ部40として動作するCentral Processing Unit(CPU)の負荷を測定する。以下の説明では、負荷率測定部12、演算設定部32、スイッチ部40として動作するCPUで単位時間中に行われている処理量と、そのCPUが単位時間中に行うことができる処理量の最大値との比を、「CPU負荷率」と記載する。回路負荷率測定部51は、CPU負荷率を測定し、得られた結果を図15に示すようなテーブルとして記憶することができる。回路負荷率測定部51は、算出した結果を演算設定部32に出力する。   The circuit load factor measuring unit 51 measures the load of the central processing unit (CPU) that operates as the load factor measuring unit 12, the calculation setting unit 32, and the switch unit 40. In the following description, the amount of processing performed during the unit time by the CPU operating as the load factor measuring unit 12, the calculation setting unit 32, and the switch unit 40 and the amount of processing that the CPU can perform during the unit time are described. The ratio with the maximum value is described as “CPU load factor”. The circuit load factor measuring unit 51 can measure the CPU load factor and store the obtained result as a table as shown in FIG. The circuit load factor measuring unit 51 outputs the calculated result to the calculation setting unit 32.

演算設定部32は、回路負荷率測定部51から入力された値を用いて、負荷率を測定する時間間隔(演算時間)を計算する。負荷率測定部12は、演算時間が経過するたびに負荷率を測定する。演算設定部32は、CPU負荷率が大きいほど演算時間が長くなるように演算時間を設定する。例えば、演算設定部32は、CPU負荷率(%)を10で割った値を演算時間とすることができる。さらに、演算時間が短すぎて負荷率測定部12の負担が大きくなる恐れが有る場合、演算設定部32は、演算時間の下限値を設定することもできる。例えば、演算設定部32は、1秒を最短時間として演算時間を設定することができる。   The calculation setting unit 32 uses the value input from the circuit load factor measurement unit 51 to calculate a time interval (calculation time) for measuring the load factor. The load factor measuring unit 12 measures the load factor every time the calculation time elapses. The calculation setting unit 32 sets the calculation time so that the calculation time increases as the CPU load factor increases. For example, the calculation setting unit 32 can set the value obtained by dividing the CPU load factor (%) by 10 as the calculation time. Furthermore, when there is a possibility that the calculation time is too short and the load on the load factor measuring unit 12 is increased, the calculation setting unit 32 can also set a lower limit value of the calculation time. For example, the calculation setting unit 32 can set the calculation time with 1 second as the shortest time.

図16は、転送装置50の動作の例を説明するフローチャートである。図16はポートPmについての処理の手順を表しているが、他のポートについても同様の処理が行われるものとする。また、図16は転送装置50の動作の一例であり、例えば、閾値の値が実装に応じて変更される場合がある。負荷率測定部12は、ポートPmの出力をモニタする。また、回路負荷率測定部51は、CPU負荷率を測定する(ステップS31)。演算設定部32は、CPU負荷率の値に基づいて演算時間をタイマ33に設定する。タイマ33から演算時間が経過したことが通知されると、負荷率測定部12は負荷率を測定する(ステップS32)。負荷率測定部12は、負荷率とCPU負荷率の差分が閾値(50%)を超えているかを判定する(ステップS33)。ステップS33において、負荷率とCPU負荷率の差分が閾値(50%)を超えていないと判定されると、演算設定部32はインターバル制御値をクリアして、ポートPmを処理対象外に設定する(ステップS33でYes、ステップS34)。一方、負荷率とCPU負荷率の差分が閾値を超えている場合、演算設定部32はインターバル制御値を求める(ステップS35)。ここでは、インターバル制御値は図12を参照しながら説明したステップS15と同様に計算されるものとする。演算設定部32は、求めたインターバル制御値をポート番号(Pm)に対応付けて確認部42に出力する。ステップS36〜S47の処理は、図12を参照しながら説明したステップS16〜S27と同様である。   FIG. 16 is a flowchart for explaining an example of the operation of the transfer device 50. FIG. 16 shows the processing procedure for the port Pm, but the same processing is performed for the other ports. FIG. 16 shows an example of the operation of the transfer apparatus 50. For example, the threshold value may be changed according to the implementation. The load factor measuring unit 12 monitors the output of the port Pm. Further, the circuit load factor measuring unit 51 measures the CPU load factor (step S31). The calculation setting unit 32 sets the calculation time in the timer 33 based on the value of the CPU load factor. When notified from the timer 33 that the computation time has elapsed, the load factor measuring unit 12 measures the load factor (step S32). The load factor measuring unit 12 determines whether the difference between the load factor and the CPU load factor exceeds a threshold value (50%) (step S33). If it is determined in step S33 that the difference between the load factor and the CPU load factor does not exceed the threshold value (50%), the calculation setting unit 32 clears the interval control value and sets the port Pm to be out of processing. (Yes in step S33, step S34). On the other hand, when the difference between the load factor and the CPU load factor exceeds the threshold, the calculation setting unit 32 obtains an interval control value (step S35). Here, it is assumed that the interval control value is calculated in the same manner as in step S15 described with reference to FIG. The calculation setting unit 32 outputs the obtained interval control value to the confirmation unit 42 in association with the port number (Pm). The processing of steps S36 to S47 is the same as that of steps S16 to S27 described with reference to FIG.

本実施形態では、負荷率が測定される間隔がCPU負荷率の大きさに応じて変更されるため、転送装置10に搭載されているCPUの付加が大きい場合、マルチキャストグループへの参加状況が行われる間隔が長くなる。そのため、マルチキャストグループへの参加状況の確認によって生じる処理の負荷は、転送装置10の処理負担を増大しない程度に調整される。   In this embodiment, since the interval at which the load factor is measured is changed according to the size of the CPU load factor, when the CPU mounted on the transfer apparatus 10 is large, the participation status in the multicast group is performed. The interval that appears is longer. Therefore, the processing load caused by the confirmation of the participation status in the multicast group is adjusted to such an extent that the processing load on the transfer apparatus 10 is not increased.

<第4の実施形態>
図17は、第4の実施形態に係る転送装置60の構成の例を示す。転送装置60は、ネットワークの輻輳などの要因に応じて、問い合わせメッセージ中の応答時間を変更することができる。以下の説明では、問い合わせメッセージがスペシフィッククエリメッセージである場合について述べるが、第1の実施形態のように、問い合わせメッセージが一般クエリメッセージである場合にも、応答時間が調整されることがある。
<Fourth Embodiment>
FIG. 17 shows an example of the configuration of the transfer device 60 according to the fourth embodiment. The transfer device 60 can change the response time in the inquiry message according to factors such as network congestion. In the following description, a case where the inquiry message is a specific query message will be described, but the response time may be adjusted even when the inquiry message is a general query message as in the first embodiment.

転送装置60は、スイッチ部70、Max Response Time(MRT)テーブル75、負荷率測定部12、アドレステーブル31、演算設定部32、タイマ33、回路負荷率測定部51、ポートP1〜Pnを備える。スイッチ部70は、転送部41、確認部42、制御部23、往復時間測定部71、および、応答時間設定部72を有する。負荷率測定部12、演算設定部32、タイマ33、転送部41、確認部42、制御部23、回路負荷率測定部51の動作は、第2もしくは第3の実施形態と同様である。また、アドレステーブル31も第2および第3の実施形態と同様である。   The transfer device 60 includes a switch unit 70, a Max Response Time (MRT) table 75, a load factor measuring unit 12, an address table 31, an arithmetic setting unit 32, a timer 33, a circuit load factor measuring unit 51, and ports P1 to Pn. The switch unit 70 includes a transfer unit 41, a confirmation unit 42, a control unit 23, a round trip time measurement unit 71, and a response time setting unit 72. The operations of the load factor measurement unit 12, the calculation setting unit 32, the timer 33, the transfer unit 41, the confirmation unit 42, the control unit 23, and the circuit load factor measurement unit 51 are the same as those in the second or third embodiment. The address table 31 is the same as in the second and third embodiments.

往復時間測定部71は、確認部42で受信された応答メッセージ(メンバーシップメッセージ)のIPヘッダに含まれている送信元IPアドレスを取得する。図18(a)、(b)にメンバーシップメッセージの構成の例を示す。図18(a)はIGMPv2で用いられるメンバーシップメッセージであり、図18(b)はIGMPv3で用いられるメンバーシップメッセージである。なお、IGMPv3で用いられるメンバーシップメッセージは、IPMPv3に対応しているマルチキャストルータに送信される。いずれのプロトコルが用いられる場合でも、図18(a)、(b)に示すように、メンバーシップメッセージに送信元IPアドレスが含まれている。往復時間測定部71は、取得したアドレスを、応答メッセージを取得したポートのポート番号に対応付けてMRTテーブル75に記録する。図18(c)にMRTテーブル75の例を示す。   The round-trip time measuring unit 71 acquires the source IP address included in the IP header of the response message (membership message) received by the confirmation unit 42. FIGS. 18A and 18B show examples of membership message configurations. FIG. 18A shows a membership message used in IGMPv2, and FIG. 18B shows a membership message used in IGMPv3. Note that the membership message used in IGMPv3 is transmitted to a multicast router compatible with IPMPv3. Regardless of which protocol is used, as shown in FIGS. 18A and 18B, the source IP address is included in the membership message. The round trip time measuring unit 71 records the acquired address in the MRT table 75 in association with the port number of the port from which the response message is acquired. FIG. 18C shows an example of the MRT table 75.

往復時間測定部71は、応答メッセージから取得したIPアドレスに向けて第1の計測フレームを送信する。ここで、第1の計測フレームは、例えば、Packet INternetGroper(ping)などのプログラムで用いられるエコー要求フレームとすることができる。往復時間測定部71は、第1の計測フレームを送信した時刻から、第1の計測フレームに応答する第2の計測フレーム(応答フレーム)を送信先の端末から受信した時刻までの間の時間を往復時間とする。往復時間測定部71は、往復時間もMRTテーブル75に記録する。   The round trip time measuring unit 71 transmits the first measurement frame toward the IP address acquired from the response message. Here, the first measurement frame can be an echo request frame used in a program such as Packet INternetGroper (ping). The round trip time measurement unit 71 calculates the time from the time when the first measurement frame is transmitted to the time when the second measurement frame (response frame) responding to the first measurement frame is received from the destination terminal. Round trip time. The round trip time measuring unit 71 also records the round trip time in the MRT table 75.

ここで、ポートP3の場合のように、複数の応答メッセージを受信したことにより往復時間測定部71が複数のIPアドレスを取得した場合、往復時間測定部71は取得したアドレスのそれぞれに第1の計測フレームを送信する。第1の計測フレームの宛先に応じて応答時間が異なる場合、往復時間測定部71は、ポートごとに観測された往復時間を比較して、最も長い往復時間をMRTテーブル75に記録する。   Here, as in the case of the port P3, when the round trip time measuring unit 71 acquires a plurality of IP addresses by receiving a plurality of response messages, the round trip time measuring unit 71 sets the first address for each of the acquired addresses. Send a measurement frame. When the response time differs depending on the destination of the first measurement frame, the round trip time measurement unit 71 compares the round trip time observed for each port and records the longest round trip time in the MRT table 75.

応答時間設定部72は、MRTテーブル75の往復時間を参照して、応答時間を決定する。例えば、応答時間設定部72は、往復時間を100ms単位で切り上げた値を応答時間とするなど、実装に応じた方法により、応答時間を往復時間以上の値に設定することができる。この場合、ポートP3では、往復時間の最大値は120msであるため、応答時間設定部72は、応答時間を200msに設定する。同様に、ポートP4では、往復時間は50msであるため、応答時間設定部72は、応答時間を100msに設定する。応答時間設定部72は、決定した応答時間を確認部42に通知し、問い合わせメッセージの応答時間に設定するように要求する。なお、MRTテーブル75は、登録されているIPアドレスが割り当てられている端末がマルチキャストグループから離脱する可能性があるので、定期的に初期化(リフレッシュ)されるものとする。初期化の頻度は、実装に応じて、1日に1回など任意に設定されるものとする。タイマ33は、リフレッシュが行われる間隔も測定することができる。なお、転送装置60は、タイマ33の他にリフレッシュタイマ(図示せず)を備え、リフレッシュが行われる時間間隔をリフレッシュタイマがカウントダウンするように変形される場合もある。   The response time setting unit 72 refers to the round trip time of the MRT table 75 and determines the response time. For example, the response time setting unit 72 can set the response time to a value equal to or greater than the round trip time by a method according to the implementation, such as a value obtained by rounding up the round trip time in units of 100 ms. In this case, since the maximum value of the round trip time is 120 ms at the port P3, the response time setting unit 72 sets the response time to 200 ms. Similarly, since the round trip time is 50 ms at the port P4, the response time setting unit 72 sets the response time to 100 ms. The response time setting unit 72 notifies the confirmation unit 42 of the determined response time and requests to set the response time of the inquiry message. Note that the MRT table 75 is periodically initialized (refreshed) because there is a possibility that a terminal to which a registered IP address is assigned may leave the multicast group. The frequency of initialization is arbitrarily set, such as once a day, depending on the implementation. The timer 33 can also measure the interval at which refresh is performed. The transfer device 60 may include a refresh timer (not shown) in addition to the timer 33, and may be modified so that the refresh timer counts down the time interval at which refresh is performed.

図19は、応答時間の変更方法の例を説明するフローチャートを示す。往復時間測定部71は、メンバーシップメッセージの送信元IPアドレスを取得し、MRTテーブル75に登録する(ステップS51、S52)。往復時間測定部71は、MRTテーブル75に登録されている送信元IPアドレスに第1の計測フレームを送信し、第1の計測フレームの送信時刻から、第1の計測フレームに応答する第2の計測フレームの受信時刻までの時間を測定する(ステップS53)。往復時間測定部71は、ステップS53で得られた往復時間を、MRTテーブル75に記録されている往復時間最大値と比較する(ステップS54)。ステップS53で得られた往復時間が往復時間最大値以下の場合は、ステップS51〜S54の処理が繰り返される(ステップS54でNo)。一方、ステップS53で得られた往復時間が往復時間最大値を超えた場合、往復時間測定部71は、往復時間最大値を更新する(ステップS55)。応答時間設定部72は、往復時間最大値を100ms単位で切り上げて応答時間とする(ステップS56)。応答時間設定部72は、適宜、設定した応答時間を確認部42に通知する。応答時間設定部72は、MRTテーブル75の初期化に用いられるリフレッシュタイマがタイムアップしているかを確認する(ステップS57)。リフレッシュタイマがタイムアップするまでステップS51〜S57が繰り返される。一方、リフレッシュタイマがタイムアップすると、応答時間設定部72は、MRTテーブル75を初期化する(ステップS58)。その後、ステップS51以降の動作が繰り返される。   FIG. 19 is a flowchart illustrating an example of a response time changing method. The round trip time measuring unit 71 acquires the source IP address of the membership message and registers it in the MRT table 75 (steps S51 and S52). The round trip time measuring unit 71 transmits the first measurement frame to the transmission source IP address registered in the MRT table 75, and responds to the first measurement frame from the transmission time of the first measurement frame. The time until the reception time of the measurement frame is measured (step S53). The round trip time measurement unit 71 compares the round trip time obtained in step S53 with the maximum round trip time recorded in the MRT table 75 (step S54). If the round trip time obtained in step S53 is less than or equal to the maximum round trip time, the processes in steps S51 to S54 are repeated (No in step S54). On the other hand, when the round trip time obtained in step S53 exceeds the round trip time maximum value, the round trip time measurement unit 71 updates the round trip time maximum value (step S55). The response time setting unit 72 rounds up the round-trip time maximum value in units of 100 ms to obtain a response time (step S56). The response time setting unit 72 notifies the confirmation unit 42 of the set response time as appropriate. The response time setting unit 72 confirms whether the refresh timer used for initializing the MRT table 75 is up (step S57). Steps S51 to S57 are repeated until the refresh timer expires. On the other hand, when the refresh timer expires, the response time setting unit 72 initializes the MRT table 75 (step S58). Thereafter, the operations after step S51 are repeated.

このように、転送装置60は、ネットワークの輻輳などの要因に応じて、問い合わせメッセージ中の応答時間を変更することができる。このため、応答時間が短すぎるために、往復時間測定部71がマルチキャストグループに参加している端末からのメンバーシップメッセージの受信に失敗する可能性を小さくすることができる。このため、マルチキャストグループに参加している端末があるポートでメンバーシップメッセージが受信されなかったために、マルチキャストフレームの転送が中止される可能性を低くすることができる。   In this manner, the transfer device 60 can change the response time in the inquiry message according to factors such as network congestion. For this reason, since the response time is too short, the possibility that the round trip time measurement unit 71 fails to receive the membership message from the terminals participating in the multicast group can be reduced. For this reason, since the membership message is not received at a port where there is a terminal participating in the multicast group, the possibility that the transfer of the multicast frame is stopped can be reduced.

なお、実施形態は上記に限られるものではなく、様々に変形可能である。以下にその例をいくつか述べる。
上述の第1〜第4の実施形態では、IPv4が用いられているシステムを例として説明したが、IPv6が用いられているシステムに転送装置10を用いることもできる。IPv6が用いられるシステムに適用される転送装置10は、Multicast Listener Discovery Protocol(MLD)スヌーピングに対応しているものとする。この場合、問い合わせメッセージはマルチキャストリスナクエリが用いられる。応答メッセージには、マルチキャストリスナレポートが用いられる。
The embodiment is not limited to the above, and can be variously modified. Some examples are described below.
In the first to fourth embodiments described above, the system using IPv4 has been described as an example. However, the transfer apparatus 10 can also be used in a system using IPv6. It is assumed that the transfer apparatus 10 applied to a system using IPv6 supports Multicast Listener Discovery Protocol (MLD) snooping. In this case, a multicast listener query is used as the inquiry message. A multicast listener report is used for the response message.

第1の実施形態で説明した転送装置10についても、演算設定部32とタイマ33を含めることにより、参加状況の確認対象となるポートが複数ある場合に、負荷率の大きさに応じて参加状況を確認する順序を決定するように変形することができる。また、第1の実施形態で説明した転送装置10に、回路負荷率測定部51を含めることにより、CPUの負荷の大きさに応じて参加状況を確認する頻度を決定するように変形することもできる。   Also in the transfer apparatus 10 described in the first embodiment, by including the calculation setting unit 32 and the timer 33, when there are a plurality of ports for which the participation status is to be confirmed, the participation status according to the magnitude of the load factor Can be modified to determine the order of confirmation. Further, the transfer device 10 described in the first embodiment may be modified to include the circuit load factor measurement unit 51 so as to determine the frequency of confirming the participation status according to the load of the CPU. it can.

第4の実施形態では、MRTテーブル75にポートごとにメンバーシップメッセージ中の送信元IPアドレスを記録し、応答時間を求める場合について述べたが、転送装置60はあるポートで求めた応答時間を全てのポートに適応することができる。この場合、MRTテーブル75はポートごとのデータを記録せずに、応答時間を求める対象として選択されているポートについてのデータを記録する。   In the fourth embodiment, the case where the source IP address in the membership message is recorded for each port in the MRT table 75 and the response time is obtained has been described. However, the transfer device 60 uses all the response times obtained from a certain port. Can adapt to any port. In this case, the MRT table 75 does not record the data for each port, but records the data for the port selected as the target for obtaining the response time.

上述の第1〜第4の実施形態を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)
マルチキャストフレームを受信する第1のポートを含む複数のポートと、
前記マルチキャストフレームを受信する端末が接続されている第2のポートを前記複数のポートから選択して、前記マルチキャストフレームを前記第2のポートに転送する転送部と、
前記第2のポートで単位時間に処理できる負荷に対する前記第2のポートで前記単位時間に行われた処理の負荷の比である負荷率を測定する負荷率測定部と、
前記負荷率が閾値を超えると、前記第2のポートを介して接続されている端末が参加しているマルチキャストグループを確認する確認部と、
前記第2のポートを介して接続されている端末が参加していないマルチキャストグループに宛てられたマルチキャストフレームに対して、前記転送部が転送先に前記第2ポートを選択しないように制御する制御部
を備えることを特徴とする転送装置。
(付記2)
前記第1のポートを介して接続されているルータ装置により送信された前記マルチキャストフレームが前記第1のポートから受信され、前記マルチキャストフレームが前記第2のポートから送信された後で、前記ルータ装置が、前記マルチキャストフレームを受信している端末に接続されているかを確認する前に、前記確認部は、前記第2のポートを介して接続されている端末が参加しているマルチキャストグループを確認する
ことを特徴とする付記1に記載の転送装置。
(付記3)
前記第2のポートから送信されたマルチキャストフレームの宛先のマルチキャストグループを識別するグループ識別子を記憶する識別子テーブルをさらに備え、
前記確認部は、
参加しているマルチキャストグループを識別するグループ識別子を問い合わせるための問い合わせメッセージを、前記第2のポートを介して接続されている端末に送信し、
前記問い合わせメッセージに応答する応答メッセージに含まれているグループ識別子を確認することにより、前記第2のポートを介して接続されている端末が参加しているマルチキャストグループを確認し、
前記制御部は、前記応答メッセージに含まれていないマルチキャストグループのグループ識別子を前記識別子テーブルから削除し、
前記転送部は、前記制御部により更新された前記識別子テーブルに記録されているグループ識別子で識別されるマルチキャストグループ宛のマルチキャストフレームを前記第2のポートに転送する
ことを特徴とする付記1もしくは2に記載の転送装置。
(付記4)
前記制御部は、前記問い合わせメッセージを受信した端末からの応答メッセージを受け付ける応答時間を記憶し、
前記制御部は、前記識別子テーブルに記憶されているグループ識別子から、前記問い合わせメッセージが送信されてから前記応答時間が経過するまでの間に受信した応答メッセージに含まれていないグループ識別子を抽出し、
前記制御部は、抽出したグループ識別子を前記識別子テーブルから削除する
ことを特徴とする付記3に記載の転送装置。
(付記5)
前記応答メッセージの送信元アドレスが割り当てられている端末への第1の測定フレームの送信と、前記第1の測定フレームに応答する第2の測定フレームの受信を行うとともに、前記第1の測定フレームが送信された時刻から、前記第2の測定フレームが受信された時刻までの往復時間を求める往復時間測定部と、
前記応答時間を前記往復時間以上の長さに設定する応答時間設定部
をさらに備えることを特徴とする付記4に記載の転送装置。
(付記6)
前記第1のポートを介して受信したマルチキャストフレームを受信する端末に接続された第3のポートをさらに備え、
前記負荷率測定部は、前記第2のポートの処理から第1の負荷率と、前記第3のポートの処理から第2の負荷率を求め、
前記第1および第2の負荷率の両方が前記閾値を超えると、前記確認部は、前記第1の負荷率と前記第2の負荷率のうちで大きな値が得られたポートを前記制御部による制御の対象である対象ポートに決定するとともに、前記対象ポートに接続されている端末に前記問い合わせメッセージを送信し、
前記制御部は、前記応答メッセージに含まれていない前記グループ識別子で識別されるマルチキャストグループに宛てたフレームに対して、前記転送部が前記対象ポートを転送先に選択しないように制御する
ことを特徴とする付記3〜5のいずれか1項に記載の転送装置。
(付記7)
前記負荷率測定部、前記確認部、および、前記制御部として動作する回路で単位時間中に行われている処理量と、前記回路が前記単位時間中に行うことができる処理量との比を表す回路負荷を求める回路負荷測定部をさらに備え、
前記回路負荷が大きいほど、前記負荷率測定部、前記確認部、および、前記制御部による処理が行われる頻度を低く設定する演算設定部
をさらに備えることを特徴とする付記1〜8のいずれか1項に記載の転送装置。
(付記8)
転送装置の第1のポートから受信したマルチキャストフレームの転送先を前記転送装置に含まれる複数のポートから選択し、
選択された第2のポートで単位時間に処理できる負荷に対する前記第2のポートで前記単位時間に行われた処理の負荷の比である負荷率を測定し、
前記負荷率が閾値を超えると、前記第2のポートを介して接続されている端末が参加しているマルチキャストグループを確認し、
前記第2のポートを介して接続されている端末が参加していないマルチキャストグループに宛てられたマルチキャストフレームに対して、前記第2ポートが転送先に選択されないように制御する
処理を行うことを特徴とする通信方法。
(付記9)
転送装置の第1のポートから受信したマルチキャストフレームの転送先を前記転送装置に含まれる複数のポートから選択し、
選択された第2のポートで単位時間に処理できる負荷に対する前記第2のポートで前記単位時間に行われた処理の負荷の比である負荷率を測定し、
前記負荷率が閾値を超えると、前記第2のポートを介して接続されている端末が参加しているマルチキャストグループを確認し、
前記第2のポートを介して接続されている端末が参加していないマルチキャストグループに宛てられたマルチキャストフレームに対して、前記第2ポートが転送先に選択されないように制御する
処理をコンピュータに行わせることを特徴とする通信プログラム。
The following additional notes are further disclosed with respect to the embodiments including the first to fourth embodiments described above.
(Appendix 1)
A plurality of ports including a first port for receiving a multicast frame;
A transfer unit that selects a second port connected to a terminal that receives the multicast frame from the plurality of ports, and transfers the multicast frame to the second port;
A load factor measuring unit that measures a load factor that is a ratio of a load of processing performed in the unit time in the second port to a load that can be processed in the unit time in the second port;
When the load factor exceeds a threshold value, a confirmation unit for confirming a multicast group in which a terminal connected via the second port participates;
A control unit that controls the transfer unit not to select the second port as a transfer destination for a multicast frame addressed to a multicast group to which a terminal connected via the second port does not participate A transfer device comprising:
(Appendix 2)
After the multicast frame transmitted by the router device connected via the first port is received from the first port and the multicast frame is transmitted from the second port, the router device Before confirming whether it is connected to the terminal receiving the multicast frame, the confirmation unit confirms the multicast group to which the terminal connected through the second port is participating. The transfer apparatus according to appendix 1, wherein:
(Appendix 3)
An identifier table storing a group identifier for identifying a multicast group of a destination of a multicast frame transmitted from the second port;
The confirmation unit
Sending an inquiry message for inquiring a group identifier for identifying a participating multicast group to a terminal connected via the second port;
Confirming the multicast group in which the terminal connected via the second port is participating by confirming the group identifier included in the response message in response to the inquiry message;
The control unit deletes a group identifier of a multicast group not included in the response message from the identifier table,
The forwarding unit forwards the multicast frame addressed to the multicast group identified by the group identifier recorded in the identifier table updated by the control unit to the second port. The transfer device described in 1.
(Appendix 4)
The control unit stores a response time for receiving a response message from a terminal that has received the inquiry message,
The control unit extracts, from the group identifier stored in the identifier table, a group identifier that is not included in the response message received until the response time elapses after the inquiry message is transmitted,
The transfer apparatus according to appendix 3, wherein the control unit deletes the extracted group identifier from the identifier table.
(Appendix 5)
A first measurement frame is transmitted to a terminal to which a source address of the response message is assigned, a second measurement frame is received in response to the first measurement frame, and the first measurement frame is received. A round trip time measuring unit for obtaining a round trip time from the time at which the second measurement frame is received to the time at which the second measurement frame is received;
The transfer apparatus according to appendix 4, further comprising: a response time setting unit that sets the response time to a length equal to or longer than the round trip time.
(Appendix 6)
A third port connected to a terminal that receives the multicast frame received via the first port;
The load factor measuring unit obtains a first load factor from the processing of the second port and a second load factor from the processing of the third port;
When both of the first and second load factors exceed the threshold, the confirmation unit assigns a port having a large value between the first load factor and the second load factor to the control unit. Determining the target port that is the target of the control by sending the inquiry message to the terminal connected to the target port,
The control unit controls the transfer unit not to select the target port as a transfer destination for a frame addressed to the multicast group identified by the group identifier not included in the response message. The transfer device according to any one of appendices 3 to 5.
(Appendix 7)
The ratio of the amount of processing performed during the unit time in the circuit operating as the load factor measuring unit, the confirmation unit, and the control unit to the amount of processing that the circuit can perform during the unit time. A circuit load measuring unit for obtaining a circuit load to be represented;
Any one of Supplementary notes 1 to 8, further comprising: an operation setting unit that sets a lower frequency of processing performed by the load factor measurement unit, the confirmation unit, and the control unit as the circuit load increases. The transfer device according to item 1.
(Appendix 8)
Selecting a transfer destination of a multicast frame received from the first port of the transfer device from a plurality of ports included in the transfer device;
Measuring a load factor that is a ratio of a load of processing performed at the second port to the load that can be processed at the selected second port per unit time;
When the load factor exceeds a threshold, confirm a multicast group in which terminals connected via the second port are participating,
A process for performing control so that the second port is not selected as a transfer destination is performed for a multicast frame addressed to a multicast group in which a terminal connected via the second port does not participate. Communication method.
(Appendix 9)
Selecting a transfer destination of a multicast frame received from the first port of the transfer device from a plurality of ports included in the transfer device;
Measuring a load factor that is a ratio of a load of processing performed at the second port to the load that can be processed at the selected second port per unit time;
When the load factor exceeds a threshold, confirm a multicast group in which terminals connected via the second port are participating,
Causes a computer to perform processing for controlling the second port not to be selected as a forwarding destination for a multicast frame addressed to a multicast group to which a terminal connected via the second port does not participate A communication program characterized by the above.

1 ルータ装置
10、30、50、60 転送装置
11 MACアドレステーブル
12 負荷率測定部
20、40、70 スイッチ部
21、41 転送部
22、42 確認部
23 制御部
31 アドレステーブル
32 演算設定部
33 タイマ
51 回路負荷率測定部
71 往復時間測定部
72 応答時間設定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Router apparatus 10, 30, 50, 60 Transfer apparatus 11 MAC address table 12 Load factor measurement part 20, 40, 70 Switch part 21, 41 Transfer part 22, 42 Confirmation part 23 Control part 31 Address table 32 Calculation setting part 33 Timer 51 Circuit Load Factor Measurement Unit 71 Round Trip Time Measurement Unit 72 Response Time Setting Unit

Claims (8)

マルチキャストフレームを受信する第1のポートを含む複数のポートと、
前記マルチキャストフレームを受信する端末が接続されている第2のポートを前記複数のポートから選択して、前記マルチキャストフレームを前記第2のポートに転送する転送部と、
前記第2のポートで単位時間に処理できる負荷に対する前記第2のポートで前記単位時間に行われた処理の負荷の比である負荷率を測定する負荷率測定部と、
前記負荷率が閾値を超えると、前記第2のポートを介して接続されている端末が参加しているマルチキャストグループを確認する確認部と、
前記第2のポートを介して接続されている端末が参加していないマルチキャストグループに宛てられたマルチキャストフレームに対して、前記転送部が転送先に前記第2ポートを選択しないように制御する制御部
を備えることを特徴とする転送装置。
A plurality of ports including a first port for receiving a multicast frame;
A transfer unit that selects a second port connected to a terminal that receives the multicast frame from the plurality of ports, and transfers the multicast frame to the second port;
A load factor measuring unit that measures a load factor that is a ratio of a load of processing performed in the unit time in the second port to a load that can be processed in the unit time in the second port;
When the load factor exceeds a threshold value, a confirmation unit for confirming a multicast group in which a terminal connected via the second port participates;
A control unit that controls the transfer unit not to select the second port as a transfer destination for a multicast frame addressed to a multicast group to which a terminal connected via the second port does not participate A transfer device comprising:
前記第1のポートを介して接続されているルータ装置により送信された前記マルチキャストフレームが前記第1のポートから受信され、前記マルチキャストフレームが前記第2のポートから送信された後で、前記ルータ装置が、前記マルチキャストフレームを受信している端末に接続されているかを確認する前に、前記確認部は、前記第2のポートを介して接続されている端末が参加しているマルチキャストグループを確認する
ことを特徴とする請求項1に記載の転送装置。
After the multicast frame transmitted by the router device connected via the first port is received from the first port and the multicast frame is transmitted from the second port, the router device Before confirming whether it is connected to the terminal receiving the multicast frame, the confirmation unit confirms the multicast group to which the terminal connected through the second port is participating. The transfer apparatus according to claim 1.
前記第2のポートから送信されたマルチキャストフレームの宛先のマルチキャストグループを識別するグループ識別子を記憶する識別子テーブルをさらに備え、
前記確認部は、
参加しているマルチキャストグループを識別するグループ識別子を問い合わせるための問い合わせメッセージを、前記第2のポートを介して接続されている端末に送信し、
前記問い合わせメッセージに応答する応答メッセージに含まれているグループ識別子を確認することにより、前記第2のポートを介して接続されている端末が参加しているマルチキャストグループを確認し、
前記制御部は、前記応答メッセージに含まれていないマルチキャストグループのグループ識別子を前記識別子テーブルから削除し、
前記転送部は、前記制御部により更新された前記識別子テーブルに記録されているグループ識別子で識別されるマルチキャストグループ宛のマルチキャストフレームを前記第2のポートに転送する
ことを特徴とする請求項1もしくは2に記載の転送装置。
An identifier table storing a group identifier for identifying a multicast group of a destination of a multicast frame transmitted from the second port;
The confirmation unit
Sending an inquiry message for inquiring a group identifier for identifying a participating multicast group to a terminal connected via the second port;
Confirming the multicast group in which the terminal connected via the second port is participating by confirming the group identifier included in the response message in response to the inquiry message;
The control unit deletes a group identifier of a multicast group not included in the response message from the identifier table,
The forwarding unit forwards a multicast frame addressed to a multicast group identified by a group identifier recorded in the identifier table updated by the control unit to the second port. 2. The transfer device according to 2.
前記制御部は、前記問い合わせメッセージを受信した端末からの応答メッセージを受け付ける応答時間を記憶し、
前記制御部は、前記識別子テーブルに記憶されているグループ識別子から、前記問い合わせメッセージが送信されてから前記応答時間が経過するまでの間に受信した応答メッセージに含まれていないグループ識別子を抽出し、
前記制御部は、抽出したグループ識別子を前記識別子テーブルから削除する
ことを特徴とする請求項3に記載の転送装置。
The control unit stores a response time for receiving a response message from a terminal that has received the inquiry message,
The control unit extracts, from the group identifier stored in the identifier table, a group identifier that is not included in the response message received until the response time elapses after the inquiry message is transmitted,
The transfer apparatus according to claim 3, wherein the control unit deletes the extracted group identifier from the identifier table.
前記応答メッセージの送信元アドレスが割り当てられている端末への第1の測定フレームの送信と、前記第1の測定フレームに応答する第2の測定フレームの受信を行うとともに、前記第1の測定フレームが送信された時刻から、前記第2の測定フレームが受信された時刻までの往復時間を求める往復時間測定部と、
前記応答時間を前記往復時間以上の長さに設定する応答時間設定部
をさらに備えることを特徴とする請求項4に記載の転送装置。
A first measurement frame is transmitted to a terminal to which a source address of the response message is assigned, a second measurement frame is received in response to the first measurement frame, and the first measurement frame is received. A round trip time measuring unit for obtaining a round trip time from the time at which the second measurement frame is received to the time at which the second measurement frame is received;
The transfer apparatus according to claim 4, further comprising: a response time setting unit that sets the response time to a length equal to or longer than the round-trip time.
前記第1のポートを介して受信したマルチキャストフレームを受信する端末に接続された第3のポートをさらに備え、
前記負荷率測定部は、前記第2のポートの処理から第1の負荷率と、前記第3のポートの処理から第2の負荷率を求め、
前記第1および第2の負荷率の両方が前記閾値を超えると、前記確認部は、前記第1の負荷率と前記第2の負荷率のうちで大きな値が得られたポートを前記制御部による制御の対象である対象ポートに決定するとともに、前記対象ポートに接続されている端末に前記問い合わせメッセージを送信し、
前記制御部は、前記応答メッセージに含まれていない前記グループ識別子で識別されるマルチキャストグループに宛てたフレームに対して、前記転送部が前記対象ポートを転送先に選択しないように制御する
ことを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の転送装置。
A third port connected to a terminal that receives the multicast frame received via the first port;
The load factor measuring unit obtains a first load factor from the processing of the second port and a second load factor from the processing of the third port;
When both of the first and second load factors exceed the threshold, the confirmation unit assigns a port having a large value between the first load factor and the second load factor to the control unit. Determining the target port that is the target of the control by sending the inquiry message to the terminal connected to the target port,
The control unit controls the transfer unit not to select the target port as a transfer destination for a frame addressed to the multicast group identified by the group identifier not included in the response message. The transfer device according to any one of claims 3 to 5.
転送装置の第1のポートから受信したマルチキャストフレームの転送先を前記転送装置に含まれる複数のポートから選択し、
選択された第2のポートで単位時間に処理できる負荷に対する前記第2のポートで前記単位時間に行われた処理の負荷の比である負荷率を測定し、
前記負荷率が閾値を超えると、前記第2のポートを介して接続されている端末が参加しているマルチキャストグループを確認し、
前記第2のポートを介して接続されている端末が参加していないマルチキャストグループに宛てられたマルチキャストフレームに対して、前記第2ポートが転送先に選択されないように制御する
処理を行うことを特徴とする通信方法。
Selecting a transfer destination of a multicast frame received from the first port of the transfer device from a plurality of ports included in the transfer device;
Measuring a load factor that is a ratio of a load of processing performed in the unit time in the second port to a load that can be processed in unit time in the selected second port;
When the load factor exceeds a threshold, confirm a multicast group in which terminals connected via the second port are participating,
A process for performing control so that the second port is not selected as a transfer destination is performed for a multicast frame addressed to a multicast group in which a terminal connected via the second port does not participate. Communication method.
転送装置の第1のポートから受信したマルチキャストフレームの転送先を前記転送装置に含まれる複数のポートから選択し、
選択された第2のポートで単位時間に処理できる負荷に対する前記第2のポートで前記単位時間に行われた処理の負荷の比である負荷率を測定し、
前記負荷率が閾値を超えると、前記第2のポートを介して接続されている端末が参加しているマルチキャストグループを確認し、
前記第2のポートを介して接続されている端末が参加していないマルチキャストグループに宛てられたマルチキャストフレームに対して、前記第2ポートが転送先に選択されないように制御する
処理をコンピュータに行わせることを特徴とする通信プログラム。
Selecting a transfer destination of a multicast frame received from the first port of the transfer device from a plurality of ports included in the transfer device;
Measuring a load factor that is a ratio of a load of processing performed in the unit time in the second port to a load that can be processed in unit time in the selected second port;
When the load factor exceeds a threshold, confirm a multicast group in which terminals connected via the second port are participating,
Causes a computer to perform processing for controlling the second port not to be selected as a forwarding destination for a multicast frame addressed to a multicast group to which a terminal connected via the second port does not participate A communication program characterized by the above.
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