JP3962343B2 - Multicast data communication system and method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ユニキャスト(1対1)通信のみが提供されている既存の広域IP(インターネットプロトコル)網を介して、マルチキャスト(1対多)通信プロトコル対応送信装置が、複数の1対多通信プロトコル対応受信装置に対し、データを同報配信するマルチキャストデータ通信システム、およびマルチキャストアドレス取得の方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、IP網で複数の受信装置に対してデータを同報するマルチキャスト通信を実現する方法として、予め定められたマルチキャストアドレスを用いて行う方法(IPマルチキャスト)がある。
この方法は、送信装置がマルチキャストアドレスを宛先としてデータを送信すると、インターネット上に配備されたマルチキャスト対応ルータがパケットを適宜コピーしながら受信装置まで配信することにより、送信装置の送信データ量を削減するというものである。
【0003】
前述したIPマルチキャストを実現するためには、経路上の全ルータがIPマルチキャストに対応している必要がある。
しかし、大部分のルータがIPマルチキャストに対応していない現状において、全てのルータをIPマルチキャスト対応にさせるのは、費用及び交換の手間を考慮に入れると非常に困難である。
送信装置と受信装置がIPマルチキャスト非対応網を跨いでIPマルチキャストによる通信行う方法として、MBONE(MulticastbackBONE)と呼ばれる通信方式がある。
【0004】
例えば、非特許文献1には、MBONEに関する記述がある。
このMBONEでは、IPマルチキャスト対応の2つのLANの間を、ユニキャストでカプセル化して接続することにより、上記LAN間に仮想的な広域マルチキャスト基幹絹を構築し、これを通してIPマルチキャスト通信を行う方法を提供している。
【0005】
また、上記非特許文献1に類似する技術として、特許文献1には、MBONEとは異なるトンネリング技術により、遠隔地のマルチキャスト対応網を接続するシステムの構成方法と、その構成要素であるパケット変換装置の実現方法が開示されている。
この特許文献1には、パケット変換装置が宛先アドレスを書き換えることにより、パケット長を大きくすることなくトンネリングを行う方法が記載されている。
【0006】
一方、特許文献2には、アドレス管理サーバに相当するフィールド管理プロセスが、マルチキャストアドレスと送信元ユニキャストアドレスとの対応関係を管理することが記載されている。
これにより、特許文献2おいては、受信側パケット変換装置がマルチキャスト受信要求を受信すると、フィールド管理プロセスに送信元ユニキャストアドレスを問い合わせ、動的に(変化に対応して)トンネルを構築する。
【0007】
上記特許文献2において構築されるトンネルは、送信元と各受信側パケット変換装置を1対1に接続する。
上記に示したマルチキャストトンネリングによる通信方法は、IPマルチキャスト配信を擬似的に広域網で利用可能にする技術であり、インターネットの同報配信サービスの普及に寄与するものである。
なお、IPマルチキャストの用途としては、1対多の放送型アプリケーションと、多対多の会議型アプリケーションの2つが挙げられるが、本発明は放送型アプリケーションを対象としている。
【0008】
【非特許文献1】
「日経BPデジタル大事典1998年度版」,224ページ
【特許文献1】
特開2001−230774
【特許文献2】
特開2001−156855
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、非特許文献1や特許文献1に記載されている方法においては、1対1のユニキャストトンネルにより、パケット変換装置間を接続することが仮定されているため、受信側におけるパケット変換装置数が多くなる場合、送信側パケット変換装置が送信するトラフィックが過大になる(フローが集中する)という問題がある。
【0010】
また、受信側パケット変換装置は、マルチキャスト網を接続するユニキャストトンネルを形成するため、マルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置のアドレスを知らなければならない。
しかし、対応する受信側パケット変換装置が、マルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置アドレスを、動的(リアルタイム)に知る方法に言及していない。
【0011】
このため、上記受信側パケット変換装置が、マルチキャスト配信を行う前に、受信側パケット変換装置に対して、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置の対応関係とを、あらかじめ設定しておかなければならないという問題点がある。
また、上記対応関係の設定が静的に行われるため、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置との組を動的に設定し、自由に配信機会を得ることはできない。
【0012】
一方、特許文献2に記載されている方法においては、アドレス管理サーバがマルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置との対応関係を管理している。
そして、受信側パケット変換装置は、上記アドレス管理サーバに問い合わせることによって、送信側パケット変換装置のアドレスを取得し、動的にトンネルを構築することができる。
【0013】
しかし、1対1のユニキャストトンネル(マルチキャストをユニキャストとしてカプセル化した状態で送信する)により、パケット変換装置を結ぶことを仮定しているため、受信側パケット変換装置数が多い場合、送信側パケット変換装置が送信するトラフィックが過大になる(フローが集中する)という問題がある。また、アドレス管理サーバにアドレスを動的に登録する方法については記載されていない。
【0014】
本発明は、このような背景の下になされたもので、広域IP網でユニキャストトンネルを用いたマルチキャスト通信システムを用いて、1対多(複数)の放送型アプリケーションを利用する際に、送信側パケット変換装置へのトラフィック集中を回避可能し、かつ、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスの対応関係を動的に設定する方法を提供する。
また、本発明は、受信側パケット変換装置が、クライアントが受信希望するマルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置アドレスを、動的に取得する方法提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明のマルチキャストデータ通信方法は、ユニキャスト通信が可能なネットワークであって、複数受信ホストから送信ホスト宛の受信要求パケットをもとに、該送信ホストから該複数の受信ホストヘのツリー状のデータ配信経路を構成するための分岐機能を持つ中継ノードが1つ以上配置されており、かつIPマルチキャスト受信装置及びIPマルチキャスト送信装置が接続されているネットワークで用いられ、IPマルチキャスト受信装置及びIPマルチキャスト送信装置が存在するサブネットにそれぞれ受信側パケット変換装置と送信側パケット変換装置が設置され、受信側パケット変換装置は、IPマルチキャスト受信装置が受信要求をしている期間だけ、要求マルチキャストアドレスに対応するツリーIDを記載した受信要求パケットを前記中継ノードを介して送信側パケット変換装置に定期的に送信し、送信側パケット変換装置から到着したユニキャストデータパケットを、内部のアドレス管理表を参照し、送信元のアドレスとツリーIDとから対応するIPマルチキャストパケットに変換して受信側LANに流し、該送信側パケット変換装置は、送信データを区別するために割り当てたツリーIDに対応するマルチキャスト宛パケットを送信側LANから受信し、ユニキャストパケットに変換し、受信要求を要求した受信要求元のアドレスを含むツリーIDを記載してトンネリングにより受信要求元に送出するマルチキャスト通信方法であり、ネットワーク中に1台設置されたアドレス管理サーバにより、マルチキャストアドレスと、送信側パケット変換装置のアドレスと、送信側パケット変換装置内で一意に割り当てられるツリーIDの対応関係を管理し、前記受信側パケット変換装置は、IPマルチキャスト受信装置からの受信要求を受信すると、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーIDの対応関係を記録した内部のアドレス管理表を参照し、要求されたマルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置のアドレス及びツリーIDが記載されていなければ、アドレス管理サーバに対し該送信側パケット変換装置アドレス及びツリーIDを問い合わせ、得られた送信側パケット変換装置アドレスに対し、ツリーIDを記載した受信要求パケットを前記中継ノードを介して定期送信することを特徴とする。
【0016】
本発明のマルチキャスト通信方法は、前記トンネリングシステムにおいて、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーIDの組をアドレス管理サーバに登録するアドレス登録装置を、ネットワーク中に設置し、該登録装置によりマルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーIDの組をアドレス管理サーバに登録することを特徴とする。
【0017】
本発明のマルチキャストデータ通信システムは、ユニキャスト通信が可能であり、複数受信ホストから送信ホスト宛の受信要求パケットをもとに、マルチキャストのトンネリングを行うため、該送信ホストから該複数の受信ホストヘのツリー状のデータ配信経路を構成するための分岐機能を持つ中継ノードが1つ以上配置されたネットワークに用いられ、IPマルチキャスト受信装置とIPマルチキャスト送信装置が接続されているネットワークに設けられた、IPマルチキャスト受信装置が受信要求をしている期間だけ、要求マルチキャストアドレスに対応するツリーIDを記載した受信要求パケットを前記中継ノードを介して送信側パケット変換装置に定期的に送信し、送信側パケット変換装置から到着したユニキャストデータパケットを、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーIDの対応関係を記録した内部のアドレス管理表を参照し、送信元のアドレスとツリーIDとから対応するIPマルチキャストパケットに変換して受信側LANに流す受信側パケット変換装置と、前記IPマルチキャスト受信装置及びIPマルチキャスト送信装置が存在するサブネットに設けられた、要求ツリーIDに対応するマルチキャスト宛パケットを送信側LANから受信し、ユニキャストパケットに変換し、受信要求を要求した受信要求元のアドレスを含むツリーIDを記載して受信要求元に送出する送信側パケット変換装置と、マルチキャストアドレスと、送信側パケット変換装置のアドレスと、送信側パケット変換装置内で一意に割り当てられるツリーIDの対応関係を管理する、ネットワーク中に1台設置されたアドレス管理サーバとを具備することを特徴とする。
【0018】
本発明のマルチキャストデータ通信システムは、前記受信側パケット変換装置が、IPマルチキャスト受信装置からの受信要求を受信すると、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーIDの対応関係を記録した内部のアドレス管理表を参照し、要求されたマルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置のアドレス及びツリーIDが記載されていなければ、アドレス管理サーバに対し該送信側パケット変換装置アドレス及びツリーIDを問い合わせ、得られた送信側パケット変換装置アドレスに対し、ツリーIDを記載した受信要求パケットを前記中継ノードを介して定期送信することを特徴とする。
【0019】
本発明のマルチキャストデータ通信システムは、前記ネットワーク中に、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーIDの組を、アドレス管理サーバに登録するアドレス登録装置が設置され、該アドレス登録装置によりマルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーIDの組をアドレス管理サーバに登録することを特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】
図1に本発明の一実施形態に基づく、マルチキャスト通信システムの構成例として、送信側パケット変換装置が、要求されたツリーIDに対応するマルチキャスト宛のデータパケットを、送信側LANにおいて受信し、ユニキャストパケットに変換して(カプセル化して)、受信要求元に送出するマルチキャストデータトンネリングシステムを示す。
この一実施形態は、IPv4を前提としているが、IPv6においても同様に用いることが可能である。
図1において、例えば、3つのローカル網LAN1、LAN2、LAN3が、IPユニキャスト網WAN4(マルチキャスト非対応な広帯域ネットワーク)により接続されている。
ここで、LAN(ローカルエリアネットワーク)とは、IPルータ(例えば、中継装置14等)を跨がない1つのIPサブネットを指す。
【0021】
送信ホストであるIPマルチキャスト対応送信装置(以下、サーバ5)は、LAN1に設置されており、同様に、送信側パケット変換装置8はLAN1に設置されている。
上記サーバ5は、マルチキャストアドレス宛のデータパケットを、一旦、LAN1へ送出する。
また、送信側パケット変換装置8は、入力されるマルチキャストアドレス宛のデータパケットを、ユニキャストデータパケットに変換して、WAN4をトンネリングさせて、LAN1に対して転送する。
マルチキャストアドレス宛のデータパケットは、ユニキャストデータパケットに変換されない限り、中継装置14を通過することなく、すなわち、LAN1に設置されているIPマルチキャスト受信装置(以下、クライアント)にしか届かない。
【0022】
アドレス登録装置13は、図1においてLAN1に設置されているが、ユニキャストデータパケットが届くネットワークであればどこに設置されてもよく、また、サーバ5や送信側パケット変換装置8と同一装置(登録機能がインストールされている)であってもよい。
一方、LAN1と異なるLAN2及びLAN3には、IPマルチキャスト対応受信装置(以下、それぞれクライアント6,7)が設置されている。
これらLAN2及びLAN3には、それぞれ、受信側パケット変換装置9,10が設置されている。
【0023】
WAN4には、図示しない複数のIPルータ及び、送信側パケット変換装置(8)と受信側パケット変換装置(9及び10)とを、1対多のトンネルにより接続する中継装置14が複数設置されている。
ここで中継装置14は、複数の受信側パケット変換装置(9,10)から、送信側パケット変換装置8宛の受信要求のパケットに記載されている送信側パケット変換装置アドレスとツリーIDをもとに、該送信側パケット変換装置8から、各々受信側パケット変換装置9及び10(複数の受信側パケット変換装置)に対するツリー状のデータ配信経路を、構成するための分岐機能を持つノードである。
【0024】
また、WAN4には、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとの対応関係を管理するアドレス管理サーバ12が1台設置されている。
上記アドレス管理サーバ12は、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレス及びツリーIDとの対応関係を示す組(組み合わせ)が登録されており、マルチキャストアドレスをキーとして、このマルチアドレスに対応する送信側パケット変換装置及びツリーIDを検索することができるデータベースサーバである。
すなわち、アドレス管理サーバ12は、マルチキャストアドレスと、送信側パケット変換装置のアドレスと、送信側パケット変換装置内で一意に割り当てられるツリーIDの対応関係を管理する、ネットワーク中に1台設置されたアドレス管理サーバである。
また、このアドレス管理サーバ12の設置場所は、ユニキャストデータパケットが届くネットワークであればどこでもよい。
【0025】
次に、図1及び図2を参照して、一実施形態のマルチキャスト通信システムの動作例を説明する。図2は、上記マルチキャスト通信システムの動作を説明するシーケンス図である。
アドレス登録装置13は、マルチキャストアドレス(マルチキャストアドレス11)と、送信側パケット変換装置8のアドレスとツリーID(ツリーID15)との各アドレスの対応関係を示す組を、アドレス管理サーバ12へ登録する(S101)。
ここで、ツリーIDとしては、マルチキャストアドレスをそのまま利用することも可能である。
【0026】
ツリーIDは、送信側パケット変換装置が送信データを区別するために割り当てるIDであり、送信側パケット変換装置内で一意に(重複しないように)割り当てられる。
送信側パケット変換装置及び中継装置は、送信側パケット変換装置とツリーIDの組毎に図3に示すような配信表を作成し、ユニキャストデータパケットの配信先を管理する。
ツリーIDにマルチキャストアドレスを用いることも可能である。
【0027】
次に、アドレス管理サーバ12は、マルチキャストアドレスが登録されているか否かの判定を行い、登録されていないと判定した場合、このマルチキャストアドレスの登録を行うとともに、アドレス登録装置13に対して、登録受理メッセージを返信する。
一方、アドレス管理サーバ12は、登録されていると判定した場合、アドレス登録装置13に対して、このマルチキャストアドレスが予約済みであることを示すメッセージを返信する(S102)。
【0028】
このようにして、アドレス管理サーバ12は、マルチキャストアドレスが重複して用いられることを回避している。
そして、サーバ5は、マルチキャストアドレス宛のデータパケットを、LAN1に対して送信し始める(S103)。
【0029】
クライアント6においては、ユーザが電子メールやWWW(World Wide Web)におけるインターネット等の手段により、受信要求を行いたい内容を送信しているマルチキャストアドレスを知ることができる。
そして、クライアント6は、ユーザがマルチキャストアドレスを入力し、受信要求の処理を行うことにより、マルチキャストアドレス宛のデータパケットの受信要求(IGMP membership report、IGMP;Internet Group Management Protocol)をLAN2に送信する(S104)。
また、同様に、クライアント7も、ユーザがマルチキャストアドレスを入力し、受信要求の処理を行うことにより、マルチキャストアドレス宛のデータパケットの受信要求をLAN2に送信する。
【0030】
次に、受信側パケット変換装置9は、クライアント6から上記受信要求(IGMP membership report)を受信したとき、この受信要求に記載されているマルチキャストアドレスに対応する、送信側パケット変換装置のアドレス及びツリーIDを内部のアドレス管理表から検索する。
そして、受信側パケット変換装置9は、上記アドレス管理表に、受信した受信要求に記載されているマルチキャストアドレスに対応する、送信側パケット変換装置のアドレス及びツリーIDが存在しないと判定した場合、アドレス管理サーバ12に、このマルチキャストアドレスに対する問い合わせを行う(S105)。
ここで、受信側パケット変換装置9は、起動時にアドレス管理サーバ12のアドレスを設定されているものとする。
【0031】
そして、受信側パケット変換装置9は、アドレス管理サーバ12において、ユーザから受信要求のあるマルチキャストアドレスに対応する、送信側パケット変換装置8のアドレス及びツリーIDを取得する(S106)。
次に、受信側パケット変換装置9は、送信側パケット変換装置8宛に、ユーザの受信要求するツリーIDが記載された受信要求の送信を行う(S107)。
また、受信側パケット変換装置10も、受信側パケット変換装置9と同様に、内部のアドレス管理表に、マルチキャストアドレスに対応する、送信側パケット変換装置のアドレス及びツリーIDが存在しないと判定した場合、アドレス管理サーバ12に、このマルチキャストアドレスに対する問い合わせを行い、得られた送信側パケット変換装置のアドレス及びツリーIDに基づき、送信側パケット変換装置8宛にツリーIDを記載した受信要求の送信を行う。
【0032】
図1に示したネットワーク構成において、中継装置14は、受信側パケット変換装置9及び10から送信される受信要求を集約し、受信側パケット変換装置9及び10に代わって送信側パケット変換装置8に受信要求を送信する(108)。
このとき、中継装置14は、図3に示すように、受信要求の宛先である送信側パケット変換装置8と受信要求に記載されているツリーIDの組に対して、受信側パケット変換装置9及び10を記憶する。
次に、送信側パケット変換装置8は、受信側パケット変換装置(9または10)あるいは中継装置14からの受信要求を受信すると、この受信要求に記載されているマルチキャストアドレスを、抽出して取得する。
【0033】
そして、送信側パケット変換装置8は、LAN1を流れている、上記抽出されたマルチキャストアドレス宛のデータパケットを受信する(S109)。
次に、送信側パケット変換装置8は、このマルチキャストアドレス宛のデータパケットを、ユニキャストデータパケットに変換(カプセル化)し、かつ受信要求を要求した受信側パケット変換装置9及び10のアドレスを含むツリーIDを記載し、受信要求元である中継装置14に送信する(S110)。
【0034】
そして、中継装置14は、上記ユニキャストデータパケットを受信すると、送信元アドレスとツリーIDとから、対応する受信要求元の受信側パケット変換装置のアドレスを検索する。
ここで、中継装置14は、例えば、検索された受信側パケット変換装置9及び10に、このユニキャストデータパケットを、中継して送信する(S110)。
【0035】
次に、受信側パケット変換装置9は、送信側パケット変換装置8あるいは中継装置14からユニキャストデータパケットを受信すると、内部のアドレス管理表を参照して、送信元の送信側パケット変換装置8のアドレスとツリーIDとから、対応するマルチキャストアドレス宛のデータパケットに変換し、LAN2に送出する(S111)。
受信側パケット変換装置10も、上述した受信側パケット変換装置9と同様に動作する。
【0036】
そして、クライアント6は、LAN2に流れているデータパケットのマルチキャストアドレスが受信要求をしたものであることを検出した場合、このデータパケットを受信する。
同様に、クライアント7は、LAN3に流れているデータパケットのマルチキャストアドレスが受信要求をしたものであることを検出した場合、このデータパケットを受信する
このように、受信側パケット変換装置9及び10は、それぞれクライアント6,7からIGMP membership reportを受信している限り、送信側パケット変換装置8へ受信要求を送信し、送信側パケット変換装置8から中継装置14を介して受信するユニキャストデータパケットを、マルチキャストアドレス宛のデータパケットに変換してLAN2及び3に送出する。
【0037】
次に、図1及び図4を用いて受信側パケット変換装置9(または10)の動作例を説明する。図4は、受信側パケット変換装置9の構成例及び処理の流れを示す概念図である。
受信側パケット変換装置9は、クライアント6からのIGMP membership report
(以下、受信要求)を受信部58により受信する(S201)。
そして、受信部58は、受信した上記受信要求を、IGMP制御部54へ転送する(S202)。
次に、IGMP制御部54は、受信要求の宛先マルチキャストアドレスが、IGMP管理部51のIGMP管理表に登録されているか否かの判定を行う(S203)。
【0038】
ここで、IGMP管理表とは、受信要求中である宛先マルチキャストアドレスの一覧表である。このIGMP管理表の一例を図5に示す。この表において、最終受信時刻は、最後に受信要求が入力された時刻を示している。
そして、IGMP制御部54は、受信要求の宛先マルチキャストアドレスが、IGMP管理表に登録されていれば、表における最終受信時刻等を更新する。
一方、IGMP制御部54は、登録されていなければ、IGMP管理表において、受信要求されたマルチキャストアドレスおよび受信時刻(最終受信時刻として)を登録する。
これにより、IGMP制御部54は、一定時間の間(受信要求を継続する期間)、IGMP受信要求を一定間隔ごとに送信する(S204)。
【0039】
さらに、IGMP制御部54は、予め設定されている一定時間内に受信要求を受信しなければ、そのマルチキャストアドレスのエントリをIGMP管理表から削除する(S205)。
ここで、IGMP制御部54は、時計57により時刻経過を参照して、上述した時間に基づいて、IGMP管理表に対する更新などの制御を行うものとする。
そして、IGMP制御部54での処理が完了すると、受信要求の宛先のマルチキャストアドレスが、アドレス管理表制御部に渡される(S206)。
次に、アドレス管理表制御部52は、受信要求の宛先マルチキャストアドレスがアドレス管理表に登録されているか確認する(S207)。
そして、アドレス管理表制御部52は、アドレス管理表(アドレス管理サーバ12も同様な構成で各々の対応関係が記録されている)において、マルチキャストアドレスと対応して送信元パケット変換装置及びツリーIDを記録する。この一例を図6に示す。
【0040】
ここで、アドレス管理表制御部52は、宛先マルチキャストアドレスがアドレス管理表に登録されていると判定した場合、受信要求パケット生成部56に対して、ツリーIDが記載された受信要求パケットを定期的に生成させる(S208)。
これにより、受信要求パケット生成部56は、定期的に、対応する送信側パケット変換装置8へ、送信部59を介して、生成した上記受信要求パケットを送信する(S209及び210)。
【0041】
一方、アドレス管理表制御部52は、アドレス管理表に登録されていないと判定した場合、アドレス解決要求パケット生成部53に対して、マルチキャストアドレスが記載されたアドレス解決受信要求パケットを生成させる制御信号を出力する。
これにより、アドレス解決要求パケット生成部53は、マルチキャストアドレスを記載したアドレス解決要求パケットを生成する(S211)。
そして、アドレス解決要求パケット生成部53は、上記アドレス解決要求パケットを、送信部59を介してアドレス管理サーバ12に送信する(S212及びS213)。
ここで、アドレス管理サーバ12のアドレスは、起動時に与えられているとする。
【0042】
次に、受信部58は、アドレス管理サーバ12から、アドレス解決要求パケットの応答として、マルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置8のアドレス及びツリーIDが記載されたアドレス応答パケットを受信する(S214)。
そして、受信部58は、アドレス応答パケットを、アドレス管理表制御部52へ転送する(S215)。
これにより、アドレス管理表制御部52は、アドレス管理表にマルチキャストアドレス,送信側パケット変換装置8のアドレス及びツリーIDの対応を示す組を登録する(S216)。
【0043】
そして、受信要求パケット生成部56は、ツリーIDが記載された受信要求パケットを定期的に生成し(S217)、中継装置14を介して、送信側パケット変換装置8へ送信する(S218及びS219)。
また、受信部58は、送信側パケット変換装置8あるいは中継装置14からユニキャストデータパケットを受信すると(S220)、パケット変換部60へ転送する(S221)。
パケット変換部60は、ユニキャストデータパケットから送信元アドレスとツリーIDを読み出し、アドレス管理部55のアドレス管理表を検索し(S222)、対応するマルチキャストアドレス宛のデータパケットに変換し、LAN2に送出する(S223及びS224)。
【0044】
ここで、パケット変換部60は、送信側パケット変換装置8がマルチキャストアドレス宛のデータパケットを、ユニキャストに変換した方法の逆変換で行う。
例えば、送信側パケット変換装置8がマルチキャストパケットの宛先アドレスをユニキャストに変換した場合、受信側パケット変換装置9は、ユニキャストアドレスをマルチキャストアドレスに変換する。
また、送信側パケット変換装置8がマルチキャストパケットをユニキャストパケットのペイロードとして転送した場合、受信側パケット変換装置9はペイロードを取り出し、そのままマルチキャストアドレス宛のデータパケットとしてLAN2に送信する。
このため、送信側パケット変換装置及び受信側パケット変換装置においては、ユニキャストとマルチキャストとの変換方法を示し合わせておく必要がある。
【0045】
次に、図7を用いて、図1におけるアドレス登録装置13の動作例の説明を行う。図7は、アドレス登録装置13の構成例及び動作例を示す概念図である。
アドレス入力部70は、ユーザあるいはサーバなどのネットワーク装置から、マルチキャストアドレス、送信側パケット変換装置8のアドレス及びツリーIDを入力する(S301)。
登録要求パケット生成部71は、マルチキャストアドレス、送信側パケット変換装置8のアドレス及びツリーIDを記載した登録パケットを生成し(S302)、送信部72を介して、この登録パケットをアドレス管理サーバ12へ送信する(S303及びS304)。
これにより、登録要求パケット生成部71は、アドレス管理サーバ12に対して、新たなマルチキャストアドレス、送信側パケット変換装置8のアドレス及びツリーIDの登録のみでなく、新たに受信要求したク受信側パケット変換装置のアドレスを、ツリーIDに加える変更処理も行う。
【0046】
以上、本発明の一実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
次に、本発明の実施の形態によるコンピュータが実行するためのプログラムについて説明する。
【0047】
図1における中継装置14、送信パケット変換装置8、受信パケット変換装置9及び10、アドレス登録装置13及びアドレス管理サーバ12の動作におけるコンピュータシステムのCPUが実行するためのプログラムは、本発明によるプログラムを構成する。
このプログラムを格納するための記録媒体としては、コンピュータが読み取り可能な光磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ、磁気記録媒体等を用いることができ、これらをROM、RAM、CD−ROM、フレキシブルディスク、メモリカード等に構成して用いてよい。
【0048】
また上記記録媒体は、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部のRAM等の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持するものも含まれる。
また上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから伝送媒体を介して、あるいは伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されるものであってもよい。上記伝送媒体とは、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体をいうものとする。
【0049】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
【0050】
従って、このプログラムを図1のシステム又は装置とは異なるシステム又は装置において用い、そのシステム又は装置のコンピュータがこのプログラムを実行することによっても、上記実施の形態で説明した機能及び効果と同等の機能及び効果を得ることができ、本発明の目的を達成することができる。
【0051】
【発明の効果】
本発明によれば、広域IP綱でマルチキャストトンネリング通信を用いて1対多の放送型アプリケーションを利用する際に、中継器に従来技術のユニキャストを用いたマルチキャストデータ通信方法を使用し、かつ、中継器においてユニキャストデータパケットを分岐させ、受信側及び送信側のパケット変換装置間がこれらを1対1に結ぶユニキャストとしているため、クライアントが多数ある場合、中継器が複数の受信側パケット変換装置へのコピーを作成することとなり、送信側パケット変換装置にフローが集中するという問題を解決しながら、マルチキャスト非対応網を経由したマルチキャスト対応ネットワーク間のマルチキャストデータ通信を可能にしたため、送信側パケット変換装置へのトラフイック集中を回避可能とした。
【0052】
また、本発明によれば、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスの対応関係を固定しておらず、必要に応じて動的に設定(再設定)することができ、従来に比較してより多くのサーバがデータパケットを送信する機会を得ることが可能となる。
さらに、本発明によれば、同時に、マルチキャストの受信要求の状況により更新されるアドレス管理サーバを参照することにより、受信側パケット変換装置は受信希望したマルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置アドレスを、最新情報として動的に取得することができ、リアルタイムに、クライアントの要求するマルチキャストアドレス宛のパケットデータの受信要求を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態によるマルチキャスト通信システムの構成例を示す概念図である。
【図2】 図1のマルチキャスト通信システムの動作例を示すシーケンス図である。
【図3】 アドレス登録装置13により生成、変更される配信表の一例である。
【図4】 受信側パケット変換装置9(または10)の構成例及び処理の流れを示す概念図である。
【図5】 受信要求中である宛先マルチキャストアドレスの一覧が記載されたIGMP管理テーブル(表)である。
【図6】 マルチキャストアドレスと対応して送信元パケット変換装置及びツリーIDが記録されるアドレス管理表の一例である。
【図7】 アドレス登録装置13の構成例及び動作例を示す概念図である。
【符号の説明】
4 WAN
5 サーバ
6,7 クライアント
8 送信側パケット変換装置
9,10 受信側パケット変換装置
12 アドレス管理サーバ
13 アドレス登録装置
14 中継装置
51 IGMP管理部
52 アドレス管理表制御部
53 アドレス解決要求パケット生成部
54 IGMP制御部
55 アドレス管理部
56 受信要求パケット生成部
57 時計
58 受信部
59 送信部
60 パケット変換部
70 アドレス入力部
71 登録要求パケット生成部
72 送信部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
According to the present invention, a multicast (one-to-many) communication protocol compatible transmission device is connected to a plurality of one-to-many communication via an existing wide area IP (Internet protocol) network that provides only unicast (one-to-one) communication. The present invention relates to a multicast data communication system that broadcasts data to a protocol-compatible receiving device, and a multicast address acquisition method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for realizing multicast communication for broadcasting data to a plurality of receiving apparatuses in an IP network, there is a method (IP multicast) performed using a predetermined multicast address.
In this method, when a transmitting device transmits data with a multicast address as a destination, a multicast-compatible router deployed on the Internet distributes the packet to the receiving device while copying the packet as appropriate, thereby reducing the amount of transmission data of the transmitting device. That's it.
[0003]
In order to realize the above-described IP multicast, all routers on the route need to support IP multicast.
However, in the current situation where most routers do not support IP multicast, it is very difficult to make all routers compatible with IP multicast in consideration of cost and labor of replacement.
There is a communication method called MBONE (MulticastbackBONE) as a method in which a transmission device and a reception device perform communication by IP multicast across an IP multicast-incompatible network.
[0004]
For example, Non-Patent
In this MBONE, a method for constructing a virtual wide-area multicast backbone between the LANs by connecting the two IP multicast-compatible LANs by unicasting, and performing IP multicast communication therethrough. providing.
[0005]
As a technique similar to the above-mentioned Non-Patent
This
[0006]
On the other hand,
Thus, in
[0007]
The tunnel constructed in the above-mentioned
The communication method using multicast tunneling described above is a technology that enables IP multicast distribution to be used in a pseudo-wide area network, and contributes to the spread of the broadcast delivery service on the Internet.
There are two applications of IP multicast: a one-to-many broadcast application and a many-to-many conference application. The present invention is intended for a broadcast application.
[0008]
[Non-Patent Document 1]
“Nikkei BP Digital Encyclopedia 1998 Edition”, 224 pages [Patent Document 1]
JP 2001-230774 A
[Patent Document 2]
JP 2001-156855 A
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the methods described in
[0010]
In addition, since the receiving side packet converting apparatus forms a unicast tunnel connecting the multicast networks, the receiving side packet converting apparatus must know the address of the transmitting side packet converting apparatus corresponding to the multicast address.
However, there is no mention of a method in which the corresponding reception side packet translation device dynamically (real time) knows the transmission side packet translation device address corresponding to the multicast address.
[0011]
For this reason, before the receiving side packet conversion device performs multicast distribution, the correspondence relationship between the multicast address and the transmitting side packet conversion device must be set in advance for the receiving side packet conversion device. There is a problem.
Further, since the correspondence is set statically, a set of a multicast address and a transmission side packet translation device is dynamically set, and a distribution opportunity cannot be freely obtained.
[0012]
On the other hand, in the method described in
Then, the reception side packet translation device can acquire the address of the transmission side packet translation device by making an inquiry to the address management server, and can dynamically construct a tunnel.
[0013]
However, since it is assumed that packet converters are connected by a one-to-one unicast tunnel (transmitted in a state where multicast is encapsulated as unicast), if the number of receiving side packet converters is large, the transmitting side There is a problem that the traffic transmitted by the packet converter becomes excessive (flows are concentrated). Further, there is no description about a method for dynamically registering addresses in the address management server.
[0014]
The present invention has been made under such a background. When a one-to-many (plural) broadcast-type application is used using a multicast communication system using a unicast tunnel in a wide-area IP network, transmission is performed. Provided is a method capable of avoiding traffic concentration on the side packet translation device and dynamically setting the correspondence between the multicast address and the transmission side packet translation device address.
It is another object of the present invention to provide a method in which a reception side packet translation apparatus dynamically acquires a transmission side packet translation apparatus address corresponding to a multicast address that a client desires to receive.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The multicast data communication method of the present invention is a network capable of unicast communication, and based on reception request packets addressed to a transmission host from a plurality of reception hosts, tree-shaped data from the transmission host to the plurality of reception hosts. Used in a network in which one or more relay nodes having a branch function for configuring a distribution route are arranged and connected to an IP multicast receiver and an IP multicast transmitter, the IP multicast receiver and the IP multicast transmission A receiving side packet converting apparatus and a transmitting side packet converting apparatus are respectively installed in the subnet where the apparatus exists, and the receiving side packet converting apparatus is a tree corresponding to the requested multicast address only during a period when the IP multicast receiving apparatus makes a reception request. Receive request packet with ID Periodically sends bets to the sender packet conversion device through the relay node, unicast data packets arriving from the transmission side packet converting apparatus, with reference to the inside of the address administration table, the source address and tree ID To the corresponding IP multicast packet and flow to the reception side LAN, the transmission side packet conversion device receives the multicast destination packet corresponding to the tree ID assigned to distinguish the transmission data from the transmission side LAN, An address management server that is converted into a unicast packet, describes a tree ID including the address of the reception request source that requested the reception request, and is sent to the reception request source by tunneling, and is installed in the network as a single unit The multicast address and the address of the sending side packet translation device. And a tree ID uniquely assigned in the transmission side packet conversion apparatus, and when the reception side packet conversion apparatus receives a reception request from the IP multicast reception apparatus, the multicast address and transmission side packet conversion Refer to the internal address management table that records the correspondence between the device address and the tree ID, and if the address and tree ID of the transmission side packet translation device corresponding to the requested multicast address are not described, The transmission side packet translation device address and the tree ID are inquired, and the reception request packet describing the tree ID is periodically transmitted to the obtained transmission side packet translation device address via the relay node .
[0016]
In the multicast communication method of the present invention, in the tunneling system, an address registration device that registers a set of a multicast address, a transmission side packet translation device address, and a tree ID in an address management server is installed in the network, and the registration device performs multicasting. A set of an address, a transmission side packet translation device address, and a tree ID is registered in an address management server.
[0017]
The multicast data communication system of the present invention is capable of unicast communication, and performs multicast tunneling based on reception request packets addressed to a transmission host from a plurality of reception hosts. An IP provided in a network in which one or more relay nodes having a branch function for configuring a tree-like data distribution path are arranged, and provided in a network in which an IP multicast receiver and an IP multicast transmitter are connected Only during the period when the multicast receiving device makes a reception request, the reception request packet describing the tree ID corresponding to the requested multicast address is periodically transmitted to the transmitting side packet converting device via the relay node, and the transmitting side packet conversion is performed. Unicast data packets arriving from the device Referring to the internal address management table in which the correspondence relationship between the multicast address, the transmission side packet translation device address, and the tree ID is recorded, the IP address is converted into the corresponding IP multicast packet from the transmission source address and the tree ID, and is sent to the reception side LAN. Received packet addressed to the multicast corresponding to the request tree ID provided in the subnet in which the receiving side packet converting device and the IP multicast receiving device and the IP multicast transmitting device exist are received from the sending LAN and converted to a unicast packet. A transmission side packet translation device which describes a tree ID including the address of the reception request source that requested the reception request and sends it to the reception request source, a multicast address, an address of the transmission side packet translation device, and a transmission side packet translation device Tree I uniquely assigned within Of managing the correspondence relationship, characterized by comprising an address management server installed one in the network.
[0018]
In the multicast data communication system according to the present invention, when the receiving side packet translation device receives a reception request from the IP multicast receiving device, an internal address in which a correspondence relationship between the multicast address, the sending side packet translation device address, and the tree ID is recorded. If the address and tree ID of the transmission side packet translation apparatus corresponding to the requested multicast address are not described with reference to the management table, the address management server is inquired about the address and tree ID of the transmission side packet translation apparatus and obtained. A reception request packet in which a tree ID is described is periodically transmitted via the relay node to the transmission side packet translation device address.
[0019]
In the multicast data communication system of the present invention, an address registration device for registering a set of a multicast address, a transmission side packet translation device address and a tree ID in an address management server is installed in the network, and the multicast address is transmitted by the address registration device. And a pair of the transmission side packet translation device address and the tree ID are registered in the address management server.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As an example of the configuration of a multicast communication system according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1, a transmission side packet converter receives a data packet addressed to a multicast corresponding to a requested tree ID in a transmission side LAN, and A multicast data tunneling system that converts (encapsulates) a cast packet and sends it to a reception request source is shown.
This embodiment is based on IPv4, but can be used in IPv6 as well.
In FIG. 1, for example, three local networks LAN1, LAN2, and LAN3 are connected by an IP unicast network WAN4 (a broadband network that does not support multicast).
Here, the LAN (local area network) refers to one IP subnet that does not straddle an IP router (for example, the relay device 14 or the like).
[0021]
The IP multicast-compatible transmission device (hereinafter referred to as server 5), which is the transmission host, is installed in LAN1, and similarly, the transmission side packet conversion device 8 is installed in LAN1.
The server 5 once sends a data packet addressed to the multicast address to the
The transmission side packet converter 8 converts the input data packet addressed to the multicast address into a unicast data packet, tunnels the
A data packet addressed to a multicast address does not pass through the relay device 14 unless it is converted into a unicast data packet, that is, reaches only an IP multicast receiving device (hereinafter referred to as a client) installed in the
[0022]
The address registration device 13 is installed in the
On the other hand, in the
In these LAN2 and LAN3, receiving
[0023]
The
Here, the relay device 14 is based on the transmission side packet conversion device address and the tree ID described in the packet of the reception request addressed to the transmission side packet conversion device 8 from the plurality of reception side packet conversion devices (9, 10). Furthermore, the node has a branch function for configuring a tree-shaped data distribution path from the transmission side packet conversion device 8 to the reception side packet conversion devices 9 and 10 (a plurality of reception side packet conversion devices).
[0024]
The
In the address management server 12, a pair (combination) indicating a correspondence relationship between a multicast address, a transmission side packet translation device address, and a tree ID is registered, and a transmission side packet corresponding to the multi-address is used with the multicast address as a key It is a database server that can search for conversion devices and tree IDs.
That is, the address management server 12 manages the correspondence between the multicast address, the address of the transmission side packet conversion device, and the tree ID uniquely assigned in the transmission side packet conversion device, and is an address installed in the network. It is a management server.
Further, the installation location of the address management server 12 may be anywhere as long as the network can receive unicast data packets.
[0025]
Next, with reference to FIG.1 and FIG.2, the operation example of the multicast communication system of one Embodiment is demonstrated. FIG. 2 is a sequence diagram for explaining the operation of the multicast communication system.
The address registration device 13 registers, in the address management server 12, a pair indicating a correspondence relationship between each address of the multicast address (multicast address 11), the address of the transmission side packet translation device 8, and the tree ID (tree ID 15) ( S101).
Here, a multicast address can be used as it is as the tree ID.
[0026]
The tree ID is an ID that is assigned by the transmission side packet conversion apparatus to distinguish transmission data, and is uniquely (not to overlap) in the transmission side packet conversion apparatus.
The transmission side packet conversion device and the relay device create a distribution table as shown in FIG. 3 for each pair of the transmission side packet conversion device and the tree ID, and manage the distribution destination of the unicast data packet.
It is also possible to use a multicast address for the tree ID.
[0027]
Next, the address management server 12 determines whether or not a multicast address is registered. If it is determined that the multicast address is not registered, the address management server 12 registers the multicast address and registers it with the address registration device 13. Reply with an acceptance message.
On the other hand, if it is determined that the address management server 12 has been registered, the address management server 12 returns a message indicating that the multicast address has been reserved to the address registration device 13 (S102).
[0028]
In this way, the address management server 12 avoids the use of duplicate multicast addresses.
Then, the server 5 starts to transmit a data packet addressed to the multicast address to the LAN 1 (S103).
[0029]
In the client 6, the user can know the multicast address that is transmitting the content to be requested for reception by means such as electronic mail or the Internet in WWW (World Wide Web).
Then, the client 6 transmits a reception request (IGMP membership report, IGMP; Internet Group Management Protocol) of the data packet addressed to the multicast address to the
Similarly, the client 7 transmits a reception request for a data packet addressed to the multicast address to the
[0030]
Next, when the reception side packet conversion device 9 receives the reception request (IGMP membership report) from the client 6, the address and tree of the transmission side packet conversion device corresponding to the multicast address described in the reception request are received. The ID is searched from the internal address management table.
When the reception side packet conversion device 9 determines that the address and tree ID of the transmission side packet conversion device corresponding to the multicast address described in the received reception request do not exist in the address management table, the address An inquiry about the multicast address is made to the management server 12 (S105).
Here, it is assumed that the receiving side packet conversion device 9 is set with the address of the address management server 12 at the time of activation.
[0031]
Then, the reception side packet translation device 9 acquires the address and tree ID of the transmission side packet translation device 8 corresponding to the multicast address requested by the user from the address management server 12 (S106).
Next, the reception side packet conversion device 9 transmits a reception request in which the tree ID requested by the user is described to the transmission side packet conversion device 8 (S107).
Similarly to the reception side packet conversion device 9, the reception side
[0032]
In the network configuration shown in FIG. 1, the relay device 14 aggregates reception requests transmitted from the reception side
At this time, as shown in FIG. 3, the relay device 14 performs the reception side packet conversion device 9 and the set of the transmission side packet conversion device 8 that is the destination of the reception request and the tree ID described in the reception request, and 10 is memorized.
Next, when receiving the reception request from the reception side packet conversion device (9 or 10) or the relay device 14, the transmission side packet conversion device 8 extracts and acquires the multicast address described in the reception request. .
[0033]
The transmission side packet converter 8 receives the data packet addressed to the extracted multicast address flowing through the LAN 1 (S109).
Next, the transmission side packet conversion device 8 converts (encapsulates) the data packet addressed to the multicast address into a unicast data packet, and includes the addresses of the reception side
[0034]
Then, when the relay device 14 receives the unicast data packet, the relay device 14 searches the address of the reception side packet conversion device of the corresponding reception request source from the transmission source address and the tree ID.
Here, the relay device 14 relays and transmits the unicast data packet to, for example, the searched reception side packet conversion devices 9 and 10 (S110).
[0035]
Next, when receiving side unicast data packet from the transmission side packet conversion device 8 or the relay device 14, the reception side packet conversion device 9 refers to the internal address management table of the transmission side packet conversion device 8 of the transmission source. The address and the tree ID are converted into a data packet addressed to the corresponding multicast address and sent to the LAN 2 (S111).
The reception side
[0036]
If the client 6 detects that the multicast address of the data packet flowing through the
Similarly, when the client 7 detects that the multicast address of the data packet flowing in the LAN 3 is a request for reception, the client
[0037]
Next, an operation example of the receiving side packet conversion apparatus 9 (or 10) will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a configuration example of the reception-side packet conversion device 9 and a processing flow.
The receiving side packet converter 9 receives the IGMP membership report from the client 6.
(Hereinafter referred to as a reception request) is received by the receiving unit 58 (S201).
Then, the receiving
Next, the
[0038]
Here, the IGMP management table is a list of destination multicast addresses that are being received. An example of this IGMP management table is shown in FIG. In this table, the last reception time indicates the time when the reception request was last input.
If the destination multicast address of the reception request is registered in the IGMP management table, the
On the other hand, if not registered, the
As a result, the
[0039]
Further, if the
Here, it is assumed that the
When the processing in the
Next, the address management
Then, the address management
[0040]
If the address management
Thereby, the reception
[0041]
On the other hand, if the address management
Thereby, the address resolution request
Then, the address resolution request
Here, it is assumed that the address of the address management server 12 is given at the time of activation.
[0042]
Next, the receiving
Then, the receiving
As a result, the address management
[0043]
Then, the reception
Further, when receiving the unicast data packet from the transmission side packet conversion device 8 or the relay device 14 (S220), the
The
[0044]
Here, the
For example, when the transmission side packet conversion apparatus 8 converts the destination address of the multicast packet into unicast, the reception side packet conversion apparatus 9 converts the unicast address into a multicast address.
When the transmission side packet converter 8 transfers the multicast packet as the payload of the unicast packet, the receiver side packet converter 9 extracts the payload and transmits it as it is to the
For this reason, in the transmission side packet conversion apparatus and the reception side packet conversion apparatus, it is necessary to show the conversion method of unicast and multicast.
[0045]
Next, an operation example of the address registration device 13 in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a configuration example and an operation example of the address registration device 13.
The
The registration
As a result, the registration
[0046]
As mentioned above, although one embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. Are also included in the present invention.
Next, a program executed by the computer according to the embodiment of the present invention will be described.
[0047]
The program to be executed by the CPU of the computer system in the operations of the relay device 14, the transmission packet conversion device 8, the reception
As a recording medium for storing the program, a computer-readable magneto-optical disk, optical disk, semiconductor memory, magnetic recording medium, or the like can be used. These are ROM, RAM, CD-ROM, flexible disk, memory, and the like. You may comprise and use for a card etc.
[0048]
In addition, the recording medium can store a program for a certain period of time, such as a volatile memory such as a RAM in a computer system serving as a server or a client when the program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. The thing to hold is also included.
The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. The transmission medium refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
[0049]
The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
[0050]
Therefore, even if this program is used in a system or apparatus different from the system or apparatus of FIG. 1 and the computer of the system or apparatus executes this program, the functions equivalent to the functions and effects described in the above embodiments are also provided. And the effect of the present invention can be achieved.
[0051]
【The invention's effect】
According to the present invention, when using a one-to-many broadcast-type application using multicast tunneling communication in a wide area IP class, a multicast data communication method using conventional unicast as a repeater is used, and Since the unicast data packet is branched in the repeater and the packet conversion devices on the reception side and the transmission side are connected to each other in a one-to-one manner. Since the copy to the device is created and the problem that the flow is concentrated on the packet conversion device on the transmission side is solved, the multicast data communication between the multicast-compatible networks via the non-multicast network is enabled. It was possible to avoid the concentration of traffic on the converter.
[0052]
In addition, according to the present invention, the correspondence between the multicast address and the transmission side packet translation device address is not fixed, and can be dynamically set (reset) as necessary. Many servers will have the opportunity to send data packets.
Furthermore, according to the present invention, by simultaneously referring to the address management server that is updated according to the status of the multicast reception request, the reception side packet conversion device sets the transmission side packet conversion device address corresponding to the desired multicast address. It can be dynamically acquired as the latest information, and it is possible to request reception of packet data addressed to the multicast address requested by the client in real time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration example of a multicast communication system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sequence diagram showing an operation example of the multicast communication system of FIG.
FIG. 3 is an example of a distribution table generated and changed by the address registration device 13;
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a configuration example and a processing flow of a reception side packet conversion apparatus 9 (or 10).
FIG. 5 is an IGMP management table (table) in which a list of destination multicast addresses for which reception is being requested is described.
FIG. 6 is an example of an address management table in which a source packet translation device and a tree ID are recorded corresponding to a multicast address.
7 is a conceptual diagram showing a configuration example and an operation example of an address registration device 13. FIG.
[Explanation of symbols]
4 WAN
5 Server 6, 7 Client 8 Transmission side
Claims (5)
IPマルチキャスト受信装置及びIPマルチキャスト送信装置が存在するサブネットにそれぞれ受信側パケット変換装置と送信側パケット変換装置が設置され、
受信側パケット変換装置は、IPマルチキャスト受信装置が受信要求をしている期間だけ、要求マルチキャストアドレスに対応するツリーIDを記載した受信要求パケットを前記中継ノードを介して送信側パケット変換装置に定期的に送信し、送信側パケット変換装置から到着したユニキャストデータパケットを、内部のアドレス管理表を参照し、送信元のアドレスとツリーIDとから対応するIPマルチキャストパケットに変換して受信側LANに流し、
該送信側パケット変換装置は、送信データを区別するために割り当てたツリーIDに対応するマルチキャスト宛パケットを送信側LANから受信し、ユニキャストパケットに変換し、受信要求を要求した受信要求元のアドレスを含むツリーIDを記載してトンネリングにより受信要求元に送出するマルチキャスト通信方法であり、
ネットワーク中に1台設置されたアドレス管理サーバにより、マルチキャストアドレスと、送信側パケット変換装置のアドレスと、送信側パケット変換装置内で一意に割り当てられるツリーIDの対応関係を管理し、
前記受信側パケット変換装置は、IPマルチキャスト受信装置からの受信要求を受信すると、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーIDの対応関係を記録した内部のアドレス管理表を参照し、要求されたマルチキャストアドレスに対応する送信側パケット変換装置のアドレス及びツリーIDが記載されていなければ、アドレス管理サーバに対し該送信側パケット変換装置アドレス及びツリーIDを問い合わせ、得られた送信側パケット変換装置アドレスに対し、ツリーIDを記載した受信要求パケットを前記中継ノードを介して定期送信することを特徴とするマルチキャストデータ通信方法。A branch function for configuring a tree-like data distribution path from a plurality of receiving hosts to the plurality of receiving hosts based on reception request packets addressed to the transmitting hosts from a plurality of receiving hosts in a network capable of unicast communication Is used in a network in which one or more relay nodes are arranged and an IP multicast receiver and an IP multicast transmitter are connected,
A reception side packet conversion device and a transmission side packet conversion device are installed in subnets where the IP multicast reception device and the IP multicast transmission device exist, respectively.
The reception side packet conversion apparatus periodically sends a reception request packet describing a tree ID corresponding to the requested multicast address to the transmission side packet conversion apparatus via the relay node only during a period when the IP multicast reception apparatus makes a reception request. The unicast data packet arriving from the transmission side packet conversion device is converted into a corresponding IP multicast packet from the transmission source address and tree ID by referring to the internal address management table, and is sent to the reception side LAN. ,
The transmission side packet conversion device receives a multicast addressed packet corresponding to a tree ID assigned to distinguish transmission data from the transmission side LAN, converts it into a unicast packet, and receives the address of the reception request source that requested the reception request Is a multicast communication method in which a tree ID including is described and sent to a reception request source by tunneling,
The address management server installed in the network manages the correspondence between the multicast address, the address of the transmission side packet translation device, and the tree ID uniquely assigned in the transmission side packet translation device,
When the reception side packet translation device receives a reception request from the IP multicast reception device, the reception side packet translation device is requested by referring to an internal address management table that records the correspondence between the multicast address, the transmission side packet translation device address, and the tree ID. If the address and tree ID of the transmission side packet translation apparatus corresponding to the multicast address are not described, the address management server is inquired of the transmission side packet translation apparatus address and the tree ID, and the obtained transmission side packet translation apparatus address is obtained. On the other hand, a multicast data communication method characterized by periodically transmitting a reception request packet describing a tree ID through the relay node .
マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーIDの組をアドレス管理サーバに登録するアドレス登録装置を、ネットワーク中に設置し、
該登録装置によりマルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーIDの組をアドレス管理サーバに登録することを特徴とする請求項1記載のマルチキャストデータ通信方法。In the tunneling system,
An address registration device that registers a set of a multicast address, a transmission side packet translation device address, and a tree ID in the address management server is installed in the network.
2. The multicast data communication method according to claim 1, wherein a pair of a multicast address, a transmission side packet translation device address and a tree ID is registered in the address management server by the registration device.
IPマルチキャスト受信装置とIPマルチキャスト送信装置が接続されているネットワークに設けられた、IPマルチキャスト受信装置が受信要求をしている期間だけ、要求マルチキャストアドレスに対応するツリーIDを記載した受信要求パケットを前記中継ノードを介して送信側パケット変換装置に定期的に送信し、送信側パケット変換装置から到着したユニキャストデータパケットを、マルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーIDの対応関係を記録した内部のアドレス管理表を参照し、送信元のアドレスとツリーIDとから対応するIPマルチキャストパケットに変換して受信側LANに流す受信側パケット変換装置と、
前記IPマルチキャスト受信装置及びIPマルチキャスト送信装置が存在するサブネットに設けられた、要求ツリーIDに対応するマルチキャスト宛パケットを送信側LANから受信し、ユニキャストパケットに変換し、受信要求を要求した受信要求元のアドレスを含むツリーIDを記載して受信要求元に送出する送信側パケット変換装置と、
マルチキャストアドレスと、送信側パケット変換装置のアドレスと、送信側パケット変換装置内で一意に割り当てられるツリーIDの対応関係を管理する、ネットワーク中に1台設置されたアドレス管理サーバと
を具備することを特徴とするマルチキャストデータ通信システム。Unicast communication is possible, and in order to perform multicast tunneling based on reception request packets addressed to a transmission host from a plurality of reception hosts, a tree-shaped data distribution path from the transmission host to the plurality of reception hosts is configured. Used in a network in which one or more relay nodes having a branching function are arranged,
IP multicast receiving device and the IP multicast transmission device is provided on the network connected, for a period IP multicast receiving device is a receiving request, the incoming request packet describing a tree ID corresponding to the requested multicast address Internally recorded unicast data packets that are periodically transmitted to the transmission side packet conversion apparatus via the relay node and arrived from the transmission side packet conversion apparatus, and the correspondence between the multicast address, the transmission side packet conversion apparatus address, and the tree ID A receiving side packet conversion device that converts the source address and tree ID into a corresponding IP multicast packet and sends it to the receiving side LAN, with reference to the address management table of
A reception request that is provided in a subnet in which the IP multicast reception device and the IP multicast transmission device exist, receives a multicast addressed packet corresponding to the request tree ID from the transmission side LAN, converts it into a unicast packet, and requests a reception request A transmission side packet translation device that describes the tree ID including the original address and sends it to the reception request source;
A single address management server installed in the network for managing the correspondence between the multicast address, the address of the transmission side packet translation device, and the tree ID uniquely assigned in the transmission side packet translation device; A featured multicast data communication system.
該アドレス登録装置によりマルチキャストアドレスと送信側パケット変換装置アドレスとツリーIDの組をアドレス管理サーバに登録することを特徴とする請求項3または請求項4に記載のマルチキャストデータ通信システム。In the network, an address registration device for registering a set of a multicast address, a transmission side packet translation device address and a tree ID in an address management server is installed,
5. The multicast data communication system according to claim 3, wherein a set of a multicast address, a transmission side packet translation device address, and a tree ID is registered in the address management server by the address registration device.
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