JP3519616B2 - 中継装置 - Google Patents

中継装置

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JP3519616B2
JP3519616B2 JP29961398A JP29961398A JP3519616B2 JP 3519616 B2 JP3519616 B2 JP 3519616B2 JP 29961398 A JP29961398 A JP 29961398A JP 29961398 A JP29961398 A JP 29961398A JP 3519616 B2 JP3519616 B2 JP 3519616B2
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    • H04L69/00Application independent communication protocol aspects or techniques in packet data networks
    • H04L69/22Header parsing or analysis

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報中継技術に関
し、特に、ブリッジやルータ、LANスイッチ等の情報
ネットワーク間接続機器等に適用して有効な技術に関す
る。

【0002】

【従来の技術】たとえば、情報通信の分野では、一般に
1台のホストから複数のホストに対して同時に同一のデ
ータを配信する方法としてマルチキャスト配信と呼ばれ
る方法がある。マルチキャスト配信では複数のホストで
1つのグループを形成し、該グループ内の全ホストへ1
つのマルチキャストパケットを用いて同一のデータを配
信する。インターネットにおける標準プロトコルである
TCP/IP(Transmission Contr
ol Protocol/Internet Prot
ocol)においても、このマルチキャスト配信を使っ
たIPマルチキャストと呼ばれる技術がある。

【0003】IPマルチキャストではグループ毎にIP
マルチキャストアドレスと呼ばれる特定のIPアドレス
を規定し、該IPマルチキャストアドレスを宛先IPア
ドレスとしたIPマルチキャストパケットを用いて各ホ
ストへデータを配信する。

【0004】IPマルチキャストの1プロトコルとして
RFC(Request ForComment)11
12、2236、およびドラフト(‘98年6月での最
新版はdrafto−ietf−idmr−igmp−
v3−00.txt)記載のIGMP(Interne
t Group Management Protoc
ol)がある。IGMPはホストが隣接するルータに対
してマルチキャスト配信を要求するためのプロトコルで
ある。これにより、ホストはIPマルチキャストパケッ
トの受信が可能になる。

【0005】IGMPはOSI(Open Syste
ms Interconnect)参照モデルの第3層
(ネットワーク層)のプロトコルである。

【0006】これとは別に第2層(データリンク層)に
おけるマルチキャスト配信の1プロトコルとしてIEE
E(Institute of Electrical
and Electronics Engineer
s)802.1dドラフト(‘98年6月での最新版は
IEEE802.1d/D17)記載のGMRP(GA
RP(Generic Attribute Regi
stration Protocol) Multic
ast Registration Protoco
l)がある。

【0007】GMRPではホストが隣接するブリッジ、
あるいはLAN(Local Area Networ
k)スイッチに対してデータリンク層でのマルチキャス
ト配信を要求するためのプロトコルである。これによ
り、ホストはデータリンク層のマルチキャストパケット
の受信が可能となる。以下このデータリンク層のマルチ
キャストパケットのことをMAC(Media Acc
ess Control)マルチキャストパケットと呼
ぶ。IGMPとの違いは、IGMPがIPに特化したプ
ロトコルであるのに対し、GMRPはネットワーク層に
依存しないプロトコルであるという点である。

【0008】

【発明が解決しようとする課題】上述の前者のIGMP
は、たとえば広く普及しているパーソナルコンピュータ
等のOSであるWINDOWS95等に標準で実装され
ているため、簡単に利用できるという利点はあるが、既
述のようにIPアドレスでマルチキャストを行う方式で
あるため、たとえばIPサブネット内の構成を意識する
ことができず、マルチキャストへの加入を宣言したホス
トが属する当該IPサブネット内の全てのスイッチおよ
びホストへ、マルチキャストサーバからのマルチキャス
トパケットが一律に中継されてしまう。このため、マル
チキャストに起因してIPサブネット内での無駄なトラ
フィックが増加する、という技術的課題がある。

【0009】このことは、たとえばインターネット等に
おけるマルチキャスト機能を利用した、いわゆるPus
h型の情報配信サービスの普及を考慮すると、マルチキ
ャストに起因するトラフィックの制御/削減は、一層大
きな技術的課題となる。

【0010】一方、後者のGMRPは、MACアドレス
でマルチキャストを行うため、中継装置は、マルチキャ
ストへの加入を宣言したホスト(が接続されたポート)
のみに選択的にマルチキャストパケットを中継でき、無
駄なトラフィックの発生は回避できるが、ネットワーク
に接続されたすべての中継装置やホストに、このGMR
Pを実装していることが前提となり、簡便な普及や利用
が難しい、という技術的課題がある。すなわち、インタ
ーネット等の広範な普及に伴って情報ネットワークに接
続される既存のパーソナルコンピュータ等のホストの数
は莫大であり、これらのすべてにGMRPの実装を期待
することは実際上困難である。

【0011】本発明の目的は、ネットワークのトラフィ
ックを必要以上に増加させることなく、マルチキャスト
サービスを実現することが可能な情報中継技術を提供す
ることにある。

【0012】本発明の他の目的は、ネットワークに接続
され、マルチキャストサービスを利用するホストにおけ
るソフトウェアの実装の簡略化を実現することが可能な
情報中継技術を提供することにある。

【0013】本発明の他の目的は、マルチキャストサー
ビスに起因するネットワークのトラフィック増加の抑制
と、マルチキャストサービスの簡便な実現および利用と
を両立させることが可能な情報中継技術を提供すること
にある。

【0014】本発明の他の目的は、ネットワークに接続
されるホストにおけるマルチキャスト用ソフトウェアの
実装の簡略化と、多様なマルチキャストプロトコルの利
用とを両立させることが可能な情報中継技術を提供する
ことにある。

【0015】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の論理的
または物理的な情報ネットワークにおける情報の中継動
作を行う情報中継装置において、OSI参照モデルの異
なる階層レベルの各々で機能する異なるマルチキャスト
プロトコル間の変換を行うマルチキャストプロトコル変
換手段を備えたものである。

【0016】より具体的には、たとえば、OSI参照モ
デルにおける第3層(ネットワーク層)におけるマルチ
キャストプロトコル(IGMP/DVMRP/MOSP
F/PIM−SM/PIM−DM/CBT/MLD等)
のメッセージを受信した際、第2層(データリンク層)
におけるマルチキャストプロトコル(GMRP等)のメ
ッセージに変換し、送信する手段を設ける。

【0017】また、第2層(データリンク層)における
マルチキャストプロトコル(GMRP等)のメッセージ
を受信した際、第3層(ネットワーク層)におけるマル
チキャストプロトコル(IGMP/DVMRP/MOS
PF/PIM−SM/PIM−DM/CBT/MLD
等)のメッセージに変換し、送信する手段を設ける。

【0018】また、第2層(データリンク層)における
マルチキャストプロトコルから第3層(ネットワーク
層)におけるマルチキャストプロトコルへの変換を考え
られる全てで行う機能を設ける。

【0019】また、必要に応じて、変換用テーブルを設
け、第2層(データリンク層)におけるマルチキャスト
プロトコルから第3層(ネットワーク層)におけるマル
チキャストプロトコルへの変換をあらかじめ変換用テー
ブルに登録されたマルチキャストアドレスのPrefi
xを用いて行う。

【0020】また、ネットワークを流れるマルチキャス
トパケットのモニタ手段、変換用テーブルを設け、モニ
タしたマルチキャストパケットのマルチキャストアドレ
スのPrefixを変換テーブルに登録し、第2層(デ
ータリンク層)におけるマルチキャストプロトコルから
第3層(ネットワーク層)におけるマルチキャストプロ
トコルへの変換を変換用テーブルに登録されたPref
ixを用いて行う。

【0021】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。

【0022】図1は、本発明の情報中継装置の一実施の
形態であるLAN間中継装置を含む情報ネットワークの
構成の一例を示す概念図である。

【0023】なお、以下の説明では、LAN間中継装置
の変換処理の一例として、OSI参照モデルの第2層
(データリンク層)におけるマルチキャストプロトコル
と、第3層(ネットワーク層)におけるマルチキャスト
プロトコルとの間の変換について説明する。また、第2
層(データリンク層)および第3層(ネットワーク層)
を、それぞれL2およびL3と表記し、各々におけるマ
ルチキャストプロトコルを、L2マルチキャストプロト
コル、L3マルチキャストプロトコル、等のよう表記す
る。

【0024】本実施の形態の情報ネットワークは、複数
のローカルエリアネットワーク(LAN)10と、これ
らの間における情報中継動作を行う複数のLAN間中継
装置20(LAN間中継装置A、LAN間中継装置B、
LAN間中継装置C)と、任意のLAN10に接続され
たホスト等の端末30と、任意のLAN10に接続され
たマルチキャストサーバ40、等で構成されている。

【0025】本実施の形態の場合、個々のLAN間中継
装置20は、通信処理部21と、変換処理部22と、L
2マルチキャストプロトコル処理部23と、マルチキャ
スト受信処理部24と、フォワーディング処理部25
と、L2マルチキャストテーブル26とを含んでいる。

【0026】通信処理部21は、LAN間中継装置20
の複数のポート20aを介した外部との間の情報の授受
を制御するハードウェアやソフトウェア等で構成され
る。

【0027】変換処理部22は、後述の図4に例示され
るフローチャート等の処理にて、L3マルチキャストプ
ロトコルからL2マルチキャストプロトコルへの変換処
理を行うソフトウェア等で構成される。

【0028】L2マルチキャストプロトコル処理部23
は、たとえばGMRP等のL2マルチキャストプロトコ
ルの処理を行うソフトウェア等で構成される。

【0029】マルチキャスト受信処理部24と、後述の
図2に例示されるフローチャート等の処理にて、マルチ
キャストパケットの種別に応じて、フォワーディング処
理、L2マルチキャストプロトコル処理、変換処理、等
に振り分ける動作を行うソフトウェア等で構成される。

【0030】フォワーディング処理部25は、受信した
中継データをそのまま所定の送り先に送り出す動作を行
うソフトウェア等で構成される。

【0031】L2マルチキャストテーブル26は、図5
に例示されるように、L2マルチキャストアドレス26
aと、当該L2マルチキャストアドレスに該当するマル
チキャストサービスの利用を宣言している端末30が接
続されている送信先ポートを示す送信先ポート26bと
が対応付けられて格納されている。

【0032】以下、本実施の形態の作用の一例について
説明する。

【0033】まず、図2のフローチャートにてマルチキ
ャスト受信処理部24の動作について説明する。

【0034】まず、マルチキャストメッセージの受信の
有無を監視し(ステップ1001)、受信があったら、
L3マルチキャストプロトコルメッセージの受信の場合
には(ステップ1002)、L3→L2の変換処理(ス
テップ1006)を行い、L2マルチキャストプロトコ
ルメッセージの受信の場合には(ステップ1003)、
L2マルチキャストプロトコル処理(ステップ100
5)を行い、いずれでもない場合には、フォワーディン
グ処理(ステップ1004)、を行う。

【0035】フォワーディング処理では、一例として図
3のフローチャートに例示されるように、L2マルチキ
ャストアドレスでL2マルチキャストテーブル26等の
MACマルチキャストテーブルの検索を行い(ステップ
1101)、ヒットした場合には(ステップ110
2)、受信ポート以外の送信先ポートへパケットを中継
し(ステップ1103)、ヒットしない場合には、全ポ
ートへパケットを中継するか、または当該パケットを破
棄する(ステップ1104)。

【0036】変換処理では、図4に例示されるように、
まず、受信メッセージ内のL3マルチキャストアドレス
からL2マルチキャストアドレスへの変換を行い(ステ
ップ1301)、その後、受信メッセージがマルチキャ
スト送信要求か否かを判別し(ステップ1302)、送
信要求の場合には、L2マルチキャストプロトコルの送
信要求メッセージを生成して送信する(ステップ130
4)とともに、L2マルチキャストテーブル26のエン
トリ追加更新を行う(ステップ1305)。

【0037】受信メッセージが送信要求でない場合に
は、さらに受信メッセージがマルチキャスト送信拒否要
求か否かを判別し(ステップ1303)、送信拒否要求
の場合には、L2マルチキャストプロトコルの送信拒否
メッセージを生成して送信する(ステップ1306)と
ともに、L2マルチキャストテーブル26のエントリ削
除更新を行う(ステップ1307)。

【0038】以下、具体的なL2およびL3マルチキャ
ストプロトコル間の変換例について説明する。

【0039】(1)L3マルチキャスト(加入/離脱プ
ロトコル)メッセージ→L2マルチキャストメッセージ
変換の場合。

【0040】L3マルチキャストプロトコルがIGMP
で、L2マルチキャストプロトコルがGMRPの場合、
情報の流れは、図21の矢印210に示されるように、 ・端末(IGMPメッセージ送信)→LAN間中継装置
A(GMRPメッセージに変換、送信)→LAN間中継
装置Bへ となる。

【0041】図6に例示されるように、IGMPメッセ
ージフォーマット100は、MACヘッダ100a、I
Pヘッダ100b、IGMPメッセージ100c、ty
pe100d、IPマルチキャストアドレス100e、
その他100f、等で構成されている。type100
dの設定値の示すメッセージの種類(意味)は、図7の
テーブル110に示すような関係になっている。

【0042】一方、図8に示すように、GMRPメッセ
ージフォーマット120は、MACヘッダ120a、G
MRPメッセージ120b、type120c、L2マ
ルチキャストアドレス120d、その他120e、等で
構成されている。type120cの示すメッセージの
種類(意味)は、図9のテーブル130に示すような関
係になっている。

【0043】従って、IGMPメッセージからGMRP
メッセージへの変換に際しては、加入メッセージの場合
には、たとえば、IGMPのtype100dの“Me
mbership Report”(0x12/0x1
6)を、GMRPのtype120cの“JoinI
n”(0x2)に置き換え、離脱メッセージの場合に
は、IGMPのtype100dの“Leave Gr
oup”(0x17)を、GMRPのtype120c
の“LeaveIn”(0x4)に置き換える。

【0044】さらに、図10に例示されるように、アド
レス変換については、IPv4の場合には、全32ビッ
トのIPv4マルチキャストアドレスの下位23ビット
はそのままとし、上位側の9ビットを、全48ビットの
L2マルチキャストアドレスの先頭側24ビット+1ビ
ット(0)で置き換える。

【0045】図11に、L2マルチキャストプロトコル
がGMRPの場合の、図2のステップ1005における
L2マルチキャストプロトコル処理フローの具体例を示
す。

【0046】すなわち、受信したL2マルチキャストプ
ロトコルメッセージがGMRPの“JoinIn”/
“JoinEmpty”の場合には(ステップ120
1)、L2マルチキャストテーブル26のエントリの追
加更新を行う(ステップ1203)。

【0047】また、GMRPの“LeaveIn”/
“LeaveEmpty”/“LeaveAll”の場
合には(ステップ1202)、L2マルチキャストテー
ブル26のエントリの削除更新を行う(ステップ120
4)。

【0048】図12に、L2マルチキャストプロトコル
がGMRPの場合の、図2のステップ1006における
変換処理フローの具体例を示す。

【0049】すなわち、図10に例示した方法で、受信
メッセージ内のIPマルチキャストアドレスから、L2
マルチキャストアドレスへの変換を行い(ステップ14
01)、IGMPの“Membership Repo
rt”メッセージの場合には(ステップ1402)、G
MRPの“JoinIn”メッセージを生成して送信し
(ステップ1404)、さらにL2マルチキャストテー
ブル26のエントリ追加更新を行う(ステップ140
5)。

【0050】また、IGMPの“LeaveGrou
p”メッセージの場合には(ステップ1403)、GM
RPの“LeaveIn”メッセージを生成して送信し
(ステップ1406)、さらにL2マルチキャストテー
ブル26のエントリ削除更新を行う(ステップ140
7)。

【0051】L3マルチキャストプロトコルがMLD
で、L2マルチキャストプロトコルがGMRPの場合、
の情報の流れは、 ・端末(MLDメッセージ送信)→LAN間中継装置A
(GMRPメッセージに変換、送信)→LAN間中継装
置Bへ となる。

【0052】このMLDメッセージフォーマット200
は、図26に例示されるように、MACヘッダ200
a、IPv6ヘッダ200b、MLDメッセージ200
c、type200d、IPv6マルチキャストアドレ
ス200e、その他200f、等の情報で構成される。

【0053】この場合、type200dの設定値が1
31の場合には、マルチキャストサービスへの加入要求
を示す“Multicast Listener Re
port”メッセージを表し、設定値が132の場合に
は、マルチキャストサービスへの離脱要求を示す“Mu
lticast Listener Done”メッセ
ージを表す。

【0054】従って、図12に相当するL3マルチキャ
ストプロトコルから、L2マルチキャストプロトコルへ
の変換を行う場合、図16に例示されるように、同図の
上側のIPv6マルチキャストアドレスの下位32ビッ
ト部分を、同図下側のL2マルチキャストアドレスの下
位32ビットに複写することでアドレス変換を行うとと
もに、“Multicast Listener Re
port”メッセージを、L2のGMRPの“Join
In”/“JoinEmpty”に変換し、“Mult
icast Listener Done”を、GMR
Pの“LeaveIn”/“LeaveEmpty”/
“LeaveAll”に変換する。

【0055】以上のような、L2マルチキャストプロト
コルとL3マルチキャスト(加入/離脱プロトコル)メ
ッセージの変換の対応関係を、L2がGMRP、L3が
IGMPおよびMLDの場合について、図20のテーブ
ル150の上段側に示す。

【0056】(2)L3マルチキャスト(経路制御プロ
トコル)メッセージ→L2マルチキャストメッセージ変
換 L2マルチキャストプロトコルがGMRPで、L3マル
チキャストプロトコルがDVMRPの場合、情報の流れ
は、図21の矢印220に示されるように、 ・LAN間中継装置A(DVMRPメッセージ送信)→
LAN間中継装置B(GMRPメッセージに変換、送
信)→LAN間中継装置C となる。

【0057】この場合、DVMRPでは、図22に示さ
れるように、DVMRPメッセージフォーマット160
は、MACヘッダ160a、IPヘッダ160b、DV
MRPメッセージ160c、code160d、IPマ
ルチキャストアドレス160e、その他160fからな
る。code160dの設定値の意味は、7がPrun
eメッセージ、8がGraftメッセージを示す。

【0058】そして、図20のテーブル150の下段側
に示されるように、DVMRPの“Graft”および
“Prune”が、それぞれ、GMRPの“Join”
系および“Leave”系のメッセージに変換される。

【0059】L2マルチキャストプロトコルがGMRP
で、L3マルチキャストプロトコルがPIM−DMの場
合、情報の流れは、 ・LAN間中継装置A(PIM−DMメッセージ送信)
→LAN間中継装置B(GMRPメッセージに変換、送
信)→LAN間中継装置C となる。

【0060】この場合、PIM−SM/DMでは、図2
3に示されるように、PIM−SM/DMメッセージフ
ォーマット170は、MACヘッダ170a、IPヘッ
ダ170b、PIM−SM/DMメッセージ170c、
type170d、IPマルチキャストアドレス170
e、その他170fからなる。type170dの設定
値の意味は、3がJoin/Pruneメッセージ、6
がGraftメッセージを示す。

【0061】そして、図20のテーブル150の下段側
に示されるように、PIM−DMの“Graft”およ
び“Join”/“Prune”が、それぞれ、GMR
Pの“Join”系および“Leave”系のメッセー
ジに変換される。

【0062】L2マルチキャストプロトコルがGMRP
で、L3マルチキャストプロトコルがPIM−SMの場
合、情報の流れは、 ・LAN間中継装置A(PIM−SMメッセージ送信)
→LAN間中継装置B(GMRPメッセージに変換、送
信)→LAN間中継装置C となる。

【0063】この場合、メッセージフォーマットは、上
述の図23に既述の通りであり、図20のテーブル15
0の下段側に示されるように、PIM−SMの“Joi
n”/“Prune”が、GMRPの“Join”系お
よび“Leave”系のメッセージに変換される。

【0064】L2マルチキャストプロトコルがGMRP
で、L3マルチキャストプロトコルがCBTの場合、情
報の流れは、 ・LAN間中継装置A(CBTメッセージ送信)→LA
N間中継装置B(GMRPメッセージに変換、送信)→
LAN間中継装置C となる。

【0065】この場合、CBTでは、図24に示される
ように、CBTメッセージフォーマット180は、MA
Cヘッダ180a、IPヘッダ180b、CBTメッセ
ージ180c、type180d、IPマルチキャスト
アドレス180e、その他180fからなる。type
180dの設定値の意味は、1がJOIN_REQUE
STメッセージ、3がQUIT_NOTIFICATI
ONメッセージを示す。

【0066】そして、図20のテーブル150の下段側
に示されるように、CBTの“JOIN_REQUES
T”および“QUIT_NOTIFICATION”
が、それぞれ、GMRPの“Join”系および“Le
ave”系のメッセージに変換される。

【0067】L2マルチキャストプロトコルがGMRP
で、L3マルチキャストプロトコルがMOSPFの場
合、情報の流れは、 ・LAN間中継装置A(MOSPFメッセージ送信)→
LAN間中継装置B(GMRPメッセージに変換、送
信)→LAN間中継装置C となる。

【0068】この場合、MOSPFでは、図25に示さ
れるように、MOSPFメッセージフォーマット190
は、MACヘッダ190a、IPヘッダ190b、MO
SPFメッセージ190c、type190d、IPマ
ルチキャストアドレス190e、その他190fからな
る。type190dの設定値の意味は、6がGrou
p−membership−LSAメッセージを示す。

【0069】そして、図20のテーブル150の下段側
に示されるように、MOSPFの“Group−mem
bership−LSA”が、GMRPの“Join”
系に変換される。

【0070】(3)L2マルチキャストメッセージ→L
3マルチキャスト(加入/離脱プロトコル)メッセージ
変換 まず、L2からL3のマルチキャストプロトコルへの変
換処理の場合の、一般的な受信処理フローを図13に示
す。

【0071】すなわち、L2マルチキャストメッセージ
の受信の有無を監視し(ステップ1501)、受信があ
った場合には、L2マルチキャストプロトコルメッセー
ジか否かを判別し(ステップ1502)、L2マルチキ
ャストプロトコルメッセージの場合には、既述の図11
のフローチャートに例示されたような、L2マルチキャ
ストプロトコル処理を実行し(ステップ1504)、さ
らにL3マルチキャストプロトコルへの変換処理を行う
(ステップ1505)。

【0072】ステップ1502でプロトコルメッセージ
でないと判定された場合には、そのまま中継先に送り出
すフォワーディング処理を行う(ステップ1503)。

【0073】さらに、上述のステップ1505の変換処
理では、たとえば、図14のフローチャートに例示され
る処理を行う。

【0074】すなわち、まず、既述の図10または図1
6に例示された方法で、L2からL3へのマルチキャス
トアドレスの変換を行う(ステップ1601)。次に、
受信したL2のメッセージがマルチキャスト送信要求の
場合には(ステップ1602)、意味が等価なL3マル
チキャストプロトコルの送信要求メッセージを生成して
中継先に送信する(ステップ1604)。マルチキャス
ト送信要求でない場合には、さらに、マルチキャスト送
信拒否要求か否かを調べ(ステップ1603)、送信拒
否要求の場合には、意味が等価なL3マルチキャストプ
ロトコルの送信拒否メッセージを生成して中継先に送信
する(ステップ1605)。

【0075】変換処理のより具体的な一例として、L2
マルチキャストプロトコルがGMRP、L3マルチキャ
ストプロトコルがIGMPの場合について、図15のフ
ローチャートにて説明する。

【0076】なお、この場合の情報の流れは、図21の
矢印230に示されるように、 ・端末(GMRPメッセージ送信)→LAN間中継装置
A(IGMPメッセージに変換、送信)→LAN間中継
装置B のようになる。

【0077】まず、既述の図10のようにして、L2か
らL3へのマルチキャストアドレスの変換を行う(ステ
ップ1701)。次に、受信したL2マルチキャストプ
ロトコルメッセージがGMRPの“JoinIn”/
“JoinEmpty”の場合には(ステップ170
2)、L3のIGMPの“Membership Re
port”メッセージを生成して中継先に送信する(ス
テップ1704)。

【0078】また、GMRPの“LeaveIn”/
“LeaveEmpty”/“LeaveAll”の場
合には(ステップ1703)、L3のIGMPの“Le
aveGroup”メッセージを生成して中継先に送信
する(ステップ1705)。

【0079】また、L2マルチキャストプロトコルがG
MRP、L3マルチキャストプロトコルがMLDの場合
の情報の流れは、 ・端末(GMRPメッセージ送信)→LAN間中継装置
A(MLDメッセージに変換、送信)→LAN間中継装
置B のようになる。この場合、上述のステップ1704の変
換処理では、MLDの“Multicast List
ener Report”を生成して送信する。

【0080】また、上述のステップ1705では、“M
ulticast Listener Done”を生
成して送信する。

【0081】(4)L2マルチキャストメッセージ→L
3マルチキャスト(経路制御プロトコル)メッセージ L2マルチキャストプロトコルがGMRPで、L3マル
チキャストプロトコルがDVMRPの場合、情報の流れ
は、図21の矢印240に示されるように、 ・端末(GMRPメッセージ送信)→LAN間中継装置
A(DVMRPメッセージに変換、送信)→LAN間中
継装置B となる。そして、GMRPの“Join”系および“L
eave”系のメッセージは、DVMRPの“Graf
t”および“Prune”に変換される。

【0082】同様に、L2マルチキャストプロトコルが
GMRPで、L3マルチキャストプロトコルがPIM−
SMの場合、情報の流れは、 ・端末(GMRPメッセージ送信)→LAN間中継装置
A(PIM−SMメッセージに変換、送信)→LAN間
中継装置B となる。そして、GMRPの“Join”系および“L
eave”系のメッセージは、PIM−SMの“Joi
n”/“Prune”に変換される。

【0083】同様に、L2マルチキャストプロトコルが
GMRPで、L3マルチキャストプロトコルがPIM−
DMの場合、情報の流れは、 ・端末(GMRPメッセージ送信)→LAN間中継装置
A(PIM−DMメッセージに変換、送信)→LAN間
中継装置B となる。そして、GMRPの“Join”系および“L
eave”系のメッセージは、PIM−DMの“Gra
ft”および“Join”/“Prune”にそれぞれ
変換される。

【0084】同様に、L2マルチキャストプロトコルが
GMRPで、L3マルチキャストプロトコルがCBTの
場合、情報の流れは、 ・端末(GMRPメッセージ送信)→LAN間中継装置
A(CBTメッセージに変換、送信)→LAN間中継装
置B となる。そして、GMRPの“Join”系および“L
eave”系のメッセージは、CBTの“JOIN_R
EQUEST”および“QUIT_NOTIFICAT
ION”にそれぞれ変換される。

【0085】同様に、L2マルチキャストプロトコルが
GMRPで、L3マルチキャストプロトコルがMOSP
Fの場合、情報の流れは、 ・端末(GMRPメッセージ送信)→LAN間中継装置
A(MOSPFメッセージに変換、送信)→LAN間中
継装置B となる。そして、GMRPの“Join”系のメッセー
ジは、“Group−membership−LSA”
に変換される。

【0086】次に、図17、図18、図19等を参照し
て、情報ネットワーク上を流れるマルチキャストパケッ
トを監視して、マルチキャストアドレスのPrifix
部分を収集して登録し、L2マルチキャストプロトコル
からL3マルチキャストプロトコルへの変換処理に利用
する例を示す。

【0087】このため、図17に例示されるように、L
AN間中継装置20(A,B,C,...)の各々に
は、中継するL3マルチキャストパケットを監視して、
マルチキャストアドレスのPrifix部分(たとえ
ば、図10の上側のIPv4の先頭側9ビット、または
図16の上側のIPv6のマルチキャストアドレスの先
頭側96ビット)を抽出するモニタ処理部27と、この
Prifixアドレスを格納するための変換テーブル1
40とを、図1の構成に追加して備えるようにする。

【0088】そして、図19のフローチャートに例示さ
れるように、モニタ処理部27は、IPマルチキャスト
パケットの受信を監視し(ステップ1801)、受信し
たら、IPマルチキャストアドレスのPrifixアド
レス部分を読み取り、種別毎に変換テーブル140に格
納する(ステップ1802)。

【0089】そして、たとえば、図14のフローチャー
トのステップ1601、図15のフローチャートのステ
ップ1701のように、L2のGMRPメッセージか
ら、L3の、たとえば図6のIGMPメッセージへの変
換に際しては、IPマルチキャストアドレス100eの
生成に際して、GMRPメッセージから受け継いだ下位
23ビット(下位32ビット)以外の、上位側9ビット
(96ビット)の生成に際して、変換テーブル140に
登録されているものを用いる。

【0090】次に、図27および図28を用いて、上述
のような、L2マルチキャストプロトコルとL3マルチ
キャストプロトコルとの間の変換処理にて、特定の端末
30から送信されたマルチキャストサービスへの加入処
理を実行した後、実際に、マルチキャストサーバ40か
ら送信されたマルチキャストパケットを、当該端末30
に選択的に中継する動作について説明する。

【0091】まず、図27に例示されるL3マルチキャ
ストテーブル250は、目的アドレスとしてのIPマル
チキャストアドレス250aと、当該マルチキャストア
ドレスを持つマルチキャストパケットを中継すべき一つ
または複数のサブネットを特定するための一つまたは複
数のサブネットマスクが列挙された送信先IPサブネッ
ト250bとが対応付けられて格納されている。

【0092】なお、図1や図17等には例示しなかった
が、このL3マルチキャストテーブル250は、たとえ
ばIGMP等の広く普及したL3マルチキャストプロト
コルのために、L3の中継動作を行うルータとして機能
するLAN間中継装置20(LAN間中継装置C)に実
装されているものである。

【0093】すなわち、まず、IPマルチキャストパケ
ットの受信したら(ステップ1901)、受信IPマル
チキャストアドレスにて、L3マルチキャストテーブル
250を検索し(ステップ1902)、ヒットした場合
には、さらに、L2マルチキャストテーブル26のL2
マルチキャストアドレス26aに登録されている値の下
位23ビットを、IPマルチキャストアドレスの下位2
3ビットで検索して、ヒットした場合には、送信先ポー
ト26bに格納されている送信先ポートに接続されてい
る端末30に対して、選択的にIPマルチキャストパケ
ットを中継する(ステップ1904)。

【0094】ステップ1902およびステップ1903
でヒットミスの場合には、当該IPマルチキャストパケ
ットは廃棄される(ステップ1905)。

【0095】図29および図30に、以上のような本発
明におけるL2およびL3レベルのマルチキャストプロ
トコル間において、マルチキャストサービスへの加入メ
ッセージを変換して伝達する処理(事前処理手順)と、
この事前処理手順後における実際のマルチキャストパケ
ットの配信制御処理においてトラフィックが軽減される
様子を示す。

【0096】すなわち、図29(a)および(b)は、
全てのLAN間中継装置20(スイッチ)に本発明のL
2とL3間のマルチキャストプロトコルの変換機能を備
えた場合である。

【0097】この場合、図29(a)のように、端末3
0が接続されるL2レベルスイッチとして機能するLA
N間中継装置20(A)において、端末30から送信さ
れるL3レベルのIGMPは、L2レベルのGMRPに
変換され、他のLAN間中継装置20(B,
C,...)に伝達されるとともに、元のL3レベルの
IGMPも、そのままLAN間中継装置20(A)をス
ルーして他のLAN間中継装置20(B,C,...)
に伝達される。

【0098】この事前処理手順の実行の後、図29
(b)のように、バックボーン側のLAN間中継装置2
0(C)側にマルチキャストサーバ40から到来するI
Pマルチキャストパケットは、端末30がL2レベルの
GMRPの処理機能を備えていない場合でも、あたかも
L2レベルのマルチキャストプロトコルをサポートして
いるかのように、IPサブネット内で当該端末30に対
してのみ選択的に配信される。

【0099】図30(a)および(b)は、バックボー
ン側のLAN間中継装置20(C)にのみ、本発明のL
2とL3間のマルチキャストプロトコルの変換機能を備
えた場合である。

【0100】この場合、図30(a)のように、端末3
0が接続されるL2レベルスイッチとして機能するLA
N間中継装置20(A)は端末30から送信されるL3
レベルのIGMPをスルーさせてバックボーン側のLA
N間中継装置20(C)に伝達し、LAN間中継装置2
0(C)において、端末30から送信されるL3レベル
のIGMPは、L2レベルのGMRPに変換され、全て
のLAN間中継装置20(A,B,C,...)に伝達
される。

【0101】この事前処理手順の実行の後、図30
(b)のように、バックボーン側のLAN間中継装置2
0(C)側にマルチキャストサーバ40から到来するI
Pマルチキャストパケットは、端末30がL2レベルの
GMRPの処理機能を備えていなくても、あたかもL2
レベルのマルチキャストプロトコルをサポートしている
かのように、IPサブネット内で当該端末30に対して
のみ選択的に配信される。

【0102】このように、本実施の形態の情報中継装置
によれば、パーソナルコンピュータ等の汎用OSに付随
して広く普及したIGMP等のL3レベルのマルチキャ
ストプロトコルを、未だ、それほど普及してはいないが
マルチキャストプロトコルの選択的な配信サービスが可
能なL2レベルのGMRP等のマルチキャストプロトコ
ルに変換することで、L2レベルのマルチキャストプロ
トコルによるサブネット内での選択的なマルチキャスト
パケットの配信による少ないトラフッィクにてマルチキ
ャストサービスを実現することができる。すなわち、サ
ブネット内でのトラフィックを必要以上に増加させるこ
となく、マルチキャストサービスを実現することが可能
となる。

【0103】また、普及度の未だ低いL2レベルのGM
RP等のマルチキャストプロトコルを情報ネットワーク
に接続される多数のホスト等の端末30に実装しなくて
も、比較的数の少ないブリッジやルータ等のLAN間中
継装置20のみに実装することで、L2レベルのマルチ
キャストプロトコルによるサブネット内での選択的なマ
ルチキャストパケットの配信を実現できる。すなわち、
ネットワークに接続され、マルチキャストサービスを利
用するホストにおけるソフトウェアの実装の簡略化を実
現することができる。

【0104】換言すれば、マルチキャストサービスに起
因するネットワークのトラフィック増加の抑制と、ネッ
トワークに接続されるホスト等の端末へのマルチキャス
トソフトウェアの実装の簡略化によるマルチキャストサ
ービスの簡便な実現および利用とを両立させることが可
能となる。

【0105】さらに、端末に比較して数の少ないLAN
間中継装置20にL2とL3レベルの間のマルチキャス
トプロトコルの相互変換を行うソフトウェアを実装する
だけで、ネットワークにおける多様なマルチキャストプ
ロトコルの利用が可能となる。すなわち、ネットワーク
に接続されるホストにおけるマルチキャスト用ソフトウ
ェアの実装の簡略化と、多様なマルチキャストプロトコ
ルの利用とを両立させることが可能となる。

【0106】以上本発明者によってなされた発明を実施
の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施
の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【0107】たとえば、本発明での変換処理の対象とな
るL2レベルおよびL3レベルのマルチキャストプロト
コルとしては、上述の実施の形態において例示したもの
に限らず、プロトコルメッセージ中のマルチキャストサ
ービスに関する本質的な情報がL2/L3レベル間での
変換に際して論理的に保存されるように変換すること
で、他のプロトコルにも適用することが可能である。

【0108】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【0109】本発明の情報中継装置によれば、ネットワ
ークのトラフィックを必要以上に増加させることなく、
マルチキャストサービスを実現することができる、とい
う効果が得られる。

【0110】また、ネットワークに接続され、マルチキ
ャストサービスを利用するホストにおけるソフトウェア
の実装の簡略化を実現することができる、という効果が
得られる。

【0111】また、マルチキャストサービスに起因する
ネットワークのトラフィック増加の抑制と、マルチキャ
ストサービスの簡便な実現および利用とを両立させるこ
とができる、という効果が得られる。

【0112】また、ネットワークに接続されるホストに
おけるマルチキャスト用ソフトウェアの実装の簡略化
と、多様なマルチキャストプロトコルの利用とを両立さ
せることができる、という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の情報中継装置の一実施の形態であるL
AN間中継装置を含む情報ネットワークの構成の一例を
示す概念図である。

【図2】本発明の情報中継装置におけるL3マルチキャ
ストプロトコルからL2マルチキャストプロトコルへの
変換処理を伴うマルチキャスト受信処理の一例を示すフ
ローチャートである。

【図3】本発明の情報中継装置におけるL2マルチキャ
ストでのフォワーディング処理の一例を示すフローチャ
ートである。

【図4】本発明の情報中継装置におけるL3マルチキャ
ストプロトコルからL2マルチキャストプロトコルへの
一般的な変換処理の一例を示すフローチャートである。

【図5】本発明の情報中継装置におけるL2マルチキャ
ストテーブルの一例を示す説明図である。

【図6】L3レベルのマルチキャストプロトコルの一例
であるIGMPのメッセージフォーマットの一例を示す
概念図である。

【図7】IGMPメッセージの種類の一例を示す説明図
である。

【図8】L2レベルのマルチキャストプロトコルの一例
であるGMRPのメッセージフォーマットの一例を示す
概念図である。

【図9】GMRPメッセージの種類の一例を示す説明図
である。

【図10】本発明の情報中継装置におけるIPv4マル
チキャストアドレスとL2マルチキャストアドレスとの
間の変換方法の一例を示す概念図である。

【図11】本発明の情報中継装置においてL2マルチキ
ャストプロトコルがGMRPの場合のL2マルチキャス
トプロトコル処理の一例を示すフローチャートである。

【図12】本発明の情報中継装置におけるL3マルチキ
ャストプロトコルがIGMPの場合の、L2マルチキャ
ストプロトコルへの変換処理の一例を示すフローチャー
トである。

【図13】本発明の情報中継装置におけるL2マルチキ
ャストプロトコルからL3マルチキャストプロトコルへ
の一般的な変換処理における受信処理の一例を示すフロ
ーチャートである。

【図14】本発明の情報中継装置におけるL2マルチキ
ャストプロトコルからL3マルチキャストプロトコルへ
の一般的な変換処理の一例を示すフローチャートであ
る。

【図15】本発明の情報中継装置においてL2マルチキ
ャストプロトコルがGMRP、L3マルチキャストプロ
トコルがIGMPの場合の変換処理の一例を示すフロー
チャートである。

【図16】本発明の情報中継装置におけるIPv6マル
チキャストアドレスとL2マルチキャストアドレスとの
間の変換方法の一例を示す概念図である。

【図17】本発明の情報中継装置の変形例の構成の一例
を示す概念図である。

【図18】本発明の情報中継装置においてマルチキャス
トプロトコルパケットから収集したprifixアドレ
スが格納される変換テーブルの一例を示す概念図であ
る。

【図19】本発明の情報中継装置の変形例におけるマル
チキャストパケットのモニタ処理の一例を示すフローチ
ャートである。

【図20】本発明の情報中継装置におけるL2マルチキ
ャストプロトコルとL3マルチキャストプロトコルの変
換関係の一例を示す概念図である。

【図21】本発明の情報中継装置を含む情報ネットワー
クにおけるマルチキャストプロトコルの変換を伴う情報
の流れの一例を示す概念図である。

【図22】L3マルチキャストプロトコルの一例である
DVMRPのメッセージフォーマットの一例を示す概念
図である。

【図23】L3マルチキャストプロトコルの一例である
PIM−DM/PIM−SMのメッセージフォーマット
の一例を示す概念図である。

【図24】L3マルチキャストプロトコルの一例である
CBTのメッセージフォーマットの一例を示す概念図で
ある。

【図25】L3マルチキャストプロトコルの一例である
MOSPFのメッセージフォーマットの一例を示す概念
図である。

【図26】L3マルチキャストプロトコルの一例である
MLDのメッセージフォーマットの一例を示す概念図で
ある。

【図27】本発明の情報中継装置におけるL3マルチキ
ャストテーブルの一例を示す概念図である。

【図28】本発明の情報中継装置におけるマルチキャス
トパケットの中継処理の一例を示すフローチャートであ
る。

【図29】(a)および(b)は、情報ネットワークに
設置される全ての情報中継装置にに本発明のL2とL3
レベル間のマルチキャストプロトコルの変換機能を備え
た場合の作用の一例を示す概念図である。

【図30】(a)および(b)は、情報ネットワークに
おいてバックボーン側の情報中継装置にのみ、本発明の
L2とL3レベル間のマルチキャストプロトコルの変換
機能を備えた場合の作用の一例を示す概念図である。

【符号の説明】 10…ローカルエリアネットワーク(LAN)、20…
LAN間中継装置、21…通信処理部、22…変換処理
部、23…L2マルチキャストプロトコル処理部、24
…マルチキャスト受信処理部、25…フォワーディング
処理部、26…L2マルチキャストテーブル、27…モ
ニタ処理部、30…端末、40…マルチキャストサー
バ、100…IGMPメッセージフォーマット、110
…テーブル、120…GMRPメッセージフォーマッ
ト、130…テーブル、140…変換テーブル、150
…テーブル、160…DVMRPメッセージフォーマッ
ト、170…PIM−SM/DMメッセージフォーマッ
ト、180…CBTメッセージフォーマット、190…
MOSPFメッセージフォーマット、200…MLDメ
ッセージフォーマット、250…L3マルチキャストテ
ーブル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−252319(JP,A) 特開2000−125277(JP,A) 特開2000−49870(JP,A) 特開 平8−274805(JP,A) 特開 平11−331237(JP,A) 特開2000−4251(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/28 - 12/46 H04L 12/56 H04L 29/06

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の論理的または物理的な情報ネット
    ワークに接続され、各情報ネットワークから受信するパ
    ケットを他の情報ネットワークに中継する中継装置であ
    って、各情報ネットワークとそれぞれ接続される複数のポート
    と、 各ポートを介してパケットを受信し、送り先の前記情報
    ネットワークに接続されたポートを介してパケットを送
    信する第1の処理部と、 マルチキャストへの加入またはマルチキャストからの離
    脱を要求するためのOSI( Open System Interconnec
    t )参照モデルの第2層におけるマルチキャストプロト
    コルのメッセージ(以下、L2マルチキャストプロトコ
    ルメッセージ)を任意のポートから受信すると、前記L
    2マルチキャストプロトコルメッセージが加入メッセー
    ジの場合、前記L2マルチキャストプロトコルメッセー
    ジに含まれるL2マルチキャストアドレスと前記L2マ
    ルチキャストプロトコルメッセージを受信したポートを
    対応付けて記憶し、前記L2マルチキャストプロトコル
    メッセージが離脱メッセージの場合、予め記憶している
    L2マルチキャストアドレスのうちの前記L2マルチキ
    ャストプロトコルメッセージに含まれるL2マルチキャ
    ストアドレスを削除する第2の処理部と、 前記L2マルチキャストプロトコルメッセージを前記O
    SI参照モデルの第3層におけるマルチキャストプロト
    コルのメッセージ(以下、L3マルチキャストプロトコ
    ルメッセージ)に変換する変換部とを有し、 前記変換部は、前記L2マルチキャストプロトコルメッ
    セージを受信すると、前記L2マルチキャストプロトコ
    ルメッセージに含まれるL2マルチキャストアドレスを
    L3マルチキャストアドレスへ変換し、前記L2マルチ
    キャストプロトコルメッセージに含まれ、前記L2マル
    チキャストプロトコルメッセージが加入メッセージまた
    は離脱メッセージであることを示す第1のタイプ情報を
    前記L3マルチキャストプロトコルメッセージが加入メ
    ッセージまたは離脱メッセージであることを示す第2の
    タイプ情報に変換し、前記変換したL3マルチキャスト
    アドレス及び第2のタイプ情報を含む前記L3マルチキ
    ャストプロトコルメッセージを生成する ことを特徴とす
    る中継装置。
  2. 【請求項2】 複数の論理的または物理的な情報ネット
    ワークに接続され、各情報ネットワークから受信するパ
    ケットを他の情報ネットワークに中継する中継装置であ
    って、 各情報ネットワークとそれぞれ接続される複数のポート
    と、 各ポートを介して各情報ネットワークからパケットを受
    信し、送り先の前記情報ネットワークに接続されたポー
    トを介してパケットを送信する第1の処理部と、 マルチキャストへの加入またはマルチキャストからの離
    脱を要求するためのOSI( Open System Interconnec
    t )参照モデルの第3層におけるマルチキャストプロト
    コルのメッセージ(以下、L3マルチキャストプロトコ
    ルメッセージ)を任意のポートから受信すると、前記O
    SI参照モデルの第2層におけるマルチキャストプロト
    コルのメッセージ(以下、L2マルチキャストプロトコ
    ルメッセージ)に変換する変換部と、 前記L2マルチキャストプロトコルメッセージが加入メ
    ッセージの場合、前記L2マルチキャストプロトコルメ
    ッセージに含まれるL2マルチキャストアドレスと前記
    L2マルチキャストプロトコルメッセージを受信したポ
    ートを対応付けて記憶し、前記L2マルチキャストプロ
    トコルメッセージが離脱メッセージの場合、予め記憶し
    ているL2マルチキャストアドレスのうちの前記L2マ
    ルチキャストプロトコルメッセージに含まれるL2マル
    チキャストアドレスを削除する第2の処理部とを有し、 前記変換部は、前記L3マルチキャストプロトコルメッ
    セージを受信すると、前記L3マルチキャストプロトコ
    ルメッセージに含まれるL3マルチキャストアドレスを
    L2マルチキャストアドレスへ変換し、前記L3マルチ
    キャストプロトコルメッセージに含まれ、前記L3マル
    チキャストプロトコルメッセージが加入メッセージまた
    は離脱メッセージであることを示す第1のタイプ情報を
    前記L2マルチキャストプロトコルメッセージが加入メ
    ッセージまたは離脱メッセージであることを示す第2の
    タイプ情報に変換し、前記変換したL2マルチキャスト
    アドレス及び第2のタイプ情報を含む前記L2マルチキ
    ャストプロトコルメッセージを生成する ことを特徴とす
    る中継装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の中継装置において、前記
    第1の処理部がL3マルチキャストパケットを受信した
    か監視し、前記L3マルチキャストパケットを受信する
    と、前記L3マルチキャストパケットに含まれるL3マ
    ルチキャストアドレスのうちのプリフィックスアドレス
    部分を抽出して保持するモニタ処理部を更に備え、前記
    変換部は、前記L2マルチキャストアドレスのうちの所
    定の上位アドレス部分を前記モニタ処理部が保持する前
    記プリフィックスアドレス部分で置き換えることにより
    前記L3マルチキャストアドレスへ変換することを特徴
    とする中継装置。
  4. 【請求項4】 請求項記載の中継装置において、前記
    変換部は、前記L3マルチキャストアドレスのうちの第
    1の上位アドレス部分を、前記第1の上位アドレス部分
    とはアドレスビット数の異なる第2の上位アドレス部分
    に置き換えることにより前記L2マルチキャストアドレ
    スへ変換することを特徴とする中継装置。
  5. 【請求項5】 請求項1または2記載の中継装置におい
    て、前記第1の処理部は、L2マルチキャストパケット
    を受信すると、前記L2マルチキャストパケットに含ま
    れるL2マルチキャストアドレスを前記第2の処理部が
    記憶しているか検索し、前記第2の処理部が記憶してい
    る場合、前記L2マルチキャストアドレスに対応付けら
    れたポートを介して前記マルチキャストパケットを中継
    する中継部を更に備えることを特徴とする中継装置。
  6. 【請求項6】 請求項1または2記載の中継装置におい
    て、前記L2マルチキャストプロトコルがGMRP( GARP M
    ulticast Registration Protocol )であり、 前記L3マルチキャストプロトコルがIGMP( Intern
    et Group Management Protocol )、または、DVMRP
    Distance Vector Multicast Routing Protocol )、ま
    たは、PIM−SM( Protocol-Independent Multicast
    -Sparse Mode )、または、PIM―DM( Protocol-Ind
    ependent Multicast-Dense Mode )、または、MOSP
    F( Multicast Extensions to OSPF )、または、CBT
    Core-Based Trees )、または、IPv6のMLD( Mu
    lticast Listener Discovery )である ことを特徴とす
    継装置。
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