JP3824906B2 - ネットワーク間接続方法、その装置およびその装置を用いたネットワーク間接続システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冗長性を確保することができるマルチキャストとＶＲＲＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＲＦＣ２３３８）を用いたネットワーク間接続方法、その装置およびその装置を用いたネットワーク間接続システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＶＲＲＰは、デフォルトルータによるデフォルトルートの設定のみを頼りにして動作するホスト装置をサポートするために作られたプロトコルであり、同一ネットワーク上に設置されている複数台のネットワーク間接続装置（ルータ）を組み合わせ、ルータ同士の負荷分散およびバックアップ機能を実現するものである。すなわち、このＶＲＲＰは、グループ化された複数台のルータを、ネットワーク上に設置されたノード（例えばホスト装置や他のルータ）から一台の仮想ルータとして認識できるようにするものである。
【０００３】
このＶＲＲＰを用いる方法は、ユニキャストのパケットの中継に対して、仮想ルータを使うことで冗長なシステムを実現するためのものであり、マルチキャストのパケットの中継の場合には、適切なものではない。
【０００４】
そこで、マルチキャストルートの冗長機能を実現する方法として、ＰＩＭ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ：ＲＦＣ２３６２）と呼ばれるマルチキャストのルーティングプロトコルを用いて、マルチキャストの経路制御を行うものがある。このＰＩＭでは、ユニキャストのルーティングプロトコルを利用し、２つのネットワーク間を複数台のルータで接続させマルチキャスト中継を行うものである。このＰＩＭでは、どちらか片方のルータ（Ｄｅｓｉｇｎａｔｅｄ Ｒｏｕｔｅｒ：以下、「ＤＲ」という）がマルチキャストの中継を行っていた。これらルータのうち、どちらのルータが中継を行うかは、ルータ間のＰＩＭ Ｈｅｌｌｏメッセージの送受信によって決めていた。
【０００５】
これにより、ＤＲは、伝送されてきたパケットを中継することができる。従って、この場合には、ＶＲＲＰなしで、ＰＩＭだけ動作させて、パケット中継を行うものがあった。この場合、仮にＤＲが故障した場合には、ＤＲ以外のもう一方のルータがＤＲになってパケットの中継を継続していた。
【０００６】
このように上述のシステムでは、この標準のプロトコルでルータの経路を換えることで、マルチキャストルートの冗長機能を実現させたが、マルチキャストルートの切り替えには、例えばＤＲのダウンを他のＰＩＭルータが検知するまでの時間（Ｈｅｌｌｏパケット受信のタイムアウト時間）、他のルータがＤＲになるまでの時間、さらに実際にマルチキャストルートを構築するまでの時間などが加わったかなりの時間がかかるという問題点があった。
【０００７】
これらを解決するために、例えば図２３、図２４に示すように、ＶＲＲＰとＰＩＭを組み合わせたものがあった。図２３は、ネットワークの最下流でＶＲＲＰ環境を構築した場合のシステム構成を示す構成図である。図において、ネットワークの最下流には、受信者となるホスト装置１０が接続され、このホスト装置１０と仮想ルータ２０間および仮想ルータ２０と上流のルータ３０間でＶＲＲＰ環境を構築している。
【０００８】
仮想ルータ２０は、ルータ２１，２２とから構成され、動的ユニキャストルーティングプロトコルを動作させたときと同様に、一方のルータ、例えばルータ２１がＤＲとなり、他方のルータ２２がバックアップルータとなって、ＤＲ２１がＰＩＭを動作させてマルチキャストの中継を実施している。
【０００９】
ホスト装置１０と仮想ルータ２０間は、ＩＧＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｕｐ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）によるメッセージの送受信を行っている。このＩＧＭＰは、ＲＦＣ２２３６で標準の方式となっており、ホスト装置１０は、受信したいマルチキャストグループのアドレスをＩＧＭＰのパケットによって仮想ルータ２０に通知し、仮想ルータ２０は、このようなＩＧＭＰを受信したポートにだけ、図示しない送信者であるホスト装置から送信されるマルチキャストパケットのストリームをフォワードすることにより、必要なホスト装置１０にだけマルチキャストパケットを中継していた。
【００１０】
また、仮想ルータ２０とルータ３０間は、ＰＩＭのルーティングプロトコルを用いてＨｅｌｌｏメッセージの送受信を行っている。これにより、ＤＲは、伝送されてきたパケットを中継していた。
【００１１】
図２４は、ネットワークの中間でＶＲＲＰ環境を構築した場合のシステム構成を示す構成である。図において、ネットワーク最下流のホスト装置１０と仮想ルータ２０との間に下流側ルータ４０を接続させてＶＲＲＰ環境を構築している。仮想ルータ２０は、図２３と同様の構成になっており、ＤＲがＰＩＭを動作させてマルチキャストの中継を実施している。
【００１２】
ホスト装置１０と下流側ルータ４０間は、ＩＧＭＰによるメッセージの送受信を行っており、下流側ルータ４０と仮想ルータ２０間は、ＰＩＭによるメッセージの送受信を行っている。このような構成において、ホスト装置１０からＩＧＭＰレポートメッセージのパケットを受信した下流側ルータ４０は、ＰＩＭのメッセージであるＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージを送信するが、この場合に下流側ルータ４０から見たＰＩＭ Ｎｅｉｇｈｂｏｒは、Ｈｅｌｌｏメッセージを各ルータに割り当てられた実際のＩＰアドレス（以下、「実ＩＰアドレス」という）で送信している。このため、下流側ルータ４０は、ＰＩＭ Ｎｅｉｇｈｂｏｒの存在を実ＩＰアドレスで登録していた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この図２３のシステム構成では、障害発生時には、ＤＲ以外のもう一方のルータがＤＲになるが、バックアップルータは、ＤＲに切り替わるまでパケットの中継を始めないため、切り替えに時間がかかるという問題点があった。
【００１４】
また、この図２４のシステム構成では、下流側ルータは、上述したごとく、ＰＩＭネイバーの存在を実ＩＰアドレスで登録するが、デフォルトゲートウェイを仮想ＩＰアドレスでスタティックに設定しているので、ＰＩＭ Ｎｅｉｇｈｂｏｒを認識できない。このため、Ｊｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージが上流に転送されないので、仮想ルータでは、マルチキャストルートが作られず、マルチキャストの転送動作が不可能になるという問題点があった。
【００１５】
この発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、ＶＲＲＰとＰＩＭを協調動作させて、マルチキャストのパケット伝送を可能とするとともに、障害発生時のマルチキャストの転送の切り替えを迅速に行うことができるネットワーク間接続方法、その装置およびその装置を用いたネットワーク間接続システムを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明では、同一のネットワーク内に接続された複数のネットワーク間接続装置が、実装するＶＲＲＰによってマスタとバックアップの関係に設定されて、仮想ネットワーク間接続装置を構築し、前記ネットワークまたは外部のネットワークから入力するパケットを、宛先のネットワークに送出するネットワーク間接続方法において、前記仮想ネットワーク間接続装置を構成するネットワーク間接続装置が前記ＶＲＲＰとともにマルチキャストルーティングプロトコルを有し、該マルチキャストルーティングプロトコルによる動作で自装置のＩＰアドレスを使用する場合には、前記仮想ネットワーク間接続装置として割り当てられた仮想ＩＰアドレスを使用する使用工程とを含むことを特徴とするネットワーク間接続方法が提供される。
【００１７】
この発明によれば、複数のネットワーク間接続装置によって構築される仮想ネットワーク間接続装置に、ＶＲＲＰとＰＩＭのマルチキャストルーティングプロトコルを実装させるとともに、マルチキャストルーティングプロトコルが自装置のＩＰアドレスを使用する場合には、仮想ＩＰアドレスを使用してＶＲＲＰとマルチキャストルーティングプロトコルを協調動作させて、マルチキャストのパケット伝送を可能とするとともに、障害発生時のマルチキャスト転送の切り替えを迅速に行う。
【００１８】
この発明にかかる請求項２では、上記発明において、前記ネットワーク間接続装置がパケットの判別を行う判別工程と、前記ネットワーク間接続装置が前記バックアップ状態の場合でも、前記判別工程で判別された前記マルチキャストルーティングプロトコルによるマルチキャストの制御パケットまたはＩＧＭＰのパケットの少なくとも一つを受信処理するパケット受信処理工程と、
をさらに含むことを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、マスタまたはバックアップの状態にかかわらず、マルチキャストルーティングプロトコルによるマルチキャストの制御パケットまたはＩＧＭＰのパケットの受信処理を行うことで、マルチキャストのパケット伝送を可能とするとともに、障害発生時のマルチキャストの転送の切り替えを迅速に行う。
【００２０】
この発明にかかる請求項３では、上記発明において、前記ネットワーク間接続装置がマルチキャスト転送のエントリ登録を行う登録工程と、前記ネットワーク間接続装置が前記マルチキャストのパケット中継を行う中継工程と、をさらに含み、前記ネットワーク間接続装置が前記バックアップ状態の場合に、前記登録工程でエントリ登録がなされていても、前記中継工程では、前記マルチキャストのパケット中継を行わないことを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、ネットワーク間接続装置は、制御パケットまたはＩＧＭＰのパケットの受信処理に応じて、マルチキャスト転送のエントリ登録を行い、自装置がバックアップ状態の場合には、マスタ状態のネットワーク間接続装置がマルチキャスト転送を行うので、パケット中継を行わないように設定される。
【００２２】
この発明にかかる請求項４では、上記発明において、前記マルチキャストの制御パケットまたはＩＧＭＰのパケットがマルチキャストの転送要求を示すパケットからなり、前記登録工程では、前記ネットワーク間接続装置が当該転送要求に応じてエントリ登録を行うことを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、マルチキャストの転送要求を示す制御パケットまたはＩＧＭＰのパケットが入力された場合には、転送要求に応じてエントリ登録が行われ、マルチキャストのパケット伝送を可能とする。
【００２４】
この発明にかかる請求項５では、同一のネットワーク内に接続され、ＶＲＲＰを用いてマスタとバックアップの関係が設定される複数のネットワーク間接続装置によって構築される仮想のネットワーク間接続装置において、前記各ネットワーク間接続装置は、前記ＶＲＲＰとともにマルチキャストルーティングプロトコルを有し、該マルチキャストルーティングプロトコルのパケットを通信する場合には、仮想ネットワーク間接続装置として割り当てられた仮想ＩＰアドレスを使用することを特徴とするネットワーク間接続装置が提供される。
【００２５】
この発明によれば、仮想ネットワーク間接続装置を構築する各ネットワーク間接続装置に、ＶＲＲＰとマルチキャストルーティングプロトコルを実装させ、マルチキャストルーティングプロトコルを用いたパケット通信を行う場合には、仮想ＩＰアドレスを使用して通信を行うことで、マルチキャストのパケット伝送を可能とするとともに、障害発生時のマルチキャスト転送の切り替えを迅速に行う。
【００２６】
この発明にかかる請求項６では、上記発明において、前記ネットワーク間接続装置は、受信したパケットの判別を行う判別手段と、前記判別されたＶＲＲＰメッセージを受信処理するＶＲＲＰ処理手段と、前記判別されたマルチキャストルーティングプロトコルのメッセージを受信処理するマルチキャストルーティングプロトコル処理手段と、前記判別されたＲＩＰメッセージを受信処理するＲＩＰ受信処理手段と、前記判別されたマルチキャストパケットを受信処理するマルチキャスト受信処理手段と、前記判別されたユニキャストパケットを受信処理するユニキャスト受信処理手段とを備えたことを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、複数のプロトコルを用いたパケット通信を行うために、ＶＲＲＰ、マルチキャストルーティングプロトコルなどの各プロトコルによる受信処理手段を備えることで、ＶＲＲＰとマルチキャストルーティングプロトコルを協調動作させる。
【００２８】
この発明にかかる請求項７では、上記発明において、前記ネットワーク間接続装置は、ＩＧＭＰを受信処理するＩＧＭＰ受信処理手段と、マルチキャストのエントリ登録を行う登録手段とをさらに備え、前記バックアップ状態の場合にも、前記マルチキャストルーティングプロトコル受信処理手段による前記入力されるマルチキャストの制御パケットの受信処理、または前記ＩＧＭＰ受信処理手段によるＩＧＭＰパケットの受信処理の少なくとも一つを行い、前記登録手段は、前記受信処理されたパケットに基づいて前記エントリ登録を行うことを特徴とする。
【００２９】
この発明によれば、マスタおよびバックアップのネットワーク間接続装置は、ともにマルチキャストルーティングプロトコルの受信処理またはＩＧＭＰの受信処理を行うことで、マルチキャストのパケット伝送を可能とするとともに、障害発生時のマルチキャスト転送の切り替えを迅速に行う。
【００３０】
この発明にかかる請求項８では、上記発明において、前記ネットワーク間接続装置は、前記マルチキャストのパケット中継を行う中継手段とをさらに含み、前記バックアップ状態の場合に、前記登録手段でエントリ登録がなされても、前記中継手段では、前記マルチキャストのパケット中継を行わないことを特徴とする。
【００３１】
この発明によれば、自装置がバックアップ状態の場合には、登録手段が制御パケットまたはＩＧＭＰのパケットの受信処理に応じて、マルチキャスト転送のエントリ登録を行うが、マルチキャスト転送はマスタ状態のネットワーク間接続装置が行うので、中継手段はパケット中継を行わないことで、重複したマルチキャスト転送を防止している。
【００３２】
この発明にかかる請求項９では、複数の受信者ホスト装置と、該受信者ホスト装置と伝送路を介して接続されるネットワーク間接続装置とから構築されるネットワーク間接続システムにおいて、前記ネットワーク間接続装置は、請求項５〜８のいずれか一つに記載のネットワーク間接続装置からなり、前記受信者ホスト装置との間でＩＧＭＰのパケット通信によってマルチキャストの転送要求とエントリ登録を行うことを特徴とするネットワーク間接続システムが提供される。
【００３３】
この発明によれば、仮想ネットワーク間接続装置を構築するネットワーク間接続装置と受信者ホスト装置との間では、仮想ネットワーク間接続装置に割り当てられた仮想ＩＰアドレスを用いて直接ＩＧＭＰのパケット通信を行って、マルチキャストの転送要求を行うことで、登録手段によるエントリ登録を行い、エントリ登録されたグループのアドレスが付与されたマルチキャストのパケットが入力されると、このパケットを該当する受信者ホスト装置に転送することを可能にする。
【００３４】
この発明にかかる請求項１０では、複数の受信者ホスト装置と、該受信者ホスト装置と伝送路を介して接続されるネットワーク間接続装置と、前記受信者ホスト装置とネットワーク間接続装置との間に介在する中継装置とから構築されるネットワーク間接続システムにおいて、前記ネットワーク間接続装置は、請求項５〜８のいずれか一つに記載のネットワーク間接続装置からなり、前記受信者ホスト装置と前記中継装置との間では、ＩＧＭＰのパケット通信を行うことによってマルチキャストの転送要求を行い、前記中継装置と前記ネットワーク間接続装置との間では、前記マルチキャストルーティングプロトコルによるマルチキャストの制御パケット通信によってマルチキャストの転送要求とエントリ登録を行うことを特徴とするネットワーク間接続システムが提供される。
【００３５】
この発明によれば、受信者ホスト装置からＩＧＭＰのパケットが伝送されると、中継装置は、それに基づいてマルチキャストルーティングプロトコルのＨｅｌｌｏメッセージを仮想ネットワーク間接続装置の仮想ＩＰアドレスで送信することによって、マルチキャストの転送要求を行うことで、登録手段によるエントリ登録を行い、エントリ登録されたグループのＩＰアドレスが付与されたマルチキャストのパケットが入力されると、このパケットを該当する受信者ホスト装置に転送することを可能にする。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるネットワーク間接続方法、その装置およびその装置を用いたネットワーク間接続システムの好適な実施の形態を説明する。この発明の特徴は、ＰＩＭを動作させて仮想ネットワーク間接続装置（以下、「仮想ルータ」という）のＩＰアドレスを使用する場合には、予め仮想ルータに割り当てられた仮想ＩＰアドレスによってパケットの送受信などを行う点と、マルチキャストでフォワードする時には、ＶＲＲＰの状態でパケットの送出の有無を判断して、ＶＲＲＰとＰＩＭを協調動作させる点である。
【００３７】
（実施例１）
図１は、この発明にかかるネットワーク間接続システムの実施例１の構成を示す構成図であり、ネットワークの中間でＶＲＲＰ環境を構築した場合のシステム構成を示す構成図である。なお、図１のシステム構成は、図２４のシステム構成と同様の構成であるので、各構成部分に関しては説明の都合上、同一符号を付記する。
【００３８】
図１において、仮想ルータ２０を構成するルータ２１，２２と、仮想ルータ２０より下流側の中継装置であるルータ４０は、ＶＲＲＰとともにＰＩＭのプロトコルを実装しており、ルータ２１，２２は、自装置のＶＲＲＰ上の状態がマスタ、バックアップに拘わりなく、ＰＩＭのプロトコルによって動作する通常のＰＩＭルータとしての機能を有している。
【００３９】
これらルータ２１，２２は同一の構成になっており、その一例を図２に示す。図２において、これらルータ２１，２２は、下流のルータ４０とポートを介して接続されるＬＡＮインターフェース５０と、ＬＡＮインターフェース５０で取り込まれたパケットを受信し、パケットの種類を判別して振り分けるパケット受信部５１と、パケット受信部５１で振り分けられたＶＲＲＰメッセージパケットの制御処理を行うＶＲＲＰ制御部５２と、パケット受信部５１で振り分けられたＰＩＭメッセージパケットの制御処理を行うマルチキャストルーティングプロトコル制御部（以下、「ＰＩＭ制御部」という）５３と、パケット受信部５１で振り分けられたＲＩＰ（Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）メッセージパケットの制御処理を行うユニキャストルーティングプロトコル制御部（以下、「ＲＩＰ制御部」という）５４と、パケット受信部５１で振り分けられたマルチキャストパケットの制御処理を行うマルチキャストフォワーディング制御部（以下、「マルチ制御部」という）５５と、パケット受信部５１で振り分けられたユニキャストパケットの制御処理を行うユニキャストフォワーディング制御部（以下、「ユニ制御部」という）５６と、マスタ、バックアップのＶＲＲＰの状態を管理するための情報が格納するＶＲＲＰ状態テーブル５７と、マルチキャストパケットをフォワーディングするためのルート情報を格納するマルチキャストフォワーディングテーブル５８と、ユニキャストパケットをフォワーディングするためのルート情報を格納するユニキャストフォワーディングテーブル５９と、各制御部５２〜５６で処理されたパケットを送信するパケット送信部６０とから構成されている。
【００４０】
ＶＲＲＰ状態テーブル５７は、図３に示すように、ＬＡＮインターフェース５０のポート番号と、このポートに接続されている仮想ルータのＩＤ（識別子）と、その仮想ルータの状態がマスタかバックアップかを示す状態情報とが格納されている。このＶＲＲＰ状態テーブル５７は、ＶＲＲＰ制御部５２がパケット受信部５１から入力するＶＲＲＰの状態内容に基づいてその内容を変更しており、このＶＲＲＰ状態テーブル５７の内容（状態）をマルチ制御部５５とユニ制御部５６が参照することによって、受信したパケットの中継や破棄などを決定している。
【００４１】
マルチキャストフォワーディングテーブル５８は、図４に示すように、例えば配信されるコンテンツを示すマルチキャストグループのグループＩＰアドレスと、当該マルチキャストグループに参加を希望する各ホスト装置が接続されるインターフェースの受信者ポート番号のリストが格納されている。
【００４２】
ユニキャストフォワーディングテーブル５９は、図５に示すように、ユニキャストパケットの宛先の受信者ホスト装置を示すあて先ＩＰアドレスと、それに続くサブネットマスクのデータと、この受信者ホスト装置に至る次の下流側のルータを示すＮｅｘｔ ＨｏｐルータＩＰアドレスと、この下流側のルータが接続されているＬＡＮインターフェースの出力ポート番号とが格納されている。
【００４３】
このシステムで送受信されるパケットには、ＶＲＲＰパケットやＰＩＭメッセージのパケットがある。これらパケットのフレームは、図６、図７に示すような構成になっている。ここで、図６は、ＶＲＲＰパケットのフレーム構成を示す図である。図において、ＶＲＲＰパケットは、ＭＡＣヘッダと、ＩＰヘッダと、ＶＲＲＰフィールドとから構成されており、ＭＡＣヘッダは、ＭＡＣアドレスからなるあて先と送信元のアドレスからなり、ＩＰヘッダは、ＩＰアドレスからなるあて先と送信元のアドレス、生存時間（ＴＴＬ）、プロトコルフィールドのデータからなり、ＶＲＲＰフィールドは、バージョンやタイプやバーチャルルータＩＤなどのデータからなっている。なお、このＩＰヘッダ内のあて先ＩＰアドレスには、ＶＲＲＰ専用のマルチキャストアドレスが格納され、プロトコルフィールドには、ＶＲＲＰを示すデータが格納されている。
【００４４】
パケット受信部５１は、ＩＰヘッダ内のプロトコルフィールドを検索して、その値が“１１２”であればＶＲＲＰメッセージパケットであると判別して、ＶＲＲＰ制御部５２に出力する。
【００４５】
図７は、ＰＩＭメッセージパケットのフレーム構成を示す図である。図において、ＰＩＭメッセージパケットは、ＭＡＣヘッダと、ＩＰヘッダと、ＰＩＭメッセージのフィールドから構成されており、ＭＡＣヘッダは、ＭＡＣアドレスからなるあて先と送信元のアドレスなどからなる。ＩＰヘッダは、図８に示すように、バージョン、ヘッダ長（ＨＬＥＮ）、サービスタイプ、バケット長（Ｔｏｔａｌ Ｌｅｎｇｔｈ）、識別子、フラグ、フラグメントオフセット値、生存時間、プロトコルフィールド、ヘッダチェックサム、送信元ＩＰアドレス、あて先ＩＰアドレス、データ部などのデータから構成されている。なお、このＩＰヘッダ内のプロトコルフィールドには、ＰＩＭを示すデータが格納されている。また、送信元ＩＰアドレスには、通常実ＩＰアドレスが格納されているが、この発明では、ＶＲＲＰを併用するには、予め仮想ルータに割り当てられた仮想ＩＰアドレスが格納されることとなる。
【００４６】
パケット受信部５１は、ＩＰヘッダ内のプロトコルフィールドを検索して、その値が“１０３”であれば、ＰＩＭのメッセージパケットであると判別して、ＰＩＭ制御部５３に出力する。
【００４７】
また、図７に示したＰＩＭメッセージのフィールドは、図９に示すように、ＰＩＭのバージョン、ＰＩＭの特定のコントロールメッセージを示すタイプ、リザーブ、チェックサム、オプションタイプ、オプション長、オプション値などから構成されている。なお、このＰＩＭのタイプには、Ｈｅｌｌｏ、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ−Ｓｔｏｐ、Ｊｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅ、Ｂｏｏｔｓｔｒａｐ、Ａｓｓｅｒｔなどがある。
【００４８】
この実施例では、下流側ルータ４０から仮想ルータ２０には、Ｊｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージが用いられ、仮想ルータ２０から下流側のルータ４０には、ＰＩＭのＨｅｌｌｏメッセージが用いられている。すなわち、ＶＲＲＰによって動作するルータは、自装置のＶＲＲＰ状態がマスタであるか、バックアップであるかに拘わりなく、ＰＩＭルータとして動作する。下流側ルータ４０からＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージが送信されると、このときのＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージ内に設定されているＰＩＭ Ｎｅｉｇｈｂｏｒのアドレス（あて先ＩＰアドレス）は、仮想ＩＰアドレス（これは仮想ルータ２０がＰＩＭのＨｅｌｌｏメッセージを仮想ＩＰアドレスで送信している）なので、マスタ、バックアップの双方のルータ２１，２２でこのＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージを受信する。
【００４９】
これにより、この実施例では、双方のルータ２１，２２で、同じ内容のマルチキャストルーティングテーブルが保持できることとなり、例えばＶＲＲＰの状態切り替えが発生した場合でも、すばやくマルチキャストトラフィックの転送が可能となる。この動作では、下流側のルータ４０は、マスタ、バックアップ双方のルータ２１，２２からＰＩＭのＨｅｌｌｏメッセージを受け取るが、ルータ２１，２２は同一の仮想ＩＰアドレスを持つため、下流側ルータ４０は、同じ相手からメッセージを受信したことになるので問題は生じない。下流側ルータ４０は、受け取ったＨｅｌｌｏメッセージの送信元ＩＰアドレスをＮｅｉｇｈｂｏｒのアドレスとして自装置内のテーブル上に登録しておく。
【００５０】
また、下流側ルータからのＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージを受信したマスタ、バックアップ双方のルータ２１，２２は、上流側の図示しないルータなどにＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージを送信する。
【００５１】
ＰＩＭ制御部５３は、ＰＩＭメッセージフィールド内のタイプを検索して、その値が“０”であれば、Ｈｅｌｌｏメッセージであると判別し、その値が“３”であれば、Ｊｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージであると判別している。
【００５２】
このような構成からなる仮想ルータによるパケットの判別動作と制御処理動作を、図１０〜図１５のフローチャートに基づいて説明する。図１０は、パケット受信部５１によるパケットの判別動作を説明するためのフローチャートである。図において、パケット受信部５１は、まずＬＡＮインターフェース５０から受信したパケットを取り込むと（ステップ１０１）、このパケットのＩＰヘッダ内のプロトコルフィールドを検索して、このパケットがＶＲＲＰメッセージかどうか判断し（ステップ１０２）、このパケットがＶＲＲＰの場合にはＶＲＲＰ制御部５２にこのパケットを出力し、ＶＲＲＰ制御部５２による制御処理フローに遷移する（ステップ１０３）。
【００５３】
また、ＶＲＲＰメッセージではない場合には、ＩＰヘッダ内のプロトコルフィールドを検索して、このパケットがＰＩＭのメッセージかどうか判断し（ステップ１０４）、このパケットがＰＩＭのメッセージの場合には、ＰＩＭ制御部５３にこのパケットを出力し、ＰＩＭ制御部５３による制御処理フローチャートに遷移する（ステップ１０５）。
【００５４】
同様に、パケット受信部５１は、受信したパケットがＲＩＰメッセージかどうか（ステップ１０６）、マルチキャストパケットかどうか（ステップ１０８）、ユニキャストパケットかどうか判断し（ステップ１１０）、ＲＩＰメッセージの場合には、ＲＩＰ制御部５４に、マルチキャストパケットの場合には、マルチ制御部５５に、ユニキャストパケットの場合には、ユニ制御部５６に、このパケットを出力し、これら制御部５４〜５６による制御処理フローチャートに遷移する（ステップ１０７，１０９，１１１）。
【００５５】
また、上述したいずれのパケットでもない場合は、このルータでの制御処理対象となるパケットではないと判断して、パケット受信部５１は、このパケットを廃棄する（ステップ１１２）。
【００５６】
ＶＲＲＰ制御部５２では、図１１のフローチャートに示すように、ＶＲＲＰパケットを受信すると（ステップ２０１）、その状態に応じて所定の処理動作を行い、必要であればＶＲＲＰ状態テーブル５７を更新する（ステップ２０２）。
【００５７】
すなわち、ＶＲＲＰにおいては、仮想ルータ２０のうちのマスタルータ（例えばルータ２１）からは、定期的に広告（Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）パケットをネットワーク上に送信することによって、正常に動作していることをバックアップルータ（例えばルータ２２）に通知している。
【００５８】
バックアップルータは、この広告パケットを受信することによって、マスタルータが動作していることを確認し、この確認ができている間はスタンバイ状態を維持する。また、バックアップルータは、一定時間に広告パケットを受信できなかった場合には、マスタルータや回線などに異常が生じ、経路上に障害が発生したと判断して、マスタルータに遷移してＶＲＲＰ状態テーブル５７を更新してパケットの中継処理を行う。ＶＲＲＰにおける所定の処理としては、このような処理が行われる。
【００５９】
また、ＰＩＭ制御部５３では、図１２のフローチャートに示すように、受信したＰＩＭメッセージの内容を確認し（ステップ３０１）、このメッセージがＨｅｌｌｏメッセージかどうか判断する（ステップ３０２）。
【００６０】
ここで、このＰＩＭメッセージがＨｅｌｌｏメッセージではない場合には、このメッセージの内容に応じた処理を行い（ステップ３０３）、またＨｅｌｌｏメッセージの場合には、このメッセージの送信元アドレスをＮｅｉｇｈｂｏｒとして登録する（ステップ３０４）。なお、ここで、ＶＲＲＰを起動させている場合には、Ｈｅｌｌｏメッセージの送信元アドレスを仮想ＩＰアドレスにする必要がある。
【００６１】
次に、ＰＩＭ制御部５３は、受信者（ホスト装置）が下流にいるかどうか判断し（ステップ３０５）、もし受信者が下流にいない場合には、受信者を待ち（ステップ３０６）、受信者がいる場合には、上流側にＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージを送信するために、ユニキャストフォワーディングテーブル５９を検索する（ステップ３０７）。なお、ここでは、ＶＲＲＰを起動させている場合には、仮想ＩＰアドレスが検索されることとなる。
【００６２】
そして、検索したＮｅｘｔ Ｈｏｐのルータが、ステップ３０４で登録されたＰＩＭのＮｅｉｇｈｂｏｒと同じかどうか判断する（ステップ３０８）。ここで、両者が同じ場合には、上流に対してＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージを送信し（ステップ３０９）、同じでない場合には、ＰＩＭのＮｅｉｇｈｂｏｒがないので、Ｊｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージを送信しない（ステップ３１０）、つまりこの状態では、マルチキャストの中継ができないこととなる。
【００６３】
また、ＲＩＰ制御部５４では、図１３のフローチャートに示すように、受信したＲＩＰメッセージの内容を確認し（ステップ４０１）、必要な処理を行い、ユニキャストフォワーディングテーブル５９の更新を行う（ステップ４０２）。
【００６４】
すなわち、このＲＩＰ制御部５４は、必要な処理としてこのメッセージから経路情報の取り出しを行い、新たな経路の追加や既存の経路の変更や不要経路の消去などによるユニキャストフォワーディングテーブル５９の変更を行うこととなる。
【００６５】
また、マルチ制御部５５では、図１４のフローチャートに示すように、受信したマルチキャストパケットのあて先ＩＰアドレス（グループＩＰアドレス）を検出して、このあて先ＩＰアドレスによってマルチキャストフォワーディングテーブル５８を検索する（ステップ５０１）。そして、マルチキャストグループに参加している受信者がいるかどうか判断する（ステップ５０２）。
【００６６】
ここで、このあて先ＩＰアドレスが、マルチキャストフォワーディングテーブル５８のグループアドレスにヒットしない場合には、マルチキャストグループに参加している受信者がいないと判断して、このマルチキャストパケットを廃棄する（ステップ５０３）。また、このあて先ＩＰアドレスが、マルチキャストフォワーディングテーブル５８のグループアドレスにヒットした場合には、マルチキャストグループに参加している受信者が下流に存在すると判断して、受信者のいるポートをマルチキャストフォワーディングテーブル５８から検索し、この検索したポートへのマルチキャストパケットのフォワードを決定する（ステップ５０４）。
【００６７】
次に、マルチ制御部５５は、受信者がいるポートにこのパケットを送出する時に、そのポートのＶＲＲＰの状態を、ＶＲＲＰ状態テーブル５７から検索して確認し（ステップ５０５）、そのポートの状態がマスタ状態であるかどうか判断する（ステップ５０６）。
【００６８】
ここで、ポートの状態がバックアップ状態の場合には、二重にパケット送信されないように、このパケットを廃棄し（ステップ５０７）、またポート状態がマスタ状態の場合には、パケット送信部６０からＬＡＮインターフェース５０にこのマルチキャストパケットを送信して、マルチキャストのパケット中継を行う（ステップ５０８）。
【００６９】
また、ユニ制御部５６では、図１５のフローチャートに示すように、受信したユニキャストパケットのあて先ＩＰアドレスを検出して、このあて先ＩＰアドレスによってユニキャストフォワーディングテーブル５９を検索する（ステップ６０１）。そして、ステップ６０２において、このあて先ＩＰアドレスが、ユニキャストフォワーディングテーブル５９の宛先アドレスにヒットせず、Ｎｅｘｔ Ｈｏｐルータが検索できない場合には、パケットのフォワードが不可能と判断して、このパケットを廃棄する（ステップ６０３）。
【００７０】
また、このあて先ＩＰアドレスが、ユニキャストフォワーディングテーブル５９の宛先アドレスにヒットし、Ｎｅｘｔ Ｈｏｐルータが検索できた場合には、このルータが接続されている出力ポートへのユニキャストパケットのフォワードを決定する（ステップ６０４）。
【００７１】
次に、ユニ制御部５６は、Ｎｅｘｔ Ｈｏｐルータがいるポートにこのパケットを送出する時に、その出力ポートのＶＲＲＰの状態を、ＶＲＲＰ状態テーブル５７から検索して確認し（ステップ６０５）、そのポートの状態がマスタ状態であるかどうか判断する（ステップ６０６）。
【００７２】
ここで、ポートの状態がバックアップ状態の場合には、二重にパケット送信されないように、このパケットを廃棄し（ステップ６０７）、またポート状態がマスタ状態の場合には、パケット送信部６０からＬＡＮインターフェース５０にこのユニキャストパケットを送信して、ユニキャストのパケット中継を行う（ステップ６０８）。
【００７３】
このように、この実施例では、複数のルータによって構築される仮想ルータに、ＶＲＲＰとＰＩＭのプロトコルを実装させるとともに、ＰＩＭが自装置のＩＰアドレスを使用する場合には、仮想ＩＰアドレスを使用することで、ＶＲＲＰとＰＩＭを協調動作させて、マルチキャストのパケット伝送を可能とするとともに、障害発生時のマルチキャスト転送の切り替えを迅速に行うことができる。
【００７４】
また、この実施例では、マスタまたはバックアップの状態にかかわらず、仮想ルータを構築するそれぞれのルータが、ＰＩＭによるマルチキャストの制御パケットの受信処理を行って、マルチキャスト転送のエントリの共有化を図ることで、仮想ルータを構築するいずれのルータによってもマルチキャストのパケット伝送を可能とするとともに、障害発生時のマルチキャスト転送の切り替えを迅速に行うことができる。
【００７５】
マルチキャストフォワーディングテーブルにマルチキャスト転送のエントリが登録されていても、自装置の状態がバックアップ状態の場合には、ホスト装置へのパケット中継を行わないように設定することで、マスタ状態のルータが行うマルチキャスト転送と重複しないようにすることで、マルチキャストパケットの効率的なパケット伝送を可能とする。
【００７６】
（実施例２）
図１６は、この発明にかかるネットワーク間接続システムの実施例２の構成を示す構成図であり、ネットワークの最下流でＶＲＲＰ環境を構築した場合のシステム構成を示す構成図である。なお、図１６のシステム構成は、図２３のシステム構成と同様の構成であるので、各構成部分は説明の都合上、同一符号を付記する。
【００７７】
図１６において、仮想ルータ２０を構成するルータ２１，２２は、ＶＲＲＰとともに、ＩＧＭＰのプロトコルを実装しており、ルータ２１，２２は、自装置のＶＲＲＰ上の状態がマスタ、バックアップに拘わりなく、ＩＧＭＰのプロトコルによって動作する機能を有している。
【００７８】
これらルータ２１，２２は同一の構成になっており、その一例としては、図２に示した構成にＩＧＭＰ制御部６１と、受信者を管理するための受信者テーブル６２とが加わった構成となり、パケット受信部５１は、ＩＧＭＰメンバーシップレポート（以下、「ＩＧＭＰレポート」という）のメッセージパケットにおけるＩＧＭＰメッセージのタイプがＩＧＭＰを示すデータかどうか判断することでＩＧＭＰレポートのメッセージを判別している。
【００７９】
受信者テーブル６２は、図１８に示すように、グループアドレスと、受信者ＩＰアドレスと、受信者のポート番号と、送信者のポート番号とが格納されている。この受信者テーブル６２は、ＩＧＭＰ制御部６１がパケット受信部５１から入力するＩＧＭＰのメッセージパケットも内容に基づいて各エントリの内容を変更している。
【００８０】
このシステムで送受信されるＩＧＭＰのメッセージパケットは、図１９、図２０に示すような構成になっている。ここで、図１９は、ＩＧＭＰメッセージパケットのフレーム構成を示す図である。図において、ＩＧＭＰメッセージパケットは、ＭＡＣアドレスと、ＩＰアドレスと、ＩＧＭＰメッセージのフィールドから構成されている。なお、このＩＰヘッダ内の送信元ＩＰアドレスには、予め仮想ルータに割り当てられた仮想ＩＰアドレスが格納されることとなる。
【００８１】
ＩＧＭＰメッセージのフィールドは、図２０に示したように、ＩＧＭＰメッセージのタイプを示すＴｙｐｅと、最大の応答時間を示すＭａｘ Ｒｅｓｐ Ｔｉｍｅと、ＩＧＭＰメッセージのチェックサム値を示すＣｈｅｃｋｓｕｍと、受信者が参加したいグループのＩＰアドレス（マルチキャストアドレス）とから構成されている。
【００８２】
パケット受信部５１は、ＩＧＭＰメッセージ内のタイプフィールドを検索して、その値が“０ｘ１６”であれば、ＩＧＭＰメンバーシップレポートであると判別して、ＩＧＭＰ制御部６１に出力する。
【００８３】
このような構成からなる仮想ルータによるパケットの判別動作と制御処理動作を、図２１、図２２のフローチャートに基づいて説明する。図２１は、パケット受信部５１によるパケットの判別動作を説明するためのフローチャートで、このフローチャートと図１０のフローチャートは、ＲＩＰメッセージの判別（図１０ではステップ１０６、図２１ではステップ７０６）の後に、ＩＧＭＰのメッセージパケットかどうかの判断が加わり（ステップ７０８）、ＩＧＭＰのメッセージパケットの場合には、ＩＧＭＰ処理部６１による制御処理フローに遷移する（ステップ７０９）点が異なる。また、ＩＧＭＰのメッセージパケットでない場合には、図１０と同様にマルチキャストパケットかどうかの判別を行う（ステップ７１０）。
【００８４】
ＩＧＭＰ制御部６１では、図２２のフローチャートに示しように、受信したＩＧＭＰメッセージパケットの内容を確認し（ステップ８０１）、このメッセージがメンバーシップメッセージであるかどうか判断する（ステップ８０２）。
【００８５】
ここで、このＩＧＭＰメッセージがメンバーシップメッセージの場合には、受信者テーブル６２に受信者情報を追加し（ステップ８０３）、またメンバーシップメッセージでない場合には、Ｌｅａｖｅメッセージかどうか判断する（ステップ８０４）。
【００８６】
ここで、このメッセージがＬｅａｖｅメッセージの場合には、該当する受信者情報が不要になったと判断して受信者テーブルからこの受信者情報を削除し（ステップ８０５）、またＬｅａｖｅメッセージではない場合には、パケットを廃棄して（ステップ８０６）、上記動作を終了する。
【００８７】
このように、この実施例では、ＩＧＭＰレポートのメッセージパケットの制御処理を行うＩＧＭＰ制御部が設けられ、ルータがマスタまたはバックアップの状態にかかわらず、ＩＧＭＰのパケットの受信処理を行って、マルチキャスト転送するためのエントリの共有化を図ることで、実施例１と同様に、いずれのルータによってもマルチキャストのパケット伝送を可能とするとともに、障害発生時のマルチキャスト転送の切り替えを迅速に行うことができる。
【００８８】
この発明は、これら実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。例えばバックアップ状態の場合に、自装置の受信処理を行わないように各制御部を設定することも可能である。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明では、仮想ネットワーク間接続装置は、ＶＲＲＰとともにマルチキャストルーティングプロトコルを有し、該マルチキャストルーティングプロトコルによる動作で自装置のＩＰアドレスを使用する場合には、ＶＲＲＰとマルチキャストルーティングプロトコルを協調動作させて、マルチキャストのパケット伝送を可能とするとともに、障害発生時のマルチキャスト転送の切り替えを迅速に行うことができる。
【００９０】
また、この発明では、仮想ネットワーク間接続装置を構築するネットワーク間接続装置の状態がマスタまたはバックアップにかかわらず、マルチキャストルーティングプロトコルによるマルチキャストの制御パケットまたはＩＧＭＰのパケットの受信処理を行うことで、マルチキャスト転送のエントリの共有化を図ることで、いずれのネットワーク間接続装置においてもマルチキャストのパケット伝送を可能とするとともに、障害発生時のマルチキャスト転送の切り替えを迅速に行う。
【００９１】
また、この発明では、ネットワーク間接続装置は、制御パケットまたはＩＧＭＰのパケットの受信処理に応じて、マルチキャスト転送のエントリ登録を行い、自装置がバックアップ状態の場合には、マスタ状態のネットワーク間接続装置がマルチキャスト転送を行うので、パケット中継を行わないように設定されることで、重複したマルチキャスト転送を防止することで、マルチキャストパケットの効率的なパケット伝送を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】ネットワークの中間でＶＲＲＰ環境を構築した場合のこの発明にかかるネットワーク間接続システムのシステム構成を示す構成図である。
【図２】図１に示した仮想ルータの構成の一例を示す構成ブロック図である。
【図３】図２に示したＶＲＲＰ状態テーブルの構成内容の一例を示すテーブル構成図である。
【図４】図２に示したマルチキャストフォワーディングテーブルの構成内容の一例を示すテーブル構成図である。
【図５】図２に示したユニキャストフォワーディングテーブルの構成内容の一例を示すテーブル構成図である。
【図６】図１のシステムで送受信されるＶＲＲＰパケットのフレーム構成を示す図である。
【図７】同じく、図１のシステムで送受信されるＰＩＭメッセージパケットのフレーム構成を示す図である。
【図８】図７に示したＩＰヘッダのフレーム構成を示す図である。
【図９】同じく、図７に示したＰＩＭメッセージのフレーム構成を示す図である。
【図１０】図２に示したパケット受信部によるパケットの判別動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】同じく、ＶＲＲＰ制御部によるパケットの処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】同じく、マルチキャストルーティングプロトコル制御部によるパケットの処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】同じく、ユニキャストルーティングプロトコル制御部によるパケットの処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】同じく、マルチキャストフォワーディング制御部によるパケットの処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図１５】同じく、ユニキャストフォワーディング制御部によるパケットの処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図１６】ネットワークの最下流でＶＲＲＰ環境を構築した場合のこの発明にかかるネットワーク間接続システムの構成を示す構成図である。
【図１７】図１６に示した仮想ルータの構成の一例を示す構成ブロック図である。
【図１８】図１７に示した受信者テーブルの構成内容の一例を示すテーブル構成図である。
【図１９】図１６のシステムで送受信されるＩＧＭＰパケットのフレーム構成を示す図である。
【図２０】図１９に示したＩＧＭＰメッセージのフレーム構成を示す図である。
【図２１】図１７に示したパケット受信部によるパケットの判別動作を説明するためのフローチャートである。
【図２２】同じく、ＩＧＭＰ処理部によるパケットの処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図２３】ネットワークの最下流でＶＲＲＰ環境を構築した場合のシステム構成を示す構成図である。
【図２４】ネットワークの中間でＶＲＲＰ環境を構築した場合のシステム構成を示す構成である。
【符号の説明】
１０ ホスト装置
２０ 仮想ネットワーク間接続装置（仮想ルータ）
２１，２２，３０，４０ ネットワーク間接続装置（ルータ）
５０ ＬＡＮインターフェース
５１ パケット受信部
５２ ＶＲＲＰ制御部
５３ マルチキャストルーティングプロトコル制御部（ＰＩＭ制御部）
５４ ユニキャストルーティングプロトコル制御部（ＲＩＰ制御部）
５５ マルチキャスト（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）フォワーディング制御部（マルチ制御部）
５６ ユニキャスト（Ｕｎｉｃａｓｔ）フォワーディング制御部（ユニ制御部）
５７ ＶＲＲＰ状態テーブル
５８ マルチキャストフォワーディングテーブル
５９ ユニキャストフォワーディングテーブル
６０ パケット送信部
６１ ＩＧＭＰ制御部
６２ 受信者テーブル
【発明の属する技術分野】
この発明は、冗長性を確保することができるマルチキャストとＶＲＲＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＲＦＣ２３３８）を用いたネットワーク間接続方法、その装置およびその装置を用いたネットワーク間接続システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＶＲＲＰは、デフォルトルータによるデフォルトルートの設定のみを頼りにして動作するホスト装置をサポートするために作られたプロトコルであり、同一ネットワーク上に設置されている複数台のネットワーク間接続装置（ルータ）を組み合わせ、ルータ同士の負荷分散およびバックアップ機能を実現するものである。すなわち、このＶＲＲＰは、グループ化された複数台のルータを、ネットワーク上に設置されたノード（例えばホスト装置や他のルータ）から一台の仮想ルータとして認識できるようにするものである。
【０００３】
このＶＲＲＰを用いる方法は、ユニキャストのパケットの中継に対して、仮想ルータを使うことで冗長なシステムを実現するためのものであり、マルチキャストのパケットの中継の場合には、適切なものではない。
【０００４】
そこで、マルチキャストルートの冗長機能を実現する方法として、ＰＩＭ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ：ＲＦＣ２３６２）と呼ばれるマルチキャストのルーティングプロトコルを用いて、マルチキャストの経路制御を行うものがある。このＰＩＭでは、ユニキャストのルーティングプロトコルを利用し、２つのネットワーク間を複数台のルータで接続させマルチキャスト中継を行うものである。このＰＩＭでは、どちらか片方のルータ（Ｄｅｓｉｇｎａｔｅｄ Ｒｏｕｔｅｒ：以下、「ＤＲ」という）がマルチキャストの中継を行っていた。これらルータのうち、どちらのルータが中継を行うかは、ルータ間のＰＩＭ Ｈｅｌｌｏメッセージの送受信によって決めていた。
【０００５】
これにより、ＤＲは、伝送されてきたパケットを中継することができる。従って、この場合には、ＶＲＲＰなしで、ＰＩＭだけ動作させて、パケット中継を行うものがあった。この場合、仮にＤＲが故障した場合には、ＤＲ以外のもう一方のルータがＤＲになってパケットの中継を継続していた。
【０００６】
このように上述のシステムでは、この標準のプロトコルでルータの経路を換えることで、マルチキャストルートの冗長機能を実現させたが、マルチキャストルートの切り替えには、例えばＤＲのダウンを他のＰＩＭルータが検知するまでの時間（Ｈｅｌｌｏパケット受信のタイムアウト時間）、他のルータがＤＲになるまでの時間、さらに実際にマルチキャストルートを構築するまでの時間などが加わったかなりの時間がかかるという問題点があった。
【０００７】
これらを解決するために、例えば図２３、図２４に示すように、ＶＲＲＰとＰＩＭを組み合わせたものがあった。図２３は、ネットワークの最下流でＶＲＲＰ環境を構築した場合のシステム構成を示す構成図である。図において、ネットワークの最下流には、受信者となるホスト装置１０が接続され、このホスト装置１０と仮想ルータ２０間および仮想ルータ２０と上流のルータ３０間でＶＲＲＰ環境を構築している。
【０００８】
仮想ルータ２０は、ルータ２１，２２とから構成され、動的ユニキャストルーティングプロトコルを動作させたときと同様に、一方のルータ、例えばルータ２１がＤＲとなり、他方のルータ２２がバックアップルータとなって、ＤＲ２１がＰＩＭを動作させてマルチキャストの中継を実施している。
【０００９】
ホスト装置１０と仮想ルータ２０間は、ＩＧＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｕｐ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）によるメッセージの送受信を行っている。このＩＧＭＰは、ＲＦＣ２２３６で標準の方式となっており、ホスト装置１０は、受信したいマルチキャストグループのアドレスをＩＧＭＰのパケットによって仮想ルータ２０に通知し、仮想ルータ２０は、このようなＩＧＭＰを受信したポートにだけ、図示しない送信者であるホスト装置から送信されるマルチキャストパケットのストリームをフォワードすることにより、必要なホスト装置１０にだけマルチキャストパケットを中継していた。
【００１０】
また、仮想ルータ２０とルータ３０間は、ＰＩＭのルーティングプロトコルを用いてＨｅｌｌｏメッセージの送受信を行っている。これにより、ＤＲは、伝送されてきたパケットを中継していた。
【００１１】
図２４は、ネットワークの中間でＶＲＲＰ環境を構築した場合のシステム構成を示す構成である。図において、ネットワーク最下流のホスト装置１０と仮想ルータ２０との間に下流側ルータ４０を接続させてＶＲＲＰ環境を構築している。仮想ルータ２０は、図２３と同様の構成になっており、ＤＲがＰＩＭを動作させてマルチキャストの中継を実施している。
【００１２】
ホスト装置１０と下流側ルータ４０間は、ＩＧＭＰによるメッセージの送受信を行っており、下流側ルータ４０と仮想ルータ２０間は、ＰＩＭによるメッセージの送受信を行っている。このような構成において、ホスト装置１０からＩＧＭＰレポートメッセージのパケットを受信した下流側ルータ４０は、ＰＩＭのメッセージであるＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージを送信するが、この場合に下流側ルータ４０から見たＰＩＭ Ｎｅｉｇｈｂｏｒは、Ｈｅｌｌｏメッセージを各ルータに割り当てられた実際のＩＰアドレス（以下、「実ＩＰアドレス」という）で送信している。このため、下流側ルータ４０は、ＰＩＭ Ｎｅｉｇｈｂｏｒの存在を実ＩＰアドレスで登録していた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この図２３のシステム構成では、障害発生時には、ＤＲ以外のもう一方のルータがＤＲになるが、バックアップルータは、ＤＲに切り替わるまでパケットの中継を始めないため、切り替えに時間がかかるという問題点があった。
【００１４】
また、この図２４のシステム構成では、下流側ルータは、上述したごとく、ＰＩＭネイバーの存在を実ＩＰアドレスで登録するが、デフォルトゲートウェイを仮想ＩＰアドレスでスタティックに設定しているので、ＰＩＭ Ｎｅｉｇｈｂｏｒを認識できない。このため、Ｊｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージが上流に転送されないので、仮想ルータでは、マルチキャストルートが作られず、マルチキャストの転送動作が不可能になるという問題点があった。
【００１５】
この発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、ＶＲＲＰとＰＩＭを協調動作させて、マルチキャストのパケット伝送を可能とするとともに、障害発生時のマルチキャストの転送の切り替えを迅速に行うことができるネットワーク間接続方法、その装置およびその装置を用いたネットワーク間接続システムを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明では、同一のネットワーク内に接続された複数のネットワーク間接続装置が、実装するＶＲＲＰによってマスタとバックアップの関係に設定されて、仮想ネットワーク間接続装置を構築し、前記ネットワークまたは外部のネットワークから入力するパケットを、宛先のネットワークに送出するネットワーク間接続方法において、前記仮想ネットワーク間接続装置を構成するネットワーク間接続装置が前記ＶＲＲＰとともにマルチキャストルーティングプロトコルを有し、該マルチキャストルーティングプロトコルによる動作で自装置のＩＰアドレスを使用する場合には、前記仮想ネットワーク間接続装置として割り当てられた仮想ＩＰアドレスを使用する使用工程とを含むことを特徴とするネットワーク間接続方法が提供される。
【００１７】
この発明によれば、複数のネットワーク間接続装置によって構築される仮想ネットワーク間接続装置に、ＶＲＲＰとＰＩＭのマルチキャストルーティングプロトコルを実装させるとともに、マルチキャストルーティングプロトコルが自装置のＩＰアドレスを使用する場合には、仮想ＩＰアドレスを使用してＶＲＲＰとマルチキャストルーティングプロトコルを協調動作させて、マルチキャストのパケット伝送を可能とするとともに、障害発生時のマルチキャスト転送の切り替えを迅速に行う。
【００１８】
この発明にかかる請求項２では、上記発明において、前記ネットワーク間接続装置がパケットの判別を行う判別工程と、前記ネットワーク間接続装置が前記バックアップ状態の場合でも、前記判別工程で判別された前記マルチキャストルーティングプロトコルによるマルチキャストの制御パケットまたはＩＧＭＰのパケットの少なくとも一つを受信処理するパケット受信処理工程と、
をさらに含むことを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、マスタまたはバックアップの状態にかかわらず、マルチキャストルーティングプロトコルによるマルチキャストの制御パケットまたはＩＧＭＰのパケットの受信処理を行うことで、マルチキャストのパケット伝送を可能とするとともに、障害発生時のマルチキャストの転送の切り替えを迅速に行う。
【００２０】
この発明にかかる請求項３では、上記発明において、前記ネットワーク間接続装置がマルチキャスト転送のエントリ登録を行う登録工程と、前記ネットワーク間接続装置が前記マルチキャストのパケット中継を行う中継工程と、をさらに含み、前記ネットワーク間接続装置が前記バックアップ状態の場合に、前記登録工程でエントリ登録がなされていても、前記中継工程では、前記マルチキャストのパケット中継を行わないことを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、ネットワーク間接続装置は、制御パケットまたはＩＧＭＰのパケットの受信処理に応じて、マルチキャスト転送のエントリ登録を行い、自装置がバックアップ状態の場合には、マスタ状態のネットワーク間接続装置がマルチキャスト転送を行うので、パケット中継を行わないように設定される。
【００２２】
この発明にかかる請求項４では、上記発明において、前記マルチキャストの制御パケットまたはＩＧＭＰのパケットがマルチキャストの転送要求を示すパケットからなり、前記登録工程では、前記ネットワーク間接続装置が当該転送要求に応じてエントリ登録を行うことを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、マルチキャストの転送要求を示す制御パケットまたはＩＧＭＰのパケットが入力された場合には、転送要求に応じてエントリ登録が行われ、マルチキャストのパケット伝送を可能とする。
【００２４】
この発明にかかる請求項５では、同一のネットワーク内に接続され、ＶＲＲＰを用いてマスタとバックアップの関係が設定される複数のネットワーク間接続装置によって構築される仮想のネットワーク間接続装置において、前記各ネットワーク間接続装置は、前記ＶＲＲＰとともにマルチキャストルーティングプロトコルを有し、該マルチキャストルーティングプロトコルのパケットを通信する場合には、仮想ネットワーク間接続装置として割り当てられた仮想ＩＰアドレスを使用することを特徴とするネットワーク間接続装置が提供される。
【００２５】
この発明によれば、仮想ネットワーク間接続装置を構築する各ネットワーク間接続装置に、ＶＲＲＰとマルチキャストルーティングプロトコルを実装させ、マルチキャストルーティングプロトコルを用いたパケット通信を行う場合には、仮想ＩＰアドレスを使用して通信を行うことで、マルチキャストのパケット伝送を可能とするとともに、障害発生時のマルチキャスト転送の切り替えを迅速に行う。
【００２６】
この発明にかかる請求項６では、上記発明において、前記ネットワーク間接続装置は、受信したパケットの判別を行う判別手段と、前記判別されたＶＲＲＰメッセージを受信処理するＶＲＲＰ処理手段と、前記判別されたマルチキャストルーティングプロトコルのメッセージを受信処理するマルチキャストルーティングプロトコル処理手段と、前記判別されたＲＩＰメッセージを受信処理するＲＩＰ受信処理手段と、前記判別されたマルチキャストパケットを受信処理するマルチキャスト受信処理手段と、前記判別されたユニキャストパケットを受信処理するユニキャスト受信処理手段とを備えたことを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、複数のプロトコルを用いたパケット通信を行うために、ＶＲＲＰ、マルチキャストルーティングプロトコルなどの各プロトコルによる受信処理手段を備えることで、ＶＲＲＰとマルチキャストルーティングプロトコルを協調動作させる。
【００２８】
この発明にかかる請求項７では、上記発明において、前記ネットワーク間接続装置は、ＩＧＭＰを受信処理するＩＧＭＰ受信処理手段と、マルチキャストのエントリ登録を行う登録手段とをさらに備え、前記バックアップ状態の場合にも、前記マルチキャストルーティングプロトコル受信処理手段による前記入力されるマルチキャストの制御パケットの受信処理、または前記ＩＧＭＰ受信処理手段によるＩＧＭＰパケットの受信処理の少なくとも一つを行い、前記登録手段は、前記受信処理されたパケットに基づいて前記エントリ登録を行うことを特徴とする。
【００２９】
この発明によれば、マスタおよびバックアップのネットワーク間接続装置は、ともにマルチキャストルーティングプロトコルの受信処理またはＩＧＭＰの受信処理を行うことで、マルチキャストのパケット伝送を可能とするとともに、障害発生時のマルチキャスト転送の切り替えを迅速に行う。
【００３０】
この発明にかかる請求項８では、上記発明において、前記ネットワーク間接続装置は、前記マルチキャストのパケット中継を行う中継手段とをさらに含み、前記バックアップ状態の場合に、前記登録手段でエントリ登録がなされても、前記中継手段では、前記マルチキャストのパケット中継を行わないことを特徴とする。
【００３１】
この発明によれば、自装置がバックアップ状態の場合には、登録手段が制御パケットまたはＩＧＭＰのパケットの受信処理に応じて、マルチキャスト転送のエントリ登録を行うが、マルチキャスト転送はマスタ状態のネットワーク間接続装置が行うので、中継手段はパケット中継を行わないことで、重複したマルチキャスト転送を防止している。
【００３２】
この発明にかかる請求項９では、複数の受信者ホスト装置と、該受信者ホスト装置と伝送路を介して接続されるネットワーク間接続装置とから構築されるネットワーク間接続システムにおいて、前記ネットワーク間接続装置は、請求項５〜８のいずれか一つに記載のネットワーク間接続装置からなり、前記受信者ホスト装置との間でＩＧＭＰのパケット通信によってマルチキャストの転送要求とエントリ登録を行うことを特徴とするネットワーク間接続システムが提供される。
【００３３】
この発明によれば、仮想ネットワーク間接続装置を構築するネットワーク間接続装置と受信者ホスト装置との間では、仮想ネットワーク間接続装置に割り当てられた仮想ＩＰアドレスを用いて直接ＩＧＭＰのパケット通信を行って、マルチキャストの転送要求を行うことで、登録手段によるエントリ登録を行い、エントリ登録されたグループのアドレスが付与されたマルチキャストのパケットが入力されると、このパケットを該当する受信者ホスト装置に転送することを可能にする。
【００３４】
この発明にかかる請求項１０では、複数の受信者ホスト装置と、該受信者ホスト装置と伝送路を介して接続されるネットワーク間接続装置と、前記受信者ホスト装置とネットワーク間接続装置との間に介在する中継装置とから構築されるネットワーク間接続システムにおいて、前記ネットワーク間接続装置は、請求項５〜８のいずれか一つに記載のネットワーク間接続装置からなり、前記受信者ホスト装置と前記中継装置との間では、ＩＧＭＰのパケット通信を行うことによってマルチキャストの転送要求を行い、前記中継装置と前記ネットワーク間接続装置との間では、前記マルチキャストルーティングプロトコルによるマルチキャストの制御パケット通信によってマルチキャストの転送要求とエントリ登録を行うことを特徴とするネットワーク間接続システムが提供される。
【００３５】
この発明によれば、受信者ホスト装置からＩＧＭＰのパケットが伝送されると、中継装置は、それに基づいてマルチキャストルーティングプロトコルのＨｅｌｌｏメッセージを仮想ネットワーク間接続装置の仮想ＩＰアドレスで送信することによって、マルチキャストの転送要求を行うことで、登録手段によるエントリ登録を行い、エントリ登録されたグループのＩＰアドレスが付与されたマルチキャストのパケットが入力されると、このパケットを該当する受信者ホスト装置に転送することを可能にする。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるネットワーク間接続方法、その装置およびその装置を用いたネットワーク間接続システムの好適な実施の形態を説明する。この発明の特徴は、ＰＩＭを動作させて仮想ネットワーク間接続装置（以下、「仮想ルータ」という）のＩＰアドレスを使用する場合には、予め仮想ルータに割り当てられた仮想ＩＰアドレスによってパケットの送受信などを行う点と、マルチキャストでフォワードする時には、ＶＲＲＰの状態でパケットの送出の有無を判断して、ＶＲＲＰとＰＩＭを協調動作させる点である。
【００３７】
（実施例１）
図１は、この発明にかかるネットワーク間接続システムの実施例１の構成を示す構成図であり、ネットワークの中間でＶＲＲＰ環境を構築した場合のシステム構成を示す構成図である。なお、図１のシステム構成は、図２４のシステム構成と同様の構成であるので、各構成部分に関しては説明の都合上、同一符号を付記する。
【００３８】
図１において、仮想ルータ２０を構成するルータ２１，２２と、仮想ルータ２０より下流側の中継装置であるルータ４０は、ＶＲＲＰとともにＰＩＭのプロトコルを実装しており、ルータ２１，２２は、自装置のＶＲＲＰ上の状態がマスタ、バックアップに拘わりなく、ＰＩＭのプロトコルによって動作する通常のＰＩＭルータとしての機能を有している。
【００３９】
これらルータ２１，２２は同一の構成になっており、その一例を図２に示す。図２において、これらルータ２１，２２は、下流のルータ４０とポートを介して接続されるＬＡＮインターフェース５０と、ＬＡＮインターフェース５０で取り込まれたパケットを受信し、パケットの種類を判別して振り分けるパケット受信部５１と、パケット受信部５１で振り分けられたＶＲＲＰメッセージパケットの制御処理を行うＶＲＲＰ制御部５２と、パケット受信部５１で振り分けられたＰＩＭメッセージパケットの制御処理を行うマルチキャストルーティングプロトコル制御部（以下、「ＰＩＭ制御部」という）５３と、パケット受信部５１で振り分けられたＲＩＰ（Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）メッセージパケットの制御処理を行うユニキャストルーティングプロトコル制御部（以下、「ＲＩＰ制御部」という）５４と、パケット受信部５１で振り分けられたマルチキャストパケットの制御処理を行うマルチキャストフォワーディング制御部（以下、「マルチ制御部」という）５５と、パケット受信部５１で振り分けられたユニキャストパケットの制御処理を行うユニキャストフォワーディング制御部（以下、「ユニ制御部」という）５６と、マスタ、バックアップのＶＲＲＰの状態を管理するための情報が格納するＶＲＲＰ状態テーブル５７と、マルチキャストパケットをフォワーディングするためのルート情報を格納するマルチキャストフォワーディングテーブル５８と、ユニキャストパケットをフォワーディングするためのルート情報を格納するユニキャストフォワーディングテーブル５９と、各制御部５２〜５６で処理されたパケットを送信するパケット送信部６０とから構成されている。
【００４０】
ＶＲＲＰ状態テーブル５７は、図３に示すように、ＬＡＮインターフェース５０のポート番号と、このポートに接続されている仮想ルータのＩＤ（識別子）と、その仮想ルータの状態がマスタかバックアップかを示す状態情報とが格納されている。このＶＲＲＰ状態テーブル５７は、ＶＲＲＰ制御部５２がパケット受信部５１から入力するＶＲＲＰの状態内容に基づいてその内容を変更しており、このＶＲＲＰ状態テーブル５７の内容（状態）をマルチ制御部５５とユニ制御部５６が参照することによって、受信したパケットの中継や破棄などを決定している。
【００４１】
マルチキャストフォワーディングテーブル５８は、図４に示すように、例えば配信されるコンテンツを示すマルチキャストグループのグループＩＰアドレスと、当該マルチキャストグループに参加を希望する各ホスト装置が接続されるインターフェースの受信者ポート番号のリストが格納されている。
【００４２】
ユニキャストフォワーディングテーブル５９は、図５に示すように、ユニキャストパケットの宛先の受信者ホスト装置を示すあて先ＩＰアドレスと、それに続くサブネットマスクのデータと、この受信者ホスト装置に至る次の下流側のルータを示すＮｅｘｔ ＨｏｐルータＩＰアドレスと、この下流側のルータが接続されているＬＡＮインターフェースの出力ポート番号とが格納されている。
【００４３】
このシステムで送受信されるパケットには、ＶＲＲＰパケットやＰＩＭメッセージのパケットがある。これらパケットのフレームは、図６、図７に示すような構成になっている。ここで、図６は、ＶＲＲＰパケットのフレーム構成を示す図である。図において、ＶＲＲＰパケットは、ＭＡＣヘッダと、ＩＰヘッダと、ＶＲＲＰフィールドとから構成されており、ＭＡＣヘッダは、ＭＡＣアドレスからなるあて先と送信元のアドレスからなり、ＩＰヘッダは、ＩＰアドレスからなるあて先と送信元のアドレス、生存時間（ＴＴＬ）、プロトコルフィールドのデータからなり、ＶＲＲＰフィールドは、バージョンやタイプやバーチャルルータＩＤなどのデータからなっている。なお、このＩＰヘッダ内のあて先ＩＰアドレスには、ＶＲＲＰ専用のマルチキャストアドレスが格納され、プロトコルフィールドには、ＶＲＲＰを示すデータが格納されている。
【００４４】
パケット受信部５１は、ＩＰヘッダ内のプロトコルフィールドを検索して、その値が“１１２”であればＶＲＲＰメッセージパケットであると判別して、ＶＲＲＰ制御部５２に出力する。
【００４５】
図７は、ＰＩＭメッセージパケットのフレーム構成を示す図である。図において、ＰＩＭメッセージパケットは、ＭＡＣヘッダと、ＩＰヘッダと、ＰＩＭメッセージのフィールドから構成されており、ＭＡＣヘッダは、ＭＡＣアドレスからなるあて先と送信元のアドレスなどからなる。ＩＰヘッダは、図８に示すように、バージョン、ヘッダ長（ＨＬＥＮ）、サービスタイプ、バケット長（Ｔｏｔａｌ Ｌｅｎｇｔｈ）、識別子、フラグ、フラグメントオフセット値、生存時間、プロトコルフィールド、ヘッダチェックサム、送信元ＩＰアドレス、あて先ＩＰアドレス、データ部などのデータから構成されている。なお、このＩＰヘッダ内のプロトコルフィールドには、ＰＩＭを示すデータが格納されている。また、送信元ＩＰアドレスには、通常実ＩＰアドレスが格納されているが、この発明では、ＶＲＲＰを併用するには、予め仮想ルータに割り当てられた仮想ＩＰアドレスが格納されることとなる。
【００４６】
パケット受信部５１は、ＩＰヘッダ内のプロトコルフィールドを検索して、その値が“１０３”であれば、ＰＩＭのメッセージパケットであると判別して、ＰＩＭ制御部５３に出力する。
【００４７】
また、図７に示したＰＩＭメッセージのフィールドは、図９に示すように、ＰＩＭのバージョン、ＰＩＭの特定のコントロールメッセージを示すタイプ、リザーブ、チェックサム、オプションタイプ、オプション長、オプション値などから構成されている。なお、このＰＩＭのタイプには、Ｈｅｌｌｏ、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ−Ｓｔｏｐ、Ｊｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅ、Ｂｏｏｔｓｔｒａｐ、Ａｓｓｅｒｔなどがある。
【００４８】
この実施例では、下流側ルータ４０から仮想ルータ２０には、Ｊｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージが用いられ、仮想ルータ２０から下流側のルータ４０には、ＰＩＭのＨｅｌｌｏメッセージが用いられている。すなわち、ＶＲＲＰによって動作するルータは、自装置のＶＲＲＰ状態がマスタであるか、バックアップであるかに拘わりなく、ＰＩＭルータとして動作する。下流側ルータ４０からＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージが送信されると、このときのＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージ内に設定されているＰＩＭ Ｎｅｉｇｈｂｏｒのアドレス（あて先ＩＰアドレス）は、仮想ＩＰアドレス（これは仮想ルータ２０がＰＩＭのＨｅｌｌｏメッセージを仮想ＩＰアドレスで送信している）なので、マスタ、バックアップの双方のルータ２１，２２でこのＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージを受信する。
【００４９】
これにより、この実施例では、双方のルータ２１，２２で、同じ内容のマルチキャストルーティングテーブルが保持できることとなり、例えばＶＲＲＰの状態切り替えが発生した場合でも、すばやくマルチキャストトラフィックの転送が可能となる。この動作では、下流側のルータ４０は、マスタ、バックアップ双方のルータ２１，２２からＰＩＭのＨｅｌｌｏメッセージを受け取るが、ルータ２１，２２は同一の仮想ＩＰアドレスを持つため、下流側ルータ４０は、同じ相手からメッセージを受信したことになるので問題は生じない。下流側ルータ４０は、受け取ったＨｅｌｌｏメッセージの送信元ＩＰアドレスをＮｅｉｇｈｂｏｒのアドレスとして自装置内のテーブル上に登録しておく。
【００５０】
また、下流側ルータからのＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージを受信したマスタ、バックアップ双方のルータ２１，２２は、上流側の図示しないルータなどにＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージを送信する。
【００５１】
ＰＩＭ制御部５３は、ＰＩＭメッセージフィールド内のタイプを検索して、その値が“０”であれば、Ｈｅｌｌｏメッセージであると判別し、その値が“３”であれば、Ｊｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージであると判別している。
【００５２】
このような構成からなる仮想ルータによるパケットの判別動作と制御処理動作を、図１０〜図１５のフローチャートに基づいて説明する。図１０は、パケット受信部５１によるパケットの判別動作を説明するためのフローチャートである。図において、パケット受信部５１は、まずＬＡＮインターフェース５０から受信したパケットを取り込むと（ステップ１０１）、このパケットのＩＰヘッダ内のプロトコルフィールドを検索して、このパケットがＶＲＲＰメッセージかどうか判断し（ステップ１０２）、このパケットがＶＲＲＰの場合にはＶＲＲＰ制御部５２にこのパケットを出力し、ＶＲＲＰ制御部５２による制御処理フローに遷移する（ステップ１０３）。
【００５３】
また、ＶＲＲＰメッセージではない場合には、ＩＰヘッダ内のプロトコルフィールドを検索して、このパケットがＰＩＭのメッセージかどうか判断し（ステップ１０４）、このパケットがＰＩＭのメッセージの場合には、ＰＩＭ制御部５３にこのパケットを出力し、ＰＩＭ制御部５３による制御処理フローチャートに遷移する（ステップ１０５）。
【００５４】
同様に、パケット受信部５１は、受信したパケットがＲＩＰメッセージかどうか（ステップ１０６）、マルチキャストパケットかどうか（ステップ１０８）、ユニキャストパケットかどうか判断し（ステップ１１０）、ＲＩＰメッセージの場合には、ＲＩＰ制御部５４に、マルチキャストパケットの場合には、マルチ制御部５５に、ユニキャストパケットの場合には、ユニ制御部５６に、このパケットを出力し、これら制御部５４〜５６による制御処理フローチャートに遷移する（ステップ１０７，１０９，１１１）。
【００５５】
また、上述したいずれのパケットでもない場合は、このルータでの制御処理対象となるパケットではないと判断して、パケット受信部５１は、このパケットを廃棄する（ステップ１１２）。
【００５６】
ＶＲＲＰ制御部５２では、図１１のフローチャートに示すように、ＶＲＲＰパケットを受信すると（ステップ２０１）、その状態に応じて所定の処理動作を行い、必要であればＶＲＲＰ状態テーブル５７を更新する（ステップ２０２）。
【００５７】
すなわち、ＶＲＲＰにおいては、仮想ルータ２０のうちのマスタルータ（例えばルータ２１）からは、定期的に広告（Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）パケットをネットワーク上に送信することによって、正常に動作していることをバックアップルータ（例えばルータ２２）に通知している。
【００５８】
バックアップルータは、この広告パケットを受信することによって、マスタルータが動作していることを確認し、この確認ができている間はスタンバイ状態を維持する。また、バックアップルータは、一定時間に広告パケットを受信できなかった場合には、マスタルータや回線などに異常が生じ、経路上に障害が発生したと判断して、マスタルータに遷移してＶＲＲＰ状態テーブル５７を更新してパケットの中継処理を行う。ＶＲＲＰにおける所定の処理としては、このような処理が行われる。
【００５９】
また、ＰＩＭ制御部５３では、図１２のフローチャートに示すように、受信したＰＩＭメッセージの内容を確認し（ステップ３０１）、このメッセージがＨｅｌｌｏメッセージかどうか判断する（ステップ３０２）。
【００６０】
ここで、このＰＩＭメッセージがＨｅｌｌｏメッセージではない場合には、このメッセージの内容に応じた処理を行い（ステップ３０３）、またＨｅｌｌｏメッセージの場合には、このメッセージの送信元アドレスをＮｅｉｇｈｂｏｒとして登録する（ステップ３０４）。なお、ここで、ＶＲＲＰを起動させている場合には、Ｈｅｌｌｏメッセージの送信元アドレスを仮想ＩＰアドレスにする必要がある。
【００６１】
次に、ＰＩＭ制御部５３は、受信者（ホスト装置）が下流にいるかどうか判断し（ステップ３０５）、もし受信者が下流にいない場合には、受信者を待ち（ステップ３０６）、受信者がいる場合には、上流側にＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージを送信するために、ユニキャストフォワーディングテーブル５９を検索する（ステップ３０７）。なお、ここでは、ＶＲＲＰを起動させている場合には、仮想ＩＰアドレスが検索されることとなる。
【００６２】
そして、検索したＮｅｘｔ Ｈｏｐのルータが、ステップ３０４で登録されたＰＩＭのＮｅｉｇｈｂｏｒと同じかどうか判断する（ステップ３０８）。ここで、両者が同じ場合には、上流に対してＪｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージを送信し（ステップ３０９）、同じでない場合には、ＰＩＭのＮｅｉｇｈｂｏｒがないので、Ｊｏｉｎ／Ｐｒｕｎｅメッセージを送信しない（ステップ３１０）、つまりこの状態では、マルチキャストの中継ができないこととなる。
【００６３】
また、ＲＩＰ制御部５４では、図１３のフローチャートに示すように、受信したＲＩＰメッセージの内容を確認し（ステップ４０１）、必要な処理を行い、ユニキャストフォワーディングテーブル５９の更新を行う（ステップ４０２）。
【００６４】
すなわち、このＲＩＰ制御部５４は、必要な処理としてこのメッセージから経路情報の取り出しを行い、新たな経路の追加や既存の経路の変更や不要経路の消去などによるユニキャストフォワーディングテーブル５９の変更を行うこととなる。
【００６５】
また、マルチ制御部５５では、図１４のフローチャートに示すように、受信したマルチキャストパケットのあて先ＩＰアドレス（グループＩＰアドレス）を検出して、このあて先ＩＰアドレスによってマルチキャストフォワーディングテーブル５８を検索する（ステップ５０１）。そして、マルチキャストグループに参加している受信者がいるかどうか判断する（ステップ５０２）。
【００６６】
ここで、このあて先ＩＰアドレスが、マルチキャストフォワーディングテーブル５８のグループアドレスにヒットしない場合には、マルチキャストグループに参加している受信者がいないと判断して、このマルチキャストパケットを廃棄する（ステップ５０３）。また、このあて先ＩＰアドレスが、マルチキャストフォワーディングテーブル５８のグループアドレスにヒットした場合には、マルチキャストグループに参加している受信者が下流に存在すると判断して、受信者のいるポートをマルチキャストフォワーディングテーブル５８から検索し、この検索したポートへのマルチキャストパケットのフォワードを決定する（ステップ５０４）。
【００６７】
次に、マルチ制御部５５は、受信者がいるポートにこのパケットを送出する時に、そのポートのＶＲＲＰの状態を、ＶＲＲＰ状態テーブル５７から検索して確認し（ステップ５０５）、そのポートの状態がマスタ状態であるかどうか判断する（ステップ５０６）。
【００６８】
ここで、ポートの状態がバックアップ状態の場合には、二重にパケット送信されないように、このパケットを廃棄し（ステップ５０７）、またポート状態がマスタ状態の場合には、パケット送信部６０からＬＡＮインターフェース５０にこのマルチキャストパケットを送信して、マルチキャストのパケット中継を行う（ステップ５０８）。
【００６９】
また、ユニ制御部５６では、図１５のフローチャートに示すように、受信したユニキャストパケットのあて先ＩＰアドレスを検出して、このあて先ＩＰアドレスによってユニキャストフォワーディングテーブル５９を検索する（ステップ６０１）。そして、ステップ６０２において、このあて先ＩＰアドレスが、ユニキャストフォワーディングテーブル５９の宛先アドレスにヒットせず、Ｎｅｘｔ Ｈｏｐルータが検索できない場合には、パケットのフォワードが不可能と判断して、このパケットを廃棄する（ステップ６０３）。
【００７０】
また、このあて先ＩＰアドレスが、ユニキャストフォワーディングテーブル５９の宛先アドレスにヒットし、Ｎｅｘｔ Ｈｏｐルータが検索できた場合には、このルータが接続されている出力ポートへのユニキャストパケットのフォワードを決定する（ステップ６０４）。
【００７１】
次に、ユニ制御部５６は、Ｎｅｘｔ Ｈｏｐルータがいるポートにこのパケットを送出する時に、その出力ポートのＶＲＲＰの状態を、ＶＲＲＰ状態テーブル５７から検索して確認し（ステップ６０５）、そのポートの状態がマスタ状態であるかどうか判断する（ステップ６０６）。
【００７２】
ここで、ポートの状態がバックアップ状態の場合には、二重にパケット送信されないように、このパケットを廃棄し（ステップ６０７）、またポート状態がマスタ状態の場合には、パケット送信部６０からＬＡＮインターフェース５０にこのユニキャストパケットを送信して、ユニキャストのパケット中継を行う（ステップ６０８）。
【００７３】
このように、この実施例では、複数のルータによって構築される仮想ルータに、ＶＲＲＰとＰＩＭのプロトコルを実装させるとともに、ＰＩＭが自装置のＩＰアドレスを使用する場合には、仮想ＩＰアドレスを使用することで、ＶＲＲＰとＰＩＭを協調動作させて、マルチキャストのパケット伝送を可能とするとともに、障害発生時のマルチキャスト転送の切り替えを迅速に行うことができる。
【００７４】
また、この実施例では、マスタまたはバックアップの状態にかかわらず、仮想ルータを構築するそれぞれのルータが、ＰＩＭによるマルチキャストの制御パケットの受信処理を行って、マルチキャスト転送のエントリの共有化を図ることで、仮想ルータを構築するいずれのルータによってもマルチキャストのパケット伝送を可能とするとともに、障害発生時のマルチキャスト転送の切り替えを迅速に行うことができる。
【００７５】
マルチキャストフォワーディングテーブルにマルチキャスト転送のエントリが登録されていても、自装置の状態がバックアップ状態の場合には、ホスト装置へのパケット中継を行わないように設定することで、マスタ状態のルータが行うマルチキャスト転送と重複しないようにすることで、マルチキャストパケットの効率的なパケット伝送を可能とする。
【００７６】
（実施例２）
図１６は、この発明にかかるネットワーク間接続システムの実施例２の構成を示す構成図であり、ネットワークの最下流でＶＲＲＰ環境を構築した場合のシステム構成を示す構成図である。なお、図１６のシステム構成は、図２３のシステム構成と同様の構成であるので、各構成部分は説明の都合上、同一符号を付記する。
【００７７】
図１６において、仮想ルータ２０を構成するルータ２１，２２は、ＶＲＲＰとともに、ＩＧＭＰのプロトコルを実装しており、ルータ２１，２２は、自装置のＶＲＲＰ上の状態がマスタ、バックアップに拘わりなく、ＩＧＭＰのプロトコルによって動作する機能を有している。
【００７８】
これらルータ２１，２２は同一の構成になっており、その一例としては、図２に示した構成にＩＧＭＰ制御部６１と、受信者を管理するための受信者テーブル６２とが加わった構成となり、パケット受信部５１は、ＩＧＭＰメンバーシップレポート（以下、「ＩＧＭＰレポート」という）のメッセージパケットにおけるＩＧＭＰメッセージのタイプがＩＧＭＰを示すデータかどうか判断することでＩＧＭＰレポートのメッセージを判別している。
【００７９】
受信者テーブル６２は、図１８に示すように、グループアドレスと、受信者ＩＰアドレスと、受信者のポート番号と、送信者のポート番号とが格納されている。この受信者テーブル６２は、ＩＧＭＰ制御部６１がパケット受信部５１から入力するＩＧＭＰのメッセージパケットも内容に基づいて各エントリの内容を変更している。
【００８０】
このシステムで送受信されるＩＧＭＰのメッセージパケットは、図１９、図２０に示すような構成になっている。ここで、図１９は、ＩＧＭＰメッセージパケットのフレーム構成を示す図である。図において、ＩＧＭＰメッセージパケットは、ＭＡＣアドレスと、ＩＰアドレスと、ＩＧＭＰメッセージのフィールドから構成されている。なお、このＩＰヘッダ内の送信元ＩＰアドレスには、予め仮想ルータに割り当てられた仮想ＩＰアドレスが格納されることとなる。
【００８１】
ＩＧＭＰメッセージのフィールドは、図２０に示したように、ＩＧＭＰメッセージのタイプを示すＴｙｐｅと、最大の応答時間を示すＭａｘ Ｒｅｓｐ Ｔｉｍｅと、ＩＧＭＰメッセージのチェックサム値を示すＣｈｅｃｋｓｕｍと、受信者が参加したいグループのＩＰアドレス（マルチキャストアドレス）とから構成されている。
【００８２】
パケット受信部５１は、ＩＧＭＰメッセージ内のタイプフィールドを検索して、その値が“０ｘ１６”であれば、ＩＧＭＰメンバーシップレポートであると判別して、ＩＧＭＰ制御部６１に出力する。
【００８３】
このような構成からなる仮想ルータによるパケットの判別動作と制御処理動作を、図２１、図２２のフローチャートに基づいて説明する。図２１は、パケット受信部５１によるパケットの判別動作を説明するためのフローチャートで、このフローチャートと図１０のフローチャートは、ＲＩＰメッセージの判別（図１０ではステップ１０６、図２１ではステップ７０６）の後に、ＩＧＭＰのメッセージパケットかどうかの判断が加わり（ステップ７０８）、ＩＧＭＰのメッセージパケットの場合には、ＩＧＭＰ処理部６１による制御処理フローに遷移する（ステップ７０９）点が異なる。また、ＩＧＭＰのメッセージパケットでない場合には、図１０と同様にマルチキャストパケットかどうかの判別を行う（ステップ７１０）。
【００８４】
ＩＧＭＰ制御部６１では、図２２のフローチャートに示しように、受信したＩＧＭＰメッセージパケットの内容を確認し（ステップ８０１）、このメッセージがメンバーシップメッセージであるかどうか判断する（ステップ８０２）。
【００８５】
ここで、このＩＧＭＰメッセージがメンバーシップメッセージの場合には、受信者テーブル６２に受信者情報を追加し（ステップ８０３）、またメンバーシップメッセージでない場合には、Ｌｅａｖｅメッセージかどうか判断する（ステップ８０４）。
【００８６】
ここで、このメッセージがＬｅａｖｅメッセージの場合には、該当する受信者情報が不要になったと判断して受信者テーブルからこの受信者情報を削除し（ステップ８０５）、またＬｅａｖｅメッセージではない場合には、パケットを廃棄して（ステップ８０６）、上記動作を終了する。
【００８７】
このように、この実施例では、ＩＧＭＰレポートのメッセージパケットの制御処理を行うＩＧＭＰ制御部が設けられ、ルータがマスタまたはバックアップの状態にかかわらず、ＩＧＭＰのパケットの受信処理を行って、マルチキャスト転送するためのエントリの共有化を図ることで、実施例１と同様に、いずれのルータによってもマルチキャストのパケット伝送を可能とするとともに、障害発生時のマルチキャスト転送の切り替えを迅速に行うことができる。
【００８８】
この発明は、これら実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。例えばバックアップ状態の場合に、自装置の受信処理を行わないように各制御部を設定することも可能である。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明では、仮想ネットワーク間接続装置は、ＶＲＲＰとともにマルチキャストルーティングプロトコルを有し、該マルチキャストルーティングプロトコルによる動作で自装置のＩＰアドレスを使用する場合には、ＶＲＲＰとマルチキャストルーティングプロトコルを協調動作させて、マルチキャストのパケット伝送を可能とするとともに、障害発生時のマルチキャスト転送の切り替えを迅速に行うことができる。
【００９０】
また、この発明では、仮想ネットワーク間接続装置を構築するネットワーク間接続装置の状態がマスタまたはバックアップにかかわらず、マルチキャストルーティングプロトコルによるマルチキャストの制御パケットまたはＩＧＭＰのパケットの受信処理を行うことで、マルチキャスト転送のエントリの共有化を図ることで、いずれのネットワーク間接続装置においてもマルチキャストのパケット伝送を可能とするとともに、障害発生時のマルチキャスト転送の切り替えを迅速に行う。
【００９１】
また、この発明では、ネットワーク間接続装置は、制御パケットまたはＩＧＭＰのパケットの受信処理に応じて、マルチキャスト転送のエントリ登録を行い、自装置がバックアップ状態の場合には、マスタ状態のネットワーク間接続装置がマルチキャスト転送を行うので、パケット中継を行わないように設定されることで、重複したマルチキャスト転送を防止することで、マルチキャストパケットの効率的なパケット伝送を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】ネットワークの中間でＶＲＲＰ環境を構築した場合のこの発明にかかるネットワーク間接続システムのシステム構成を示す構成図である。
【図２】図１に示した仮想ルータの構成の一例を示す構成ブロック図である。
【図３】図２に示したＶＲＲＰ状態テーブルの構成内容の一例を示すテーブル構成図である。
【図４】図２に示したマルチキャストフォワーディングテーブルの構成内容の一例を示すテーブル構成図である。
【図５】図２に示したユニキャストフォワーディングテーブルの構成内容の一例を示すテーブル構成図である。
【図６】図１のシステムで送受信されるＶＲＲＰパケットのフレーム構成を示す図である。
【図７】同じく、図１のシステムで送受信されるＰＩＭメッセージパケットのフレーム構成を示す図である。
【図８】図７に示したＩＰヘッダのフレーム構成を示す図である。
【図９】同じく、図７に示したＰＩＭメッセージのフレーム構成を示す図である。
【図１０】図２に示したパケット受信部によるパケットの判別動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】同じく、ＶＲＲＰ制御部によるパケットの処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】同じく、マルチキャストルーティングプロトコル制御部によるパケットの処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】同じく、ユニキャストルーティングプロトコル制御部によるパケットの処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】同じく、マルチキャストフォワーディング制御部によるパケットの処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図１５】同じく、ユニキャストフォワーディング制御部によるパケットの処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図１６】ネットワークの最下流でＶＲＲＰ環境を構築した場合のこの発明にかかるネットワーク間接続システムの構成を示す構成図である。
【図１７】図１６に示した仮想ルータの構成の一例を示す構成ブロック図である。
【図１８】図１７に示した受信者テーブルの構成内容の一例を示すテーブル構成図である。
【図１９】図１６のシステムで送受信されるＩＧＭＰパケットのフレーム構成を示す図である。
【図２０】図１９に示したＩＧＭＰメッセージのフレーム構成を示す図である。
【図２１】図１７に示したパケット受信部によるパケットの判別動作を説明するためのフローチャートである。
【図２２】同じく、ＩＧＭＰ処理部によるパケットの処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図２３】ネットワークの最下流でＶＲＲＰ環境を構築した場合のシステム構成を示す構成図である。
【図２４】ネットワークの中間でＶＲＲＰ環境を構築した場合のシステム構成を示す構成である。
【符号の説明】
１０ ホスト装置
２０ 仮想ネットワーク間接続装置（仮想ルータ）
２１，２２，３０，４０ ネットワーク間接続装置（ルータ）
５０ ＬＡＮインターフェース
５１ パケット受信部
５２ ＶＲＲＰ制御部
５３ マルチキャストルーティングプロトコル制御部（ＰＩＭ制御部）
５４ ユニキャストルーティングプロトコル制御部（ＲＩＰ制御部）
５５ マルチキャスト（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）フォワーディング制御部（マルチ制御部）
５６ ユニキャスト（Ｕｎｉｃａｓｔ）フォワーディング制御部（ユニ制御部）
５７ ＶＲＲＰ状態テーブル
５８ マルチキャストフォワーディングテーブル
５９ ユニキャストフォワーディングテーブル
６０ パケット送信部
６１ ＩＧＭＰ制御部
６２ 受信者テーブル
Claims (10)
- 同一のネットワーク内に接続された複数のネットワーク間接続装置が、実装するＶＲＲＰによってマスタとバックアップの関係に設定されて、仮想ネットワーク間接続装置を構築し、前記ネットワークまたは外部のネットワークから入力するパケットを、宛先のネットワークに送出するネットワーク間接続方法において、
前記仮想ネットワーク間接続装置を構成するネットワーク間接続装置が前記ＶＲＲＰとともにマルチキャストルーティングプロトコルを有し、該マルチキャストルーティングプロトコルによる動作で自装置のＩＰアドレスを使用する場合には、前記仮想ネットワーク間接続装置として割り当てられた仮想ＩＰアドレスを使用する使用工程とを含むことを特徴とするネットワーク間接続方法。 - 前記ネットワーク間接続装置がパケットの判別を行う判別工程と、
前記ネットワーク間接続装置が前記バックアップ状態の場合でも、前記判別工程で判別された前記マルチキャストルーティングプロトコルによるマルチキャストの制御パケットまたはＩＧＭＰのパケットの少なくとも一つを受信処理するパケット受信処理工程と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク間接続方法。 - 前記ネットワーク間接続装置がマルチキャスト転送のエントリ登録を行う登録工程と、
前記ネットワーク間接続装置が前記マルチキャストのパケット中継を行う中継工程と、
をさらに含み、前記ネットワーク間接続装置が前記バックアップ状態の場合に、前記登録工程でエントリ登録がなされていても、前記中継工程では、前記マルチキャストのパケット中継を行わないことを特徴とする請求項１または２に記載のネットワーク間接続方法。 - 前記マルチキャストの制御パケットまたはＩＧＭＰのパケットがマルチキャストの転送要求を示すパケットからなり、前記登録工程では、前記ネットワーク間接続装置が当該転送要求に応じてエントリ登録を行うことを特徴とする請求項３に記載のネットワーク間接続方法。
- 同一のネットワーク内に接続され、ＶＲＲＰを用いてマスタとバックアップの関係が設定される複数のネットワーク間接続装置によって構築される仮想のネットワーク間接続装置において、
前記各ネットワーク間接続装置は、前記ＶＲＲＰとともにマルチキャストルーティングプロトコルを有し、
該マルチキャストルーティングプロトコルのパケットを通信する場合には、仮想ネットワーク間接続装置として割り当てられた仮想ＩＰアドレスを使用することを特徴とするネットワーク間接続装置。 - 前記ネットワーク間接続装置は、受信したパケットの判別を行う判別手段と、
前記判別されたＶＲＲＰメッセージを受信処理するＶＲＲＰ処理手段と、
前記判別されたマルチキャストルーティングプロトコルのメッセージを受信処理するマルチキャストルーティングプロトコル処理手段と、
前記判別されたＲＩＰメッセージを受信処理するＲＩＰ受信処理手段と、
前記判別されたマルチキャストパケットを受信処理するマルチキャスト受信処理手段と、
前記判別されたユニキャストパケットを受信処理するユニキャスト受信処理手段とを備えたことを特徴とする請求項５に記載のネットワーク間接続装置。 - 前記ネットワーク間接続装置は、ＩＧＭＰを受信処理するＩＧＭＰ受信処理手段と、
マルチキャストのエントリ登録を行う登録手段とをさらに備え、
前記バックアップ状態の場合にも、前記マルチキャストルーティングプロトコル受信処理手段による前記入力されるマルチキャストの制御パケットの受信処理、または前記ＩＧＭＰ受信処理手段によるＩＧＭＰパケットの受信処理の少なくとも一つを行い、前記登録手段は、前記受信処理に基づいて前記エントリ登録を行うことを特徴とする請求項５に記載のネットワーク間接続装置。 - 前記ネットワーク間接続装置は、前記マルチキャストのパケット中継を行う中継手段とをさらに含み、
前記バックアップ状態の場合に、前記登録手段でエントリ登録がなされていても、前記中継手段では、前記マルチキャストのパケット中継を行わないことを特徴とする請求項７に記載のネットワーク間接続装置。 - 複数の受信者ホスト装置と、該受信者ホスト装置と伝送路を介して接続されるネットワーク間接続装置とから構築されるネットワーク間接続システムにおいて、
前記ネットワーク間接続装置は、請求項５〜８のいずれか一つに記載のネットワーク間接続装置からなり、前記受信者ホスト装置との間でＩＧＭＰのパケット通信によってマルチキャストの転送要求とエントリ登録を行うことを特徴とするネットワーク間接続システム。 - 複数の受信者ホスト装置と、該受信者ホスト装置と伝送路を介して接続されるネットワーク間接続装置と、前記受信者ホスト装置とネットワーク間接続装置との間に介在する中継装置とから構築されるネットワーク間接続システムにおいて、
前記ネットワーク間接続装置は、請求項５〜８のいずれか一つに記載のネットワーク間接続装置からなり、
前記受信者ホスト装置と前記中継装置との間では、ＩＧＭＰのパケット通信によってマルチキャストの転送要求を行い、前記中継装置と前記ネットワーク間接続装置との間では、前記マルチキャストルーティングプロトコルによるマルチキャストの制御パケット通信によってマルチキャストの転送要求とエントリ登録を行うことを特徴とするネットワーク間接続システム。
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