JP4530039B2 - Packet relay device - Google Patents
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本発明は送信元サーバが限定されるマルチキャストネットワークに関し、特に
送信元サーバを指定することができない端末を接続する技術に関する。
The present invention relates to a multicast network in which a transmission source server is limited, and particularly to a technique for connecting terminals that cannot specify a transmission source server.
マルチキャストは、インターネットにおいて複数の送信先に同時にパケットを
送信する技術である。1つの送信先にパケットを複数回送るのに比べて少ない量
のパケットで複数の送信先に流すことが可能であるため、特にストリーミングや
ビデオ会議に代表される大容量トラフィックを必要とするリアルタイムマルチメ
ディア通信に適している。
Multicast is a technique for simultaneously transmitting packets to a plurality of destinations on the Internet. Compared to sending a packet to a single destination multiple times, it can be sent to multiple destinations with a smaller amount of packets. Suitable for media communication.
しかしながら今日マルチキャストネットワークはあまり世の中に普及していな
い。その大きな原因の一つに、マルチキャスト経路制御の繁雑さがある。DVMRP(
Distance Vector Multicast Routing Protocol: RFC1075)やPIM-DM(Protocol In
dependent Multicast-Dense Mode: draft-ietf-pim-dm-new-v2-01.txt)といった
マルチキャスト経路制御プロトコルは単純であるものの、マルチキャストトラフ
ィックを送信不要なセグメント(ネットワークの構成単位)にも流すためにネッ
トワーク利用効率が悪いという欠点があった。そのためこの欠点を克服したPIM-
SM(Protocol Independent Multicast-Sparse Mode: RFC2362)がマルチキャスト
ネットワークの運用では通常用いられている。PIM-SMは必要最小限のセグメント
にだけマルチキャストトラフィックを流すものの、マルチキャスト送信ツリー計
算のオーバーヘッドが大きいために、プロトコルが複雑、運用が難しい、ルータ
の負荷が大きくなるといった難点がある。(朝枝, 「Source Specific Multicast
による新たな通信アーキテクチャ」, 情報処理, 2002年3月, Vol 43, No. 3, pp
. 260-265)
この繁雑さを解消するために提案されている有力な技術に、ソース限定型マル
チキャスト(Source-Specific Multicast)がある。従来型のn対nのマルチキャス
ト通信ではマルチキャスト受信端末がグループへの参加要求を送信していたが、
ソース限定型マルチキャストではマルチキャスト受信端末がグループへの参加要
求を送信するときに、マルチキャスト送信元を同時に指定する。受信元でマルチ
キャスト送信元を指定して、1対nのマルチキャスト通信に処理を限定し、マルチ
キャスト経路制御をより単純にすることがその狙いである(draft-ietf-ssm-over
view-00.txt)。マルチキャストが用いられる事例の多くが少数のサーバからのス
トリーミングであることを考えると、1対nの通信に処理を限定してもマルチキャ
ストに対するユーザニーズは満たすことが出来る。
Today, however, multicast networks are not so popular in the world. One of the major reasons is the complexity of multicast routing. DVMRP (
Distance Vector Multicast Routing Protocol (RFC1075) and PIM-DM (Protocol In
Multicast routing protocol such as dependent Multicast-Dense Mode: draft-ietf-pim-dm-new-v2-01.txt) is simple, but multicast traffic is also sent to segments that do not require transmission (units of network configuration) However, there is a drawback that the network utilization efficiency is poor. Therefore, PIM- overcomes this drawback
SM (Protocol Independent Multicast-Sparse Mode: RFC2362) is usually used in multicast network operations. Although PIM-SM allows multicast traffic to flow only to the minimum necessary segments, the overhead of multicast transmission tree calculation is large, so there are problems that the protocol is complicated, difficult to operate, and the load on the router increases. (Asaeda, “Source Specific Multicast
New Communication Architecture by ”, Information Processing, March 2002, Vol 43, No. 3, pp
260-265)
A promising technique proposed to eliminate this complexity is Source-Specific Multicast. In conventional n-to-n multicast communication, a multicast receiving terminal sends a request to join a group.
In source-limited multicast, when a multicast receiving terminal transmits a request to join a group, a multicast transmission source is specified at the same time. The goal is to specify the multicast source as the receiver and limit the processing to one-to-n multicast communication to simplify multicast routing (draft-ietf-ssm-over
view-00.txt). Considering that many cases where multicast is used are streaming from a small number of servers, the user needs for multicast can be satisfied even if processing is limited to 1-to-n communication.
ソース限定型マルチキャスト経路制御と従来のマルチキャスト経路制御との大
きな違いは、エンドユーザの端末がマルチキャストグループに加入するときにマ
ルチキャストグループのアドレスと一緒にその送信元サーバを指定しなければな
らないことである。エンドユーザの端末がソース限定型マルチキャストネットワ
ークに参加するには、それに対応したマルチキャストグループ管理プロトコル(I
Pv4ではIGMPv3 = Internet Group Management Protocol Version 3、IPv6ではML
Dv2 = Multicast Listener Discovery Version 2)をサポートする必要がある。
しかしながら今日現在IGMPv3やMLDv2をサポートした端末の数は多くない。またI
GMPv3やMLDv2は従来のソース非限定型マルチキャストグループ管理プロトコルに
比べて実装コストが高いため、情報家電に代表される低コスト性が要求される端
末には今後も実装されないことが予想される。
The major difference between source-limited multicast routing and traditional multicast routing is that end-user terminals must specify their source server along with the multicast group address when joining the multicast group. . In order for an end user's terminal to participate in a source-only multicast network, the corresponding multicast group management protocol (I
IGMPv3 = Internet Group
Dv2 = Multicast Listener Discovery Version 2) must be supported.
However, there are not many terminals that support IGMPv3 and MLDv2 today. Also I
Since GMPv3 and MLDv2 have higher implementation costs than the conventional source-unlimited multicast group management protocol, it is expected that GMPv3 and MLDv2 will not be implemented in terminals that require low cost, such as information appliances.
そのためIGMPv3やMLDv2をサポートしない端末をソース限定型マルチキャスト
ネットワークに接続するための提案がいくつかなされている。Cisco社のIGMPv3
Liteでは、エンドユーザ端末のアプリケーションに機能を限定したIGMPv3変換ラ
イブラリを組み込むことによって、エンドユーザ端末のアプリケーションがIGMP
v3をサポートしていなくても変換ライブラリを通じてソース限定型マルチキャス
トネットワークに参加できるようにしている。Cisco社のURD(URL Rendezvous Di
scovery)では、エンドユーザがHTTP(Hyper Text Transfer Protocol)によりルー
タに対して送信元サーバを指示することにより、エンドユーザの端末やアプリケ
ーションがIGMPv3に対応していなくてもルータに対してソース限定型マルチキャ
ストネットワークへの参加要求を通知することができる。これらの他にもルータ
自身がある回線に対して特定の送信元からのマルチキャストグループに静的に参
加することにより、その回線上にいるエンドユーザ端末がIGMPv3をサポートして
いなくても回線上にその送信元からのマルチキャストトラフィックが流れるよう
にすることもできる(Cisco社 "Source-Specific Multicast with IGMPv3, IGMPv
3lite, and URD feature module, Release 12.1(5)T", http://www.cisco.com/u
nivercd/cc/td/doc/product/software/ios121/121newft/121t/121t5/dtssm5t.ht
m)。
For this reason, some proposals have been made for connecting terminals that do not support IGMPv3 and MLDv2 to a source-limited multicast network. Cisco IGMPv3
In Lite, by incorporating an IGMPv3 conversion library with limited functions into the end user terminal application, the end user terminal application
Even if v3 is not supported, it is possible to participate in a source-limited multicast network through a conversion library. Cisco URD (URL Rendezvous Di
scovery), the end user specifies the source server to the router using HTTP (Hyper Text Transfer Protocol), so even if the end user terminal or application does not support IGMPv3, the source is limited to the router A request to join a multicast network can be notified. In addition to these, by participating statically in a multicast group from a specific source for a line with the router itself, even if the end user terminal on that line does not support IGMPv3, Multicast traffic from the source can also flow (Cisco "Source-Specific Multicast with IGMPv3, IGMPv
3lite, and URD feature module, Release 12.1 (5) T ", http://www.cisco.com/u
nivercd / cc / td / doc / product / software / ios121 / 121newft / 121t / 121t5 / dtssm5t.ht
m).
ソース限定型マルチキャストの利点の一つに、特定の端末からのマルチキャス
ト送信のみを許容するため不特定端末からのマルチキャスト送信によってネット
ワーク資源を無駄に消費されることを防止できることがある。この観点でソース
限定型マルチキャストをより改善する提案としては、Sonera社のLehtonenによっ
て提案されたマルチキャスト制御プロトコル(draft-lehtonen-magma-mcop-00.tx
t)がある。このシステムは、ソース限定型マルチキャスト参加要求をマルチキャ
スト中継装置が受信したときにマルチキャスト制御サーバに参加の可不可を問い
合わせることにより、ソース限定型マルチキャスト参加要求のフィルタリングを
マルチキャスト制御サーバで一括して管理できるシステムである。
t). This system can collectively manage filtering of source-limited multicast participation requests by the multicast control server by inquiring whether the multicast control device can participate when the multicast relay device receives the source-limited multicast participation request. System.
ソース限定型マルチキャストネットワークにソース限定型マルチキャスト未対
応の端末を繋げる従来の技術には二つの問題点がある。一つはエンドユーザ側の
コンピュータやアプリケーションに手を入れなければ対応できないことである。
IGMPv3 LiteとURDとがこの欠点を有する。IGMPv3 Liteの場合はアプリケーショ
ンを変換ライブラリを用いて再構築する必要があり、URDの場合はアプリケーシ
ョンとは別にユーザが別途自らソース限定型マルチキャストネットワークへの参
加手続を行う必要がある。そのためソース非限定型マルチキャストネットワーク
に比べて、ユーザの手間が大きくなっている。ルータ自身が静的にマルチキャス
ト参加する場合にはこの問題点はない。しかしながら、この場合には実際にマル
チキャスト参加者がいない場合もルータが静的にマルチキャストグループに加入
している回線にはマルチキャストトラフィックが流れてしまう。そのため回線帯
域の無駄使いによる輻輳や不要な回線コストをユーザに強いてしまう。
There are two problems with the conventional technique for connecting a terminal that does not support source-limited multicast to a source-limited multicast network. One is that it can only be handled by end-user computers and applications.
IGMPv3 Lite and URD have this drawback. In the case of IGMPv3 Lite, it is necessary to reconstruct the application using a conversion library. In the case of URD, the user needs to separately participate in the source-limited multicast network separately from the application. Therefore, compared with the source non-limitation type multicast network, the user's trouble is increased. This problem does not occur when the router itself participates in multicast multicast. However, in this case, even if there is no actual multicast participant, multicast traffic flows on the line where the router statically joins the multicast group. For this reason, the user is forced to be congested by unnecessary use of line bandwidth and unnecessary line cost.
本発明はこれら二つの問題点を同時に解決する。即ちソース非限定型マルチキ
ャストにしか対応していないエンドユーザ端末を、設定を変更せずにソース限定
型マルチキャストネットワークに動的に参加させたり離脱させたりすることが本
発明の解決するべき課題である。
The present invention solves these two problems simultaneously. That is, it is an issue to be solved by the present invention to dynamically join or leave an end user terminal that supports only source-unlimited multicast to / from a source-limited multicast network without changing the setting. .
本発明では端末からルータへ送られるソース非限定型マルチキャストグループ
参加要求をソース限定型マルチキャストグループ参加要求に変換する。変換に際
しては、マルチキャスト送信元管理表を用いる。この表ではルータ、マルチキャ
ストグループアドレス、マルチキャストグループ管理パケット発信端末の3つと
、それに対応する送信元サーバとの対応を管理する。この表はマルチキャスト制
御プロトコルにて用いられる表と同様なものである。
In the present invention, a source non-restricted multicast group join request sent from the terminal to the router is converted into a source-restricted multicast group join request. For conversion, a multicast transmission source management table is used. This table manages the correspondence between the router, the multicast group address, and the multicast group management packet source terminal and the corresponding source server. This table is similar to the table used in the multicast control protocol.
エンドユーザ端末を収容するルータはこの表を用いて、ソース非限定型マルチ
キャストグループ参加要求をネットワーク管理者が許可した送信元サーバに限定
されたマルチキャストグループ参加要求に変換する。又ルータがソース限定型マ
ルチキャストグループへの参加者の有無を問い合わせるときも、ルータは同じ表
を検索してそのソースからのマルチキャストグループへの参加が認められている
ことを確認した後、ソース非限定マルチキャストグループへの参加者の有無を問
い合わせる。
Using this table, the router accommodating the end user terminal converts the source non-restricted multicast group participation request into a multicast group participation request limited to the transmission source server permitted by the network administrator. Also, when a router inquires about the existence of participants in a source-limited multicast group, the router searches the same table to confirm that participation in the multicast group from that source is permitted, and then the source is not limited Queries whether there are participants in the multicast group.
本発明の一つの観点は、マルチキャストクライアント端末を収容するパケット
中継装置であって、 マルチキャスト送信元を指定できないマルチキャストクラ
イアント端末からのマルチキャストグループへの参加または離脱要求を、マルチ
キャスト送信元を指定したマルチキャストグループへの参加または離脱要求に変
換して処理するパケット中継装置である。この中継装置では、マルチキャストク
ライアント端末のアドレスと、参加または離脱要求されたマルチキャストグルー
プのアドレスを元にして、指定すべきマルチキャスト送信元を定めることができ
る。さらに詳細には、マルチキャストグループアドレスと、マルチキャストクラ
イアント端末アドレスと、それらに対応するマルチキャスト送信元アドレスとの
対応テーブルを用い、マルチキャスト送信元を指定できないマルチキャストクラ
イアント端末からマルチキャストグループへの参加または離脱要求が発生したと
き、対応テーブルを参照して、参加または離脱要求を行ったマルチキャストクラ
イアント端末のアドレスと参加または離脱要求されたマルチキャストグループの
アドレスを含むエントリのマルチキャスト送信元アドレスを、指定すべきマルチ
キャスト送信元とする。対応テーブルのマルチキャスト送信元アドレスが"Don't
care"である場合には、マルチキャスト送信元を指定しないマルチキャストグル
ープへの参加または離脱要求として処理することにしてもよい。対応テーブルは
、パケット中継装置に内蔵されるか、あるいは、パケット中継装置と回線により
接続されてアクセス可能な別個の装置内に配置される。
One aspect of the present invention is a packet relay apparatus that accommodates multicast client terminals, and requests for joining or leaving a multicast group from a multicast client terminal that cannot specify a multicast transmission source, and a multicast group that specifies the multicast transmission source. It is a packet relay device that converts and processes the request to join or leave. In this relay apparatus, the multicast transmission source to be specified can be determined based on the address of the multicast client terminal and the address of the multicast group requested to join or leave. More specifically, using a correspondence table of a multicast group address, a multicast client terminal address, and a corresponding multicast source address, a request to join or leave a multicast group is sent from a multicast client terminal that cannot specify a multicast source. When this occurs, refer to the correspondence table, and specify the multicast source address of the entry that includes the address of the multicast client terminal that made the join or leave request and the address of the multicast group that was requested to join or leave. And The multicast source address in the correspondence table is "Don't"
care "", it may be processed as a request to join or leave a multicast group that does not designate a multicast transmission source. The correspondence table may be built in the packet relay device, or Located in a separate device that is connected and accessible by a line.
本発明の他の態様は、マルチキャストクライアント端末を収容するパケット中
継装置であって、 マルチキャスト参加問い合わせに対して、特定のマルチキャ
スト送信元からのマルチキャストグループに参加するマルチキャストクライアン
ト端末が、あるネットワークに存在するかどうかを、マルチキャストクライアン
ト端末がマルチキャスト送信元を特定するマルチキャスト参加問い合わせに応答
する機能を持たない場合でも検出できるパケット中継装置である。この態様では
、マルチキャストグループアドレスと、マルチキャストクライアント端末アドレ
スと、それらに対応するマルチキャスト送信元アドレスとの対応テーブルを検索
することにより、特定のマルチキャスト送信元からのマルチキャストグループに
参加するマルチキャストクライアント端末が、あるネットワークに存在するかど
うかを検出することができる。
本発明の他の観点は、マルチキャストクライアント端末を収容するパケット中継
装置であって、マルチキャストグループと、マルチキャストグループのクライア
ントとなる端末のアドレスと、マルチキャストグループの送信元となるアドレス
との対応を管理する管理テーブルを備えることを特徴とするパケット中継装置で
あり、このテーブルを用いて、ソース非限定型マルチキャストグループ参加要求
をソース限定型マルチキャストグループ参加要求に変換する。
Another aspect of the present invention is a packet relay apparatus that accommodates multicast client terminals, and a multicast client terminal that participates in a multicast group from a specific multicast transmission source is present in a certain network in response to a multicast participation inquiry. This is a packet relay device that can detect whether or not the multicast client terminal does not have a function of responding to a multicast participation inquiry for specifying a multicast transmission source. In this aspect, by searching a correspondence table of multicast group addresses, multicast client terminal addresses, and multicast source addresses corresponding to them, multicast client terminals participating in a multicast group from a specific multicast source are It can be detected whether it exists in a certain network.
Another aspect of the present invention is a packet relay apparatus that accommodates multicast client terminals, and manages correspondence between multicast groups, addresses of terminals that are clients of the multicast group, and addresses that are multicast group transmission sources. The packet relay apparatus includes a management table, and uses this table to convert a source non-restricted multicast group join request into a source-restricted multicast group join request.
本発明の他の観点は、ソース非限定型マルチキャストグループ参加要求をソー
ス限定型マルチキャストグループ参加要求に変換する方法である。具体的には、
送信元非限定のマルチキャストしかサポートしていない端末からのマルチキャス
トグループへの参加要求に含まれるマルチキャストグループアドレスとその参加
要求の発生した回線とをもとに、そのマルチキャストネットワークへのネットワ
ーク管理者が許可する送信元サーバをマルチキャスト送信元管理表で算出する。
マルチキャストルータは送信元非限定のマルチキャストグループへの参加要求を
、ネットワーク管理者が許可する送信元サーバからのマルチキャストグループへ
の参加要求に変換する。また、マルチキャストルータが特定の送信元サーバから
のマルチキャストグループに参加する端末があるネットワークに存在するか否か
を定期的に調べる際に、そのマルチキャストグループアドレスとその参加要求の
発生した回線とをもとにそのマルチキャストネットワークへのネットワーク管理
者が許可する送信元サーバをマルチキャスト送信元管理表にて算出する。算出さ
れた送信元サーバが調べようとしている送信元サーバと不一致ならば、その送信
元サーバからのマルチキャストアドレスに参加する端末は回線には存在しないと
マルチキャストルータは判断する。算出された送信元サーバが調べようとしてい
る送信元サーバと一致した場合には、マルチキャストルータは送信元サーバを特
定せずにマルチキャストグループへ参加している端末が回線に存在するか否かを
従来同様な方法で調べる。ここで該当する端末が見つかるか否かが即ちその送信
元サーバからのマルチキャストアドレスに参加する端末が回線に存在するか否か
である。 他の観点は、マルチキャストクライアントとそのマルチキャストクラ
イアントを収容するマルチキャスト中継装置とマルチキャストグループアドレス
とマルチキャストクライアントアドレスとそれらに対応するマルチキャスト送信
元アドレスとの対応表から構成されるネットワークにおいて、マルチキャストク
ライアントからの送信元未指定のマルチキャストグループへの参加要求が発生し
たとき、マルチキャスト送信元アドレス対応表を基にして、その参加要求を行っ
たマルチキャストクライアントのアドレスからそのマルチキャストグループアド
レスに対応する送信元アドレスを検索することにより、発生した送信元未指定の
マルチキャストグループへの参加要求を送信元を指定したマルチキャストグルー
プ参加要求に変換する方法である。また、マルチキャストクライアントとそのマ
ルチキャストクライアントを収容するマルチキャスト中継装置とマルチキャスト
グループアドレスとマルチキャストクライアントアドレスとそれらに対応するマ
ルチキャスト送信元アドレスとの対応表から構成されるネットワークにおいて、
マルチキャスト中継装置から特定の送信元からのマルチキャストグループへの参
加問い合わせがマルチキャスト中継装置のあるインタフェースに発生したとき、
マルチキャスト送信元アドレス対応表を基にして、その参加問い合わせを送信す
るインタフェースにおけるマルチキャスト中継装置のアドレスからマルチキャス
トグループに対応するネットワーク管理者が定義したマルチキャスト送信元アド
レスを検索する方法である。
Another aspect of the present invention is a method for converting a source-unlimited multicast group participation request into a source-limited multicast group participation request. In particular,
Allow the network administrator to the multicast network based on the multicast group address included in the request to join the multicast group from the terminal that supports only the transmission source unlimited multicast and the line where the join request has occurred. The transmission source server to be calculated is calculated from the multicast transmission source management table.
The multicast router converts the request for participation in the multicast group not limited to the transmission source into a request for participation in the multicast group from the transmission source server permitted by the network administrator. In addition, when a multicast router periodically checks whether there is a terminal that participates in a multicast group from a specific source server in a network, the multicast group address and the line on which the join request has been generated are also included. At the same time, the transmission source server permitted by the network administrator for the multicast network is calculated in the multicast transmission source management table. If the calculated transmission source server does not match the transmission source server to be examined, the multicast router determines that there is no terminal participating in the multicast address from the transmission source server on the line. When the calculated transmission source server matches the transmission source server to be examined, the multicast router does not specify the transmission source server and determines whether there is a terminal participating in the multicast group on the line. Check in a similar way. Here, whether or not a corresponding terminal is found, that is, whether or not a terminal participating in a multicast address from the transmission source server exists on the line. Another aspect is that a multicast client, a multicast relay apparatus accommodating the multicast client, a multicast group address, a multicast client address, and a multicast source address corresponding to the corresponding table, a transmission from the multicast client. When a request to join an original unspecified multicast group occurs, the source address corresponding to the multicast group address is searched from the address of the multicast client that made the join request based on the multicast source address correspondence table. This is a method for converting a request to join a multicast group for which the transmission source is not specified into a multicast group participation request for which the transmission source is specified. . In addition, in a network composed of a correspondence table of a multicast client, a multicast relay device accommodating the multicast client, a multicast group address, a multicast client address, and a multicast source address corresponding to them,
When an inquiry to join a multicast group from a specific source from a multicast relay device occurs on an interface with the multicast relay device,
This is a method of searching for a multicast source address defined by the network administrator corresponding to the multicast group from the address of the multicast relay device in the interface that transmits the participation inquiry based on the multicast source address correspondence table.
本発明の範囲は、上記の方法を実現するネットワークシステム、および、上記
のパケット中継装置を用いたネットワークシステムを含むものである。
The scope of the present invention includes a network system that implements the above method and a network system that uses the above packet relay device.
本発明を用いると、エンドユーザ端末を直接収容するマルチキャストルータを
変更するだけで、ソース非限定型マルチキャストしかサポートしないエンドユー
ザ端末も、ソース限定型マルチキャストネットワークに参加できるようになる。
エンドユーザ端末からの参加要求や離脱要求を元にマルチキャストルータがマル
チキャストへの参加、離脱を決定するので、エンドユーザがあるマルチキャスト
トラフィックを必要としなくなったらそのマルチキャストトラフィックはエンド
ユーザへ流れなくなる。
By using the present invention, an end user terminal that supports only source-unlimited multicast can participate in the source-limited multicast network only by changing the multicast router that directly accommodates the end-user terminal.
Since the multicast router determines whether to join or leave the multicast based on the join request or leave request from the end user terminal, the multicast traffic will not flow to the end user when the end user no longer needs the multicast traffic.
以下本発明の実施形態を具体的に説明する。 Embodiments of the present invention will be specifically described below.
図1は本発明の対象であるソース限定型マルチキャストルーティングの全体像
を示す。図2は本発明を用いたソース限定型マルチキャストルーティング変換装
置の全体図である。図3は、マルチキャストネットワークにおいて端末を収容す
る位置にあるエッジルータがソース非限定型マルチキャストグループ参加要求を
ネットワーク管理者が許可した送信元サーバに限定されたマルチキャストグルー
プ参加要求に変換する方法を示すフローチャートであり、図4はソース限定型マ
ルチキャストグループに参加する端末の問い合わせをソース非限定型のマルチキ
ャストグループ参加要求に変換する方法を示すフローチャートである。図5、図6
、図7では、本発明の別の実施例を紹介する。
FIG. 1 shows an overview of source limited multicast routing which is the subject of the present invention. FIG. 2 is an overall view of a source-limited multicast routing conversion apparatus using the present invention. FIG. 3 is a flowchart illustrating a method in which an edge router in a location that accommodates a terminal in a multicast network converts a non-source limited multicast group participation request into a multicast group participation request limited to a transmission source server permitted by a network administrator. FIG. 4 is a flowchart showing a method for converting an inquiry of a terminal participating in a source limited multicast group into a source non-limited multicast group participation request. 5 and 6
FIG. 7 introduces another embodiment of the present invention.
図1を用いてまず一般的なマルチキャスト通信の実現方法を説明する。マルチ
キャストクライアント端末100はマルチキャストグループに参加するとき、端末1
00を直接収容する位置にあるマルチキャストルータ110に対してマルチキャスト
グループへの参加要求を送信する。従来型のソース非限定マルチキャストの場合
にはIGMPv2やMLDv1といったマルチキャストグループ管理プロトコルが、またソ
ース限定マルチキャストの場合にはIGMPv3やMLDv2といったマルチキャストグル
ープ管理プロトコルが、それぞれ用いられる。マルチキャストルータ110はマル
チキャストグループへの参加要求を回線116経由でマルチキャストグループ管理
パケット処理部114にて受信する。マルチキャストグループ管理パケット処理部1
14は受信したマルチキャスト参加要求をマルチキャスト経路制御部112に対して
通知する。マルチキャスト経路制御部112は隣接するマルチキャストルータ群の
うち送信元方向のマルチキャストルータ121(ソース限定型マルチキャストの場合
は指定されたソースアドレスにユニキャストで到達するためのネクストホップル
ータである。ソース非限定型マルチキャストの場合はグループアドレスに対応し
てネットワーク管理者によって定義されたランデブーポイントと呼ばれるアドレ
スにユニキャストで到達するためのネクストホップルータ)に対してそのマルチ
キャストグループへの参加要求があったことを通知する。このルータ間のグルー
プ参加離脱通知にはPIM-SMなどのマルチキャストルーティングプロトコルが用い
られる。マルチキャスト経路制御部112は同時に、パケット中継部118に対して、
ルータ121から当該マルチキャストグループ宛に届いたパケット(ソース限定型マ
ルチキャストの場合には、更に指定されたソースからという条件が追加される)
をマルチキャストクライアント端末100のいる回線116へ中継する設定を追加する
。
First, a general multicast communication implementation method will be described with reference to FIG. When multicast
A request to join the multicast group is transmitted to the
14 notifies the multicast
Packets arrived from the
Is added to the
この通知作業とパケット中継設定追加の繰り返しにより、ネットワーク120内
のマルチキャストクライアント端末と送信端末との間に位置する全マルチキャス
トルータがマルチキャスト経路情報を知ることが出来る(ソース非限定型マルチ
キャストの場合、マルチキャストクライアント端末とランデブーポイントのマル
チキャストルータの間のマルチキャストルータのみがマルチキャスト経路情報を
知っているため、ランデブーポイントと送信端末との間のマルチキャストルータ
は必ずしもマルチキャスト経路情報を知らない。しかしながら全てのルータはラ
ンデブーポイントの場所を知っていることが前提になっているため、送信端末か
らマルチキャストグループに対応するランデブーポイントへ到達できるので、最
終的には送信端末と受信端末の間の全ルータでマルチキャスト経路情報を知るこ
とが可能である。従って、マルチキャストネットワーク120内のマルチキャスト
送信サーバ130がそのマルチキャストグループ宛に通信すると、マルチキャスト
ルータ122、121、110を介して端末100へも通信が流れるようになる。
By repeating this notification work and adding packet relay settings, all the multicast routers located between the multicast client terminal and the transmitting terminal in the network 120 can know the multicast route information (in the case of source-unlimited multicast, multicast Since only the multicast router between the client terminal and the rendezvous point multicast router knows the multicast route information, the multicast router between the rendezvous point and the sending terminal does not necessarily know the multicast route information. Since it is assumed that the location of the point is known, it is possible to reach the rendezvous point corresponding to the multicast group from the transmitting terminal. All the routers at the end can know the multicast route information, so when the
マルチキャストルータ110のマルチキャストグループ管理部114は端末100がマ
ルチキャストグループに参加しているかを把握するために、端末100の存在する
回線116に対してマルチキャスト参加者がいるかどうかを定期的に確認している
。端末100がマルチキャストグループに参加している場合には、端末100はその確
認の問合せに対してそのマルチキャストグループへの参加要求を返答する。これ
らのやりとりに用いられるプロトコルは、ソース限定型マルチキャストの問い合
わせの場合にはIGMPv3やMLDv2であり、ソース非限定型マルチキャストの場合に
はIGMPv2やMLDv1である。既に端末100がそのマルチキャストグループには参加し
ていない場合、端末100は何も返事を返さない。そのため回線116において一定時
間マルチキャスト参加要求が途絶えると、マルチキャストルータ110は回線116に
はそのマルチキャストグループに参加している端末が存在しないと判断して、送
信元方向の隣接マルチキャストルータ121にそのマルチキャストグループからの
離脱要求をPIM-SMなどのマルチキャストルーティングプロトコルを用いて送信す
る。
The multicast group management unit 114 of the
マルチキャスト経路制御部112は同時に、パケット中継部118に対して、ルータ
121から当該マルチキャストグループ宛に届いたパケット(ソース限定型マルチキ
ャストの場合には、更に指定されたソースからという条件が追加される)をマル
チキャストクライアント端末100のいるネットワークへ中継する設定を削除する
。
At the same time, the multicast
The setting for relaying the packet that has arrived from 121 to the multicast group (in the case of source-limited multicast, a condition that the specified source is further added) to the network where
この通知作業とパケット中継設定削除の繰り返しによりネットワーク120内の
全マルチキャストルータにエッジルータ110におけるそのマルチキャストグルー
プへの経路情報の消失が広まるので、マルチキャスト送信サーバ130がマルチキ
ャストグループ宛に通信しても端末100へその通信が届かなくなる。
By repeating this notification work and packet relay setting deletion, the loss of route information to the multicast group in the
ソース非限定型マルチキャストにおいては、マルチキャストクライアント端末
100からマルチキャストルータ110を介してネットワーク120全体に広告される参
加要求や離脱要求にマルチキャストグループアドレスしか含まれないのに対して
、ソース限定型マルチキャストへの参加要求の場合はマルチキャスト送信サーバ
130のアドレスとマルチキャストグループアドレスのペアが端末100から広告され
る。このためソース限定型マルチキャストの場合には、指定されたマルチキャス
ト送信サーバ130からのトラフィックしかマルチキャストクライアント端末100に
到達しないようにネットワーク120で経路制御を行うことが出来る。指定されて
いないマルチキャスト送信サーバ131からの同じマルチキャストアドレスへのト
ラフィックは、ソース非限定型マルチキャストではマルチキャスト送信サーバ13
0からと同じようにマルチキャストクライアント端末100へ到達する。一方ソース
限定型マルチキャストでは、送信元サーバ131からのマルチキャストパケットの
中継方法がネットワーク120内に存在しないために、送信元サーバが異なれば同
じマルチキャストアドレスでもトラフィックが要求元には到達しないように経路
制御されるからである。
Multicast client terminal for source-unlimited multicast
In the case of a request for participation in source limited multicast, a multicast transmission server is included in the participation request and withdrawal request advertised from 100 to the entire network 120 via the
The terminal 100 advertises 130 address / multicast group address pairs. Therefore, in the case of source-limited multicast, route control can be performed in the network 120 so that only traffic from the designated
The
ソース限定型マルチキャストを実現するためにはマルチキャストクライアント
端末100とマルチキャストルータ110との間の通信、マルチキャストルータ110と
隣接するマルチキャストルータ122との間の通信の両方において、送信元サーバ
をマルチキャストグループアドレスと共に広告する必要があるが、後者のルータ
間の通信については既存のマルチキャスト制御プロトコルPIM-SM(Protocol Inde
pendent Multicast Sparse Mode, IETF RFC2362にて規定される)によって送信元
サーバの情報をやりとりすることができる。前者の端末とマルチキャストルータ
間の通信についてはマルチキャストグループ管理プロトコルが用いられるが、従
来の技術の節にて説明したように必ずしも全ての端末が送信元サーバアドレスを
通知できるマルチキャストグループ管理プロトコルを実装しているわけではない
。そのためソース限定型マルチキャストを実現するためには、端末、マルチキャ
ストルータ間のマルチキャストグループ管理方法が課題となるのである。
In order to realize source-limited multicast, the source server is set together with the multicast group address in both the communication between the
pendent Multicast Sparse Mode (specified in IETF RFC2362) can be used to exchange information about the source server. The multicast group management protocol is used for communication between the former terminal and the multicast router. However, as explained in the section of the prior art, it is not necessary to implement the multicast group management protocol that allows all terminals to notify the source server address. I don't mean. Therefore, in order to realize source limited multicast, a multicast group management method between a terminal and a multicast router becomes a problem.
端末、マルチキャストルータ間のマルチキャストグループ管理に用いられるIG
MPv2やMLDv1では、参加要求(Join)、参加問い合わせ(Query)、離脱要求(Leave)
の3種類のパケットが定義されてい、それぞれが上述の要領で用いられている。
よってこれら3種類のソース非限定型マルチキャストグループ管理パケットを、
ソース限定型マルチキャストの対応するパケットに変換できれば十分である。以
下これら3種類のパケットの変換方法について説明する。
IG used for multicast group management between terminals and multicast routers
In MPv2 and MLDv1, participation request (Join), participation inquiry (Query), withdrawal request (Leave)
These three types of packets are defined, and each is used as described above.
Therefore, these three types of source-unlimited multicast group management packets
It is sufficient if it can be converted into the corresponding packet of source limited multicast. Hereinafter, a method for converting these three types of packets will be described.
図2を用いてソース非限定型マルチキャスト参加要求(Join)並びに離脱要求(Le
ave)をソース限定型マルチキャストに変換する方法を説明する。マルチキャスト
送信元管理表220はマルチキャストグループアドレス欄222、マルチキャスト参加
離脱要求発生元欄223、マルチキャスト送信元サーバアドレス欄224の3つ組の対
応を管理する。本実施例ではルータ管理者が予めマルチキャスト送信元表220の
中身を然るべき内容に埋めてあることを想定している。
Using Fig. 2, source unrestricted multicast join request (Join) and leave request (Le
A method for converting ave) to source-limited multicast will be described. The multicast transmission source management table 220 manages the correspondence of the triple group of the multicast
図3に基づいて、マルチキャストルータ110のマルチキャストグループ管理パケ
ット変換部210が回線116からのソース非限定型マルチキャスト参加要求をソース
限定型に変換する方法を説明する。端末100からのマルチキャスト参加要求を受
信すると(ステップ300)、マルチキャストグループ管理パケット変換部210はその
要求がソース限定型マルチキャスト参加要求かソース非限定型マルチキャスト参
加要求かを判断する(ステップ310)。IPv4のIGMPやIPv6のMLDの場合、具体的には
そのパケット長を基に識別可能である。ソース限定型の場合マルチキャストグル
ープ管理パケット変換部210は、そのソース限定型マルチキャスト参加要求をそ
のままマルチキャストグループ管理パケット処理部114へ送信する(ステップ350)
。ソース限定型でない場合、マルチキャストグループ管理パケット変換部210は
、そのマルチキャスト参加要求のソースアドレスすなわち端末100のアドレスと
マルチキャスト参加要求に含まれるマルチキャストグループアドレスの組が、マ
ルチキャストグループ管理パケット発生元欄223及びマルチキャストグループア
ドレス欄222の両方にマッチするエントリがマルチキャスト送信元管理表220にあ
るかどうかを調べる(ステップ330)。エントリがない場合はそのマルチキャスト
への参加要求はネットワーク管理者から拒否されたことを意味するので、マルチ
キャストグループ管理パケット変換部210は、参加要求を無視する(ステップ340)
。エントリがあった場合には、マルチキャストグループ管理パケット変換部210
は算出された送信元サーバの内容をチェックする。内容が"don't care"だった場
合は、そのマルチキャストグループ参加要求はソース非限定型として処理される
べきなので、そのままマルチキャストグループ管理パケット処理部114へ渡され
る(ステップ360)。それ以外の場合は、ステップ330で検出したソースアドレスか
らのマルチキャストへの参加要求をマルチキャストグループ管理パケット処理部
114に渡す(ステップ370)。上と全く同じ方法で、マルチキャストルータ110のマ
ルチキャストグループ管理パケット変換114は回線116からのソース非限定型マル
チキャスト離脱要求をソース限定型に変換する。
Based on FIG. 3, a method by which the multicast group management
. If the source is not limited to the source, the multicast group management
. If there is an entry, the multicast group
Checks the content of the calculated source server. If the content is “don't care”, the multicast group join request is to be processed as a source non-restricted type, and is passed to the multicast group management packet processing unit 114 as it is (step 360). Otherwise, the multicast group management packet processing unit sends a multicast participation request from the source address detected in step 330.
114 (step 370). In exactly the same manner as above, the multicast group management packet conversion 114 of the
図4に基づいて、マルチキャストルータ110のマルチキャストグループ管理パケ
ット変換部210が、マルチキャスト経路制御部112からのソース限定型マルチキャ
スト参加問合せ(Query)をソース非限定型に変換する方法を説明する。 マルチキ
ャスト経路制御部112からの回線116に対するマルチキャスト参加問合せをマルチ
キャストグループ管理パケット処理部114経由で受信すると(ステップ400)、マル
チキャストグループ管理パケット変換部210はその問合わせがソース限定型マル
チキャスト参加問合わせかソース非限定型マルチキャスト参加問合せかを判断す
る(ステップ410)。ソース非限定型の場合はマルチキャストグループ管理パケッ
ト変換処理部210は、そのマルチキャスト参加問合わせをそのまま指定された回
線116に送信する(ステップ420)。ソース限定型の場合はその問合せに含まれるマ
ルチキャストアドレス、問合せを送る先の回線116のアドレスに、マルチキャス
トグループアドレス欄222、マルチキャストグループ管理パケット発生元欄223が
それぞれ合致するエントリがマルチキャスト送信元管理表220に含まれているか
どうかを調べる(ステップ430)。該当するエントリが存在しない場合は、そのマ
ルチキャストグループはネットワーク管理者により運用を拒否されたことを意味
するので、マルチキャストグループ管理パケット変換部210は参加問合せを送信
しない(ステップ440)。エントリが存在する場合は、このエントリの送信元サー
バ欄224のアドレスがそのソース限定型マルチキャスト参加問い合わせの中のソ
ースアドレスを含むか否かを確認する(ステップ450)。含まれない場合には、そ
のマルチキャストへの参加要求はネットワーク管理者から拒否されたことを意味
するので、マルチキャスト参加離脱管理部は問合せを送信しない(ステップ440)
。含まれている場合にはその送信元アドレスはネットワーク管理者の認めたもの
であることになるので、マルチキャストグループ管理パケット変換部210は問合
せに含まれるマルチキャストアドレスへのソース非限定型の問合せを回線116に
送信すればよい(ステップ460)。
Based on FIG. 4, a method in which the multicast group management
. If it is included, the source address is approved by the network administrator, so the multicast group management
尚本発明ではマルチキャストルータ110のマルチキャストグループ管理パケッ
ト処理部114においてソース非限定型マルチキャストグループ管理パケットをソ
ース限定型マルチキャストグループ管理パケットに変換している。そのためマル
チキャストルータ110のマルチキャスト経路制御部112においては、ソース限定型
マルチキャストをサポートしている端末が回線116に存在しているかのように見
えるだけである。よってマルチキャストルータ110と隣接マルチキャストルータ1
22との間とでの経路制御については本発明によって何ら変更の必要がない。その
ため本発明にて変更が必要なのはマルチキャストネットワーク120において端末1
00を収容するマルチキャストルータ110のみである。
In the present invention, the multicast group management packet processing unit 114 of the
There is no need to change the path control between the terminal 22 and the terminal 22 according to the present invention. Therefore, in the present invention, it is necessary to change the
Only the
本発明では、ユーザが任意のマルチキャスト送信元サーバを選ぶことができな
い。その点ではソース非限定マルチキャスト端末を完全にソース限定型マルチキ
ャストに対応させる変換技術にはなっていない。しかしながら従来技術の節でも
述べたように、ソース限定型マルチキャストはストリーミングのように数少ない
サーバからのマルチキャスト通信を対象にしたものであること及びストリーミン
グサーバは一般にネットワーク管理者が運営するものであることから、実運用上
の問題は少ないと考えられる。
In the present invention, the user cannot select any multicast transmission source server. In that respect, it is not a conversion technique for making source-unlimited multicast terminals completely compatible with source-limited multicast. However, as described in the section of the prior art, source-limited multicast is intended for multicast communications from a few servers such as streaming, and the streaming server is generally operated by a network administrator. There are few practical problems.
本発明は上記実施例の形以外でも実現可能であることを、以下図5、図6および
図7を用いて説明する。
It will be described below with reference to FIGS. 5, 6 and 7 that the present invention can be realized in forms other than the embodiment described above.
上記実施例ではマルチキャストグループ管理パケット処理部114の機能をマル
チキャストルータ110の中に組み込んでいる。
図5はマルチキャストグループ管理パケット処理部114の機能を外に出した実施例
である。この場合、マルチキャストグループ管理パケット変換装置500は、マル
チキャストグループ管理パケット以外のパケットについては端末100とマルチキ
ャストルータ110の間でそのままパケットを通過させる。マルチキャスト管理パ
ケットが回線501または502から入力された場合は、マルチキャストグループ管理
パケット変換部210でそのパケットを以下の処理によって変換した後に、それぞ
れ回線502または501へ出力する。すなわち図3の処理によりマルチキャスト参加
要求パケット及び離脱要求パケットをソース限定マルチキャスト対応版に変換し
、マルチキャストルータ110から入力されたマルチキャスト参加離脱問い合わせ
パケットを図4の処理によりソース非限定マルチキャスト対応版に変換する、プ
ロトコル変換装置として機能することになる。
In the above embodiment, the function of the multicast group management packet processing unit 114 is incorporated in the
FIG. 5 shows an embodiment in which the function of the multicast group management packet processing unit 114 is removed. In this case, the multicast group management
図2並びに図5の実施例ではマルチキャストルータ110の中にマルチキャスト送
信元管理表220が存在することを前提にしている。
図6ではマルチキャスト送信元管理表をマルチキャストルータ110から分離した実
施例を紹介する。図3及び4の処理にて表220の検索処理を行うとき図2並びに図5
の実施例では内部テーブルを引いているが、図6ではマルチキャストルータ110か
らマルチキャスト送信元管理サーバ600へネットワーク経由で問い合わせを行う
ことにより同様な検索を実現している。これにより、各マルチキャストルータの
マルチキャスト送信元管理表を一括管理することも可能である。この場合は各マ
ルチキャストルータがこのサーバに対して問い合わせを行うことにより、上で記
述したマルチキャスト送信元管理表220の検索処理を行う。問い合わせに用いる
通信プロトコルとしては、Radius(RFC2865)などの既存のネットワークデータベ
ース検索プロトコルを利用すれば十分である。
図7はマルチキャスト送信元管理表をユーザからのリクエストにより自動更新す
る実現例の全体図である。図2、図5および図6の実施例ではマルチキャスト送信
元管理表220はネットワーク管理者が別途入力することを仮定しているが、図7の
ように本発明を実現することによりマルチキャスト送信元管理表220の設定を半
自動化することも可能である。一般に有償コンテンツをマルチキャスト配信する
ケースでは、ユーザとの有償コンテンツの利用契約を契約管理サーバ700によっ
て管理する必要がある。契約管理サーバ700で管理する契約台帳710にユーザネッ
トワーク情報711、契約しているセッション(=送信元サーバとマルチキャストグ
ループアドレスの組)712とを含ませ、その内容をマルチキャスト送信元管理サー
バ600へネットワーク経由で反映させることによって、ユーザからのリクエスト
によってマルチキャスト送信元管理表220の内容を自動的に追加削除することも
可能である。契約管理サーバ700からマルチキャスト送信元管理サーバ600への通
信に用いるプロトコルとしては、マルチキャスト送信元管理表220の不法な更新
を防ぐようなセキュリティ機能を有するHTTPSなどの既存のプロトコルを用いれ
ば十分である。
2 and FIG. 5 is based on the premise that the multicast transmission source management table 220 exists in the
FIG. 6 introduces an embodiment in which the multicast transmission source management table is separated from the
In this embodiment, the internal table is drawn, but in FIG. 6, a similar search is realized by making an inquiry from the
FIG. 7 is an overall view of an implementation example in which the multicast transmission source management table is automatically updated by a request from the user. In the embodiment of FIGS. 2, 5, and 6, it is assumed that the multicast source management table 220 is input separately by the network administrator, but multicast source management is realized by implementing the present invention as shown in FIG. The settings in Table 220 can be semi-automated. In general, in the case where paid contents are distributed by multicast, the contract management server 700 needs to manage a contract for using paid contents with the user. The contract ledger 710 managed by the contract management server 700 includes user network information 711 and a contracted session (= a combination of a transmission source server and a multicast group address) 712, and the contents are networked to the multicast transmission
100 マルチキャストクライアント端末
110 マルチキャストルータ
112 マルチキャスト経路制御部
114 マルチキャストグループ管理パケット処理部
116 マルチキャストルータ回線
120 ネットワーク
122 マルチキャストルータ
130 マルチキャスト送信サーバ
131 マルチキャスト送信サーバ
210 マルチキャストグループ管理パケット変換部
220 マルチキャスト送信元管理表
222 マルチキャストアドレス欄
223 マルチキャストグループ管理パケット発生元欄
224 マルチキャスト送信元サーバアドレス欄
500 マルチキャストグループ管理パケット変換装置
600 マルチキャスト送信元管理サーバ
700 契約管理サーバ。
100 multicast client terminals
110 Multicast router
112 Multicast route controller
114 Multicast group management packet processor
116 Multicast router line
120 network
122 Multicast router
130 Multicast sending server
131 Multicast sending server
210 Multicast group management packet converter
220 Multicast source management table
222 Multicast address field
223 Multicast group management packet source column
224 Multicast source server address field
500 Multicast group management packet converter
600 Multicast source management server
700 Contract management server.
Claims (4)
マルチキャストクライアント端末に接続可能な回線と、
マルチキャストクライアント端末からのマルチキャストグループ参加要求に含まれる、マルチキャストグループアドレスと、前記マルチキャストグループ参加要求の送信元であるマルチキャストクライアント端末アドレスと、それらに対応するマルチキャスト送信元アドレスとを対応付けて対応情報として記憶する記憶部と、を備え、
マルチキャストグループへの参加問合せに含まれるマルチキャストグループアドレスと当該問合せを送る前記回線のアドレスに、上記マルチキャストグループアドレスと上記マルチキャストクライアント端末アドレスがそれぞれ該当する上記対応情報が上記記憶部に記憶されているかどうか調べ、該当する対応情報が記憶されていない場合は、そのマルチキャストグループはネットワーク管理者により運用を拒否されたものとして処理するパケット中継装置。 A packet relay device accommodating a multicast client terminal,
A line that can be connected to a multicast client terminal;
Corresponding information associating a multicast group address , a multicast client terminal address that is a transmission source of the multicast group participation request, and a corresponding multicast transmission source address included in the multicast group participation request from the multicast client terminal A storage unit for storing,
Whether the storage unit stores the correspondence information corresponding to the multicast group address and the multicast client terminal address corresponding to the multicast group address included in the inquiry to join the multicast group and the address of the line to which the inquiry is sent. If the corresponding correspondence information is not stored, the packet relay device that processes the multicast group as being rejected by the network administrator.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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Citations (1)
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- 2007-12-27 JP JP2007335608A patent/JP4530039B2/en not_active Expired - Fee Related
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