JP4800916B2 - Data relay device - Google Patents
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Description
本発明は、マルチキャストデータのデータ中継を行なうデータ中継装置に関するものである。 The present invention relates to a data relay device that relays data of multicast data.
ネットワーク上で複数の相手を指定して同じデータを送信する通信システムとして、マルチキャスト通信ネットワークがある。このマルチキャスト通信ネットワークとしては、例えばマルチキャストルータと、このマルチキャストルータに接続された1〜複数のレイヤ2スイッチと、レイヤ2スイッチに接続された端末(マルチキャスト受信端末)とを含んで構成されるレイヤ2ネットワークがある。 There is a multicast communication network as a communication system that designates a plurality of partners on a network and transmits the same data. As this multicast communication network, for example, a layer 2 including a multicast router, one to a plurality of layer 2 switches connected to the multicast router, and a terminal (multicast receiving terminal) connected to the layer 2 switch. There is a network.
一般的なマルチキャストでは、マルチキャストパケットがレイヤ2ネットワーク上でフラッディングされてレイヤ2ネットワーク内全体に中継される。そして、マルチキャストパケットが到着した各装置において、マルチキャストパケットを選択的に受信している。このため、レイヤ2ネットワーク上でのマルチキャストデータトラヒックが増大することとなる。 In general multicast, a multicast packet is flooded on the layer 2 network and relayed throughout the layer 2 network. Each device that has received the multicast packet selectively receives the multicast packet. For this reason, multicast data traffic on the layer 2 network increases.
レイヤ2ネットワーク上でのマルチキャストデータトラヒックを削減させる技術として、レイヤ2スイッチにスヌーピングスイッチを適用する方法がある。このスヌーピングスイッチ(レイヤ2スイッチ)では、マルチキャスト受信要求メッセージ(Queryメッセージ)を含むパケットを受信した際に、受信したパケットの内容を識別(解析)している。スヌーピングスイッチは、例えばマルチキャストルータと端末間で交換されるマルチキャストメンバシップ管理プロトコル(例えばRFC3376 IGMPv3やRFC3810 MLDv2)のパケットを解析している。さらに、スヌーピングスイッチでは、受信したメッセージに含まれるマルチキャストグループIPアドレスとメッセージ受信ポートを記録しておく。そして、記録しておいたマルチキャストグループIPアドレス宛のマルチキャストパケットが到着した場合には、記録しておいたポートに向けてマルチキャストパケットを配信(データ中継)する。 As a technique for reducing multicast data traffic on a layer 2 network, there is a method of applying a snooping switch to a layer 2 switch. The snooping switch (layer 2 switch) identifies (analyzes) the content of the received packet when a packet including a multicast reception request message (Query message) is received. The snooping switch analyzes a packet of a multicast membership management protocol (for example, RFC3376 IGMPv3 or RFC3810 MLDv2) exchanged between a multicast router and a terminal, for example. Further, the snooping switch records the multicast group IP address and message reception port included in the received message. When a multicast packet addressed to the recorded multicast group IP address arrives, the multicast packet is distributed (data relayed) to the recorded port.
このように、スヌーピングスイッチでは、マルチキャスト受信要求メッセージを受信していないポートにはマルチキャストパケットを中継せず、レイヤ2ネットワーク上でデータを選択的に中継することによって、不要なマルチキャストデータトラヒックを削減している。 In this way, the snooping switch reduces unnecessary multicast data traffic by selectively relaying data on the layer 2 network without relaying multicast packets to ports that have not received the multicast reception request message. ing.
しかしながら、レイヤ2ネットワークが大規模化して端末数が増加すると、レイヤ2ネットワークにスヌーピングスイッチを適用して、マルチキャストメンバシップ管理プロトコルを用いた場合であっても、レイヤ2ネットワーク内を流れるデータ量が増大する。すなわち、例えばIGMP/MLDスヌーピング機能を有するレイヤ2スイッチを含んで構成されるレイヤ2ネットワークでは、マルチキャストルータがマルチキャストグループメンバシップ管理のためにQueryメッセージを送信し、レイヤ2スイッチがQueryメッセージを全ポートに中継している。そして、マルチキャストグループに参加する各端末はQueryメッセージに対してマルチキャスト受信応答メッセージ(Reportメッセージ)を送信する。レイヤ2スイッチは、Reportメッセージを受信すると、その内容を学習するとともに、マルチキャストルータ30側のポートにReportメッセージを中継する。
However, when the layer 2 network becomes larger and the number of terminals increases, even if a snooping switch is applied to the layer 2 network and a multicast membership management protocol is used, the amount of data flowing in the layer 2 network is reduced. Increase. That is, for example, in a layer 2 network including a layer 2 switch having an IGMP / MLD snooping function, a multicast router transmits a query message for managing multicast group membership, and the layer 2 switch transmits the query message to all ports. Relay to Each terminal participating in the multicast group transmits a multicast reception response message (Report message) in response to the Query message. When the layer 2 switch receives the report message, it learns the content and relays the report message to the port on the
このため、レイヤ2ネットワーク内に多数の受信端末が存在すると、マルチキャストルータのポートに多数のReportメッセージが集中することとなる。これにより、マルチキャストルータ近傍のリンク帯域が多量に消費されるとともに、マルチキャストルータのパケット受信に対する処理負荷が増大する。 For this reason, if there are a large number of receiving terminals in the layer 2 network, a large number of Report messages will be concentrated on the ports of the multicast router. This consumes a large amount of link bandwidth in the vicinity of the multicast router and increases the processing load on the multicast router for packet reception.
非特許文献1に記載の通信システムでは、レイヤ2スイッチが、下流側(端末接続側)の複数ポートで記録したマルチキャスト受信者接続情報を集約し、ソースアドレスが未定アドレス(IPv4ならば0.0.0.0、IPv6ならば(::))であるマルチキャスト受信要求メッセージ(Queryメッセージ)を生成して上流側(ルータ接続側)のポートに送信するプロキシ応答機能の実装を示唆している。 In the communication system described in Non-Patent Document 1, the layer 2 switch aggregates multicast receiver connection information recorded at a plurality of ports on the downstream side (terminal connection side), and the source address is an undetermined address (0.04 if IPv4). .0.0, IPv6 (: :)), a multicast reception request message (Query message) is generated and a proxy response function that transmits the message to the upstream side (router connection side) port is suggested.
非特許文献2に記載の通信システムでは、プロキシ装置がIGMP/MLDのメッセージ交換を終端するとともに、マルチキャストルータの存在する上流に対してはホストとして動作し、受信ホストの存在する下流に対してはルータとして動作している。 In the communication system described in Non-Patent Document 2, the proxy device terminates the IGMP / MLD message exchange, operates as a host for the upstream where the multicast router exists, and for the downstream where the receiving host exists. Operates as a router.
このように、非特許文献1,2では、通信システムのレイヤ2スイッチが、マルチキャスト受信者接続情報を集約可能なIGMPスヌーピング機能を有している。そして、マルチキャストルータの送信するQueryメッセージは、マルチキャストルータと下流側で接続しているレイヤ2スイッチ(最上流のスイッチ)で終端させている。この最上流のレイヤ2スイッチは、自装置の持つ集約された受信者情報に基づいてReportメッセージを生成し、マルチキャストルータに送信している。これにより、マルチキャストルータは受信端末の存在を確認している。また、最上流のレイヤ2スイッチは、必要に応じてQueryメッセージを生成し自装置よりも下流側に送信している。このとき、IPパケットの送信元アドレスとしては、例えば未定アドレスを用いている。その他のレイヤ2スイッチ(最上流のレイヤ2スイッチよりも下流側のスイッチ)も最上流のレイヤ2スイッチと同様に動作している。 Thus, in Non-Patent Documents 1 and 2, the layer 2 switch of the communication system has an IGMP snooping function that can aggregate multicast receiver connection information. Then, the Query message transmitted from the multicast router is terminated at the layer 2 switch (the most upstream switch) connected to the multicast router on the downstream side. This most upstream layer 2 switch generates a report message based on the aggregated receiver information of its own device and transmits it to the multicast router. As a result, the multicast router confirms the presence of the receiving terminal. Further, the most upstream layer 2 switch generates a Query message as necessary and transmits it to the downstream side of its own device. At this time, for example, an undetermined address is used as the source address of the IP packet. Other layer 2 switches (switches on the downstream side of the most upstream layer 2 switch) operate in the same manner as the most upstream layer 2 switch.
また、特許文献1に記載のレイヤ2スイッチでは、アクセスキャリアネットワークにおいて、P2Pで接続されたユーザ端末とパケット転送装置の間に配置されるレイヤ2スイッチに、配下に接続されるマルチキャストユーザを管理する機能をもたせている。そして、レイヤ2スイッチが、配下のユーザ端末に代わってマルチキャストパケットを受信し、コピー配信することによりレイヤ2スイッチとパケット転送装置の間の帯域消費を押さえている。 Further, in the layer 2 switch described in Patent Document 1, multicast users connected under the layer 2 switch arranged between the user terminal connected by P2P and the packet transfer apparatus are managed in the access carrier network. It has a function. Then, the layer 2 switch receives the multicast packet on behalf of the subordinate user terminal and copies and distributes it, thereby suppressing the bandwidth consumption between the layer 2 switch and the packet transfer apparatus.
しかしながら、上記1つ目の従来技術(RFC4541)では、プロキシ機能の具体的な実現方法が示されておらず、プロキシ機能を用いたマルチキャストを実現することはできなかった。また、レイヤ2スイッチが端末装置へQueryメッセージを送信する際にソースアドレスとして未定アドレスを使用した場合、端末装置がQueryメッセージを正常なパケットとして処理するか否かは不確かである。このため、ソースアドレスが未定アドレスであるQueryメッセージを正常なパケットとして処理しない端末装置を接続した場合に、マルチキャストを正常に行なえないといった問題があった。また、装置固有のIPアドレスをソースアドレスとして用いたとしても、IGMP/MLDルータのQueriy送信ルータ選出プロセスに参加しないようにアドレス割り当てを行なう必要があるため、アドレス管理が複雑になるといった問題があった。 However, in the first prior art (RFC4541), a specific method for realizing the proxy function is not shown, and multicast using the proxy function cannot be realized. In addition, when the layer 2 switch uses the undetermined address as the source address when transmitting the Query message to the terminal device, it is uncertain whether the terminal device will process the Query message as a normal packet. For this reason, when a terminal device that does not process a Query message whose source address is an undetermined address as a normal packet is connected, there is a problem that multicast cannot be performed normally. Even if a device-specific IP address is used as a source address, there is a problem that address management becomes complicated because it is necessary to perform address assignment so as not to participate in the query transmission router selection process of the IGMP / MLD router. It was.
また、上記2つ目の従来技術(RFC4605)では、上流I/Fと下流I/Fを明示的に設定する必要があり、任意の方向にルータまたは端末を接続する構成を適用できないといった問題があった。 Further, in the second prior art (RFC 4605), it is necessary to explicitly set the upstream I / F and the downstream I / F, and there is a problem that a configuration in which a router or a terminal is connected in an arbitrary direction cannot be applied. there were.
また、上記3つ目の従来技術では、制御メッセージを自体を削減することはできず、ネットワーク上でマルチキャストデータトラヒックを削減することはできないといった問題があった。 Further, the third prior art has a problem that the control message itself cannot be reduced and multicast data traffic cannot be reduced on the network.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で容易に効率良くマルチキャスト通信を行なうデータ中継装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a data relay apparatus that performs multicast communication easily and efficiently with a simple configuration.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、レイヤ3のマルチキャストメンバシップ管理プロトコルで用いられマルチキャストルータと受信端末との間で送受信されるメッセージをスヌーピングして、マルチキャスト中継を制御するデータ中継装置において、前記受信端末毎のインタフェースで前記受信端末側とメッセージの送受信を行なう端末側通信部と、前記マルチキャストルータ側とメッセージの送受信を行なうルータ側通信部と、マルチキャストへの参加またはマルチキャストからの離脱を示すメッセージを前記マルチキャストルータに向けて送信するとともに前記マルチキャストルータから送信される前記マルチキャストに関する問い合わせを行なう問合せメッセージを前記受信端末側へ中継して、前記マルチキャストルータ側との間のマルチキャスト中継および前記受信端末側との間のマルチキャスト中継を制御し、且つ前記問合せメッセージに対する前記受信端末からの応答メッセージに基づいて前記受信端末に関する受信者情報を収集し、収集した受信者情報を用いて前記マルチキャスト中継を制御する通信制御部と、を備え、前記受信者情報は、前記各インタフェースに対応するマルチキャストエントリに関するマルチキャスト情報および前記各マルチキャストエントリを管理する管理タイマのタイマ値の情報を含み、前記通信制御部は、前記問合せメッセージのうち離脱する受信者を確認する離脱確認メッセージを前記マルチキャストルータ側から受信した際に、前記各タイマ値に基づいて前記離脱確認メッセージを中継するか否かを判断し、前記離脱確認メッセージを中継すると判断した場合に、前記離脱確認メッセージを中継すると判断させたタイマ値に対応するインタフェースから前記離脱確認メッセージを中継することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is configured to perform multicast relay by snooping messages transmitted and received between a multicast router and a receiving terminal used in a layer 3 multicast membership management protocol. In the data relay apparatus to be controlled, a terminal side communication unit that transmits / receives a message to / from the receiving terminal side at an interface for each receiving terminal, a router side communication unit that transmits / receives a message to / from the multicast router side, and participation in multicast Alternatively, a message indicating departure from the multicast is transmitted to the multicast router, and an inquiry message for inquiring about the multicast transmitted from the multicast router is relayed to the receiving terminal side, and the multicast router is relayed. Controls multicast forwarding between multicast forwarding and the receiving terminal between Toruta side, and collects the recipient information on the receiving terminal based on the response message from said receiving terminal to said inquiry message, collect A communication control unit that controls the multicast relay using the received receiver information, and the receiver information includes multicast information related to the multicast entry corresponding to each interface and a timer of a management timer that manages each multicast entry The communication control unit, when receiving from the multicast router side a confirmation message for confirming a receiver to be separated from the inquiry message, the communication control unit sends the confirmation message based on each timer value. Determine whether to relay, If it is determined that relays serial withdrawal confirmation message, characterized in that it relays the withdrawal confirmation message from the interface which corresponds to the timer value is determined to relaying the withdrawal confirmation message.
この発明によれば、問合せメッセージに対する受信端末からの応答メッセージに基づいて受信端末に関する受信者情報を収集し、収集した受信者情報を用いてマルチキャスト中継を制御するので、簡易な構成で容易に効率良くマルチキャスト通信を行なうことが可能になるという効果を奏する。 According to the present invention, the receiver information about the receiving terminal is collected based on the response message from the receiving terminal to the inquiry message, and the multicast relay is controlled using the collected receiver information. There is an effect that multicast communication can be performed well.
以下に、本発明に係るデータ中継装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a data relay device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係るレイヤ2スイッチを有した通信ネットワークの構成を示す図である。通信ネットワーク1は、ネットワーク上で複数の相手を指定して同じデータを送信するマルチキャスト通信ネットワークであり、レイヤ2スイッチ10、マルチキャストルータ30、端末装置(受信端末)20J〜20Lを備えている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a communication network having a layer 2 switch according to Embodiment 1 of the present invention. The communication network 1 is a multicast communication network that designates a plurality of partners on the network and transmits the same data, and includes a layer 2
レイヤ2スイッチ(データ中継装置)10は、マルチキャストルータ30と端末装置20J〜20Lとの間に配置され、マルチキャストルータ30と端末装置20J〜20Lとの間で送受信されるデータ(メッセージ)をスヌーピングしながらデータ中継(マルチキャスト中継を制御)する。
The layer 2 switch (data relay device) 10 is disposed between the
レイヤ2スイッチ10は、I/F部11Jで端末装置20Jと接続し、I/F部11Kで端末装置20Kと接続し、I/F部11Lで端末装置20Lと接続している。また、レイヤ2スイッチ10は、I/F部16でマルチキャストルータ30と接続している。
The layer 2
レイヤ2スイッチ10は、マルチキャストルータ30から送られるQueryメッセージ(マルチキャスト受信要求メッセージ)51を端末装置20J〜20Lへ中継するとともに、所定の端末装置(例えば、端末装置20J)から送られるReportメッセージ(Queryメッセージに対するマルチキャスト受信応答メッセージ)をマルチキャストルータ30に中継する。また、レイヤ2スイッチ10は、マルチキャストルータ30の送信するマルチキャストデータパケット(Reportメッセージに対するマルチキャストデータ)を所定の端末装置(受信側)へ中継する。
The layer 2 switch 10 relays a Query message (multicast reception request message) 51 sent from the
ここでは、レイヤ2スイッチ10がマルチキャストルータ30からのQueryメッセージ51を端末装置20J〜20Lへ中継し、端末装置20JからのReportメッセージ52をマルチキャストルータ30へ中継している場合を示している。また、ここではマルチキャストルータ30からのマルチキャストデータパケット53をレイヤ2スイッチ10が端末装置20Jに中継している場合を示している。
Here, a case is shown in which the layer 2 switch 10 relays the
なお、以下では、マルチキャスト受信者としてIGMPv1/v2または、MLDv1をサポートした端末装置20J〜20Lが存在するものとして説明する。なお、ここでは通信ネットワーク1が1つのレイヤ2スイッチ10を備える構成の場合について説明したが。通信ネットワーク1が複数のレイヤ2スイッチ10を備える構成としてもよい。この場合、各レイヤ2スイッチ10が互いに接続されるとともに、マルチキャストルータ30と端末装置20J〜20Lとの間に配置される。
In the following description, it is assumed that there are
図2は、本発明の実施の形態1に係るレイヤ2スイッチの構成を示すブロック図である。レイヤ2スイッチ10は、I/F部(端末側通信部)11J〜11L、ルータモード受信部12J〜12L、マルチキャストテーブル記憶部13J〜13L、受信グループ管理テーブル記憶部14、Query受信処理部15、I/F部(ルータ側通信部)16を備えている。なお、ここでのルータモード受信部12J〜12LとQuery受信処理部15が特許請求の範囲に記載の通信制御部に対応する。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the layer 2 switch according to Embodiment 1 of the present invention. The layer 2
I/F部11J〜11Lは、それぞれ端末装置20J〜20Lと接続する通信インタフェースであり、I/F部16はマルチキャストルータ30と接続する通信インタフェースである。
The I /
ルータモード受信部12Jは、I/F部11Jと接続し、I/F部11Jの接続先(端末装置20J)に対してルータモード動作を行なう。ルータモード受信部12Kは、I/F部11Kと接続し、I/F部11Kの接続先(端末装置20K)に対してルータモード動作を行なう。ルータモード受信部12Lは、I/F部11Lと接続し、I/F部11Lの接続先(端末装置20L)に対してルータモード動作を行なう。
The router
マルチキャストテーブル記憶部13Jは、ルータモード受信部12Jと接続し、I/F部11Jのマルチキャスト状態(マルチキャスト情報)を管理するマルチキャストテーブル(I/F部11Jのマルチキャストテーブル)を記憶する。
The multicast
マルチキャストテーブル記憶部13Kは、ルータモード受信部12Kと接続し、I/F部11Kのマルチキャスト状態を管理するマルチキャストテーブル(I/F部11Kのマルチキャストテーブル)を記憶する。
The multicast
マルチキャストテーブル記憶部13Lは、ルータモード受信部12Lと接続し、I/F部11Lのマルチキャスト状態を管理するマルチキャストテーブル(I/F部11Lのマルチキャストテーブル)を記憶する。
The multicast
各マルチキャストテーブル内の各エントリは、マルチキャストアドレス、エントリタイマ(マルチキャストエントリのI/F部毎のエントリタイマ)、ソースリスト、ソースタイマ、除外リスト、フィルタタイマの各フィールドを有している。 Each entry in each multicast table has fields of a multicast address, an entry timer (an entry timer for each I / F portion of the multicast entry), a source list, a source timer, an exclusion list, and a filter timer.
マルチキャストアドレスは、マルチキャストパケットを中継する際に用いるアドレスである。エントリタイマは、I/F部毎のマルチキャストテーブル(マルチキャストエントリ)の管理に用いるタイマであり、各I/F部のエントリが有効か無効かの判断に用いられる。ソースリストは、マルチキャストパケットの送信元となるソースアドレスのリストである。ソースタイマは、ソースリストの管理に用いるタイマであり、ソースリストが有効か無効かの判断に用いられる。除外リストは、受信者(端末装置20J〜20L)が除外を要求しているソースのソースアドレスのリストである。フィルタタイマは、除外リストの管理に用いるタイマであり、除外リストが有効か無効かの判断に用いられる。
The multicast address is an address used when relaying a multicast packet. The entry timer is a timer used for managing a multicast table (multicast entry) for each I / F unit, and is used for determining whether an entry of each I / F unit is valid or invalid. The source list is a list of source addresses from which multicast packets are transmitted. The source timer is a timer used for managing the source list, and is used for determining whether the source list is valid or invalid. The exclusion list is a list of source addresses of sources for which the recipients (
受信グループ管理テーブル記憶部14は、マルチキャストテーブル記憶部13J〜13Lと接続し、受信グループ管理テーブルを記憶する。ここでの受信グループ管理テーブルは、マルチキャストグループアドレス毎に受信者と接続するI/F部11J〜11Lに関する情報のデータテーブル(各I/F部を管理するためのデータテーブル)である。
The reception group management
受信グループ管理テーブル内の各エントリは、マルチキャストアドレス、宛先I/Fのリスト、エントリタイマ、ソースリスト、除外リストの各フィールドを有している。ここでのエントリタイマは、マルチキャストアドレスエントリの管理に用いるタイマであり、マルチキャストアドレスエントリが有効か無効かの判断に用いられる。 Each entry in the reception group management table has fields of a multicast address, a destination I / F list, an entry timer, a source list, and an exclusion list. The entry timer here is a timer used for managing the multicast address entry, and is used for determining whether the multicast address entry is valid or invalid.
Query受信処理部15は、受信グループ管理テーブル記憶部14、I/F部11J〜11L、I/F部16と接続している。Query受信処理部15は、I/F部11J〜11L毎にホストモード動作を行なう。
The query
なお、図2では、I/F部16の先にマルチキャストルータ30が存在する場合のレイヤ2スイッチ10の構成を示しているが、各I/F部11J〜11Lの先にもマルチキャストルータが存在する可能性があるので、全てのI/F部にルータモード受信部およびQuery受信処理部を用意してもよい。
2 shows the configuration of the layer 2
なお、受信グループ管理テーブルやI/F部毎のマルチキャストテーブルが特許請求の範囲に記載の受信者情報に対応する。また、エントリタイマ、ソースタイマ、フィルタタイマが特許請求の範囲に記載の管理タイマに対応する。 The reception group management table and the multicast table for each I / F unit correspond to the recipient information described in the claims. An entry timer, a source timer, and a filter timer correspond to the management timer described in the claims.
つぎに、実施の形態1に係るレイヤ2スイッチの動作手順について説明する。通信ネットワーク1において、マルチキャストルータ30は、所定の周期でGeneral Queryメッセージ(問合せメッセージ)を送信し、レイヤ2スイッチ10はI/F部16でGeneral Queryメッセージを受信する。ここでのGeneral Queryメッセージには、質問間隔(Query Interval)、質問応答間隔(Query Response Interval)、信頼性変数(Robustness Variable)が含まれており、レイヤ2スイッチ10はこれらの値を受信グループ管理テーブル記憶部14で記憶しておく。
Next, an operation procedure of the layer 2 switch according to the first embodiment will be described. In the communication network 1, the
図3は、実施の形態1に係るレイヤ2スイッチがGeneral Queryメッセージを受信した際のQuery受信処理部の動作手順を示すフローチャートであり、図4は、実施の形態1に係るレイヤ2スイッチがReportメッセージを受信した際の、ルータモード受信部の動作手順を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation procedure of the query reception processing unit when the layer 2 switch according to the first embodiment receives the general query message, and FIG. 4 is a flowchart illustrating the operation of the layer 2 switch according to the first embodiment. It is a flowchart which shows the operation | movement procedure of a router mode receiving part at the time of receiving a message.
レイヤ2スイッチ10のI/F部16では、General Queryメッセージを受信すると(ステップS100)、Query受信処理部15へGeneral Queryメッセージを転送する。
When the I /
Query受信処理部15は、受信グループ管理テーブル記憶部14内の受信グループ管理テーブルを検索して、受信グループ管理テーブルにGeneral Queryメッセージに対応するマルチキャストアドレスエントリが存在するか否かを確認する(ステップS110)。
The query
マルチキャストアドレスエントリが存在しない場合(ステップS110、エントリなし)、Query受信処理部15は、General Queryメッセージを受信したI/F部(I/F部16)以外の各I/F部(I/F部11J〜11L)を介してGeneral Queryメッセージを中継する(ステップS120)。例えば、レイヤ2スイッチ10が、端末装置20J〜20LからGeneral Queryメッセージに対するReportメッセージを受信して、端末装置20J〜20Lのマルチキャストアドレスエントリを生成するまでは、各I/F部11J〜11Lから端末装置20J〜20LへGeneral Queryメッセージを中継する。ここでは、まだ端末装置20J〜20LからGeneral Queryメッセージに対するReportメッセージを受信していないので、端末装置20J〜20LにGeneral Queryメッセージを中継することとなる。このように、受信グループ管理テーブルにGeneral Queryメッセージに対応するマルチキャストアドレスエントリが存在しない場合は、端末装置20J〜20LにGeneral Queryメッセージを中継する。
When there is no multicast address entry (step S110, no entry), the Query
通信ネットワーク1上にマルチキャスト受信者(端末装置)が存在する場合、マルチキャスト受信者(端末装置)はGeneral Queryメッセージに対してReportメッセージを応答する。ここでは、端末装置20JがGeneral Queryメッセージに対してReportメッセージを応答し、レイヤ2スイッチ10のI/F部11JがReportメッセージを受信する場合について説明する。I/F部11Jは、端末装置20JからのReportメッセージを受信すると、ルータモード受信部12JにReportメッセージを転送する。
When a multicast receiver (terminal device) exists on the communication network 1, the multicast receiver (terminal device) responds to the General Query message with a Report message. Here, a case will be described in which the
ここで、Reportメッセージを受信した際のルータモード受信部12J〜12Lの動作処理を説明する。なお、ルータモード受信部12J〜12Lは同様の動作を行なうため、ここではルータモード受信部12Jの動作手順について図4を参照して説明する。
Here, an operation process of the router
図4では、レイヤ2スイッチ10で、IGMPv1、IGMPv2、MLDv1などのソース指定を伴わないグループメンバシップ管理プロトコルのReportメッセージを受信した場合の動作手順を示している。
FIG. 4 shows an operation procedure when the layer 2
ルータモード受信部12Jは、I/F部11Jを介してReportメッセージを受信すると(ステップS200)、マルチキャストテーブル記憶部13J内のマルチキャストテーブル(I/F部11Jのマルチキャストテーブル)からReportメッセージに含まれるマルチキャストアドレスを検索する(ステップS210)。
When the router
マルチキャストテーブル記憶部13J内のマルチキャストテーブルに、Reportメッセージのマルチキャストアドレスに該当するエントリが存在しない場合(ステップS210、エントリなし)、ルータモード受信部12Jは、Reportメッセージに対応するマルチキャストエントリ(I/F部11Jのマルチキャストエントリ)をマルチキャストテーブルに生成する(ステップS220)。ここでは、I/F部11Jが端末装置20Jから初めてReportメッセージを受信しているので、I/F部11J(端末装置20J)に対応するマルチキャストエントリを生成する。
When there is no entry corresponding to the multicast address of the Report message in the multicast table in the multicast
マルチキャストエントリを生成した後、ルータモード受信部12Jは、I/F部毎のエントリタイマとして、I/F部11Jのエントリタイマを起動する(ステップS230)。ここでのエントリタイマは、エントリタイマ初期値をMALI(Multicast Address Listening Interval)(質問間隔と信頼性変数の積と質問応答時間の和)とし、時間の経過とともにタイマ値を減算していく。MALIは、マルチキャストの受信間隔でありタイムアウトするまでの時間(受信者がいないと決定する前に、待たなくてはならない時間量)である。
After generating the multicast entry, the router
さらに、ルータモード受信部12Jは、受信グループ管理テーブル記憶部14内の受信グループ管理テーブルからReportメッセージに含まれるマルチキャストアドレスを検索する(ステップS240)。
Further, the router
受信グループ管理テーブル記憶部14内の受信グループ管理テーブルにマルチキャストアドレスに該当するエントリが存在しない場合(ステップS240、エントリなし)、ルータモード受信部12Jは、受信グループ管理テーブルに新たなエントリを生成して登録する。具体的には、受信グループ管理テーブルに新たなマルチキャストアドレスと、Reportメッセージを受信したI/F部11Jの情報(宛先I/F)などを設定し、受信グループ管理テーブル記憶部14に記憶させる(ステップS250)。
When there is no entry corresponding to the multicast address in the reception group management table in the reception group management table storage unit 14 (step S240, no entry), the router
ここでは、I/F部11Jが端末装置20Jから初めてReportメッセージを受信しているので、ルータモード受信部12Jは、受信グループ管理テーブルに新たなエントリを設定する。
Here, since the I /
Query受信処理部15は、受信グループ管理テーブルに新たに生成したエントリに基づいて、Reportメッセージを生成する。生成したReportメッセージは、I/F部16を介してマルチキャストルータ30の接続ポート(以下、ルータ接続ポートという)へ送信する(ステップS260)。このとき、新規エントリ(受信グループ管理テーブルのマルチキャストアドレスエントリ)のエントリタイマ値はMALIにしておく(ステップS270)。
The Query
一方、ステップS240の処理において、受信グループ管理テーブル記憶部14内の受信グループ管理テーブルにマルチキャストアドレスに該当するエントリが存在する場合(ステップS240、エントリあり)、ルータモード受信部12Jは、受信グループ管理テーブル内の宛先I/Fに、Reportメッセージを受信したI/F部11Jを追加する(ステップS280)。そして、受信グループ管理テーブルのマルチキャストアドレスエントリのエントリタイマをMALIに更新する(ステップS270)。
On the other hand, if there is an entry corresponding to the multicast address in the reception group management table in the reception group management
なお、ルータ接続ポートは、Queryメッセージやマルチキャストルータ30が送信するプロトコルパケット(RFC4601等で規定されるPIM Helloパケット、RFC4286で規定されるMRDメッセージなど)を受信したI/F部(I/F部16)を学習して設定されるか、または管理者による設定によって定義されるものとする。
The router connection port receives an I / F unit (I / F unit) that receives a Query message or a protocol packet (such as a PIM Hello packet defined by RFC4601 or an MRD message defined by RFC4286) transmitted by the
ルータ接続ポートから送信されたReportメッセージは、マルチキャストルータ30に到着する。これにより、マルチキャストルータ30は、Reportメッセージに含まれるマルチキャストアドレス宛へのマルチキャストパケットの中継を開始する。
The Report message transmitted from the router connection port arrives at the
レイヤ2スイッチ10では、マルチキャストルータ30からのマルチキャストパケットをI/F部16により受信すると、Query受信処理部15が受信グループ管理テーブルを参照して宛先マルチキャストアドレスに対応するエントリを抽出する。Query受信処理部15は、抽出したエントリ内の宛先I/Fに定義されたI/F部(ここではI/F部11J)にマルチキャストパケットを中継する。
In the layer 2
このように、I/F部11J以外のI/F部(Reportメッセージを受信していないI/F部)にはマルチキャストパケットが中継されないので、マルチキャスト受信者の存在しないインタフェースに不要なトラヒックが中継されることはない。これにより、不要なトラヒックの中継を防ぐことができる。
In this way, since multicast packets are not relayed to I / F units other than the I /
つぎに、レイヤ2スイッチ10がマルチキャスト受信者に関する情報(I/F部11Jのマルチキャストエントリ)を設定した後、マルチキャストルータ30が質問間隔周期で送信するGeneral QueryをI/F部16で受信した際の動作を図3を参照して説明する。
Next, after the layer 2
レイヤ2スイッチ10のI/F部16では、General Queryメッセージを受信すると(ステップS100)、Query受信処理部15へGeneral Queryメッセージを転送する。
When the I /
Query受信処理部15は、受信グループ管理テーブル記憶部14内の受信グループ管理テーブルを検索し、受信グループ管理テーブル内にGeneral Queryメッセージに対応するマルチキャストアドレスエントリが存在するか否かを確認する(ステップS110)。
The query
ここでは、端末装置20Jから既にReportメッセージを受信した後であり、受信グループ管理テーブルにマルチキャストアドレスエントリを作成してあるので、受信グループ管理テーブルにマルチキャストアドレスエントリ(Reportメッセージを受信したI/F部11Jの情報)が存在することとなる。マルチキャストアドレスエントリが存在する場合(ステップS110、エントリあり)、Query受信処理部15は、このマルチキャストアドレスエントリのエントリタイマ値を確認する(ステップS130)。
Here, since the report address has already been received from the
エントリタイマ値がLLQT(Last Listener Query Time)(質問応答時間と信頼性変数の積)よりも大きければ(ステップS130、>LLQT)、Query受信処理部15がマルチキャストアドレスエントリのマルチキャストアドレスを用いたReportメッセージを生成する。このとき、生成するReportメッセージパケットのソースアドレスは未定アドレスとしておく。なお、ここでのLLQT(閾値)は、最終の問い合わせ時間から応答を待つ時間(問合せメッセージの最大応答待ち時間)である。
If the entry timer value is larger than LLQT (Last Listener Query Time) (product of question response time and reliability variable) (step S130,> LLQT), the Query
生成したReportメッセージは、ルータ接続ポートへ送信する(ステップS140)。すなわち、エントリタイマ値がLLQTより大きくてマルチキャストアドレスエントリからエントリが削除される可能性の小さい受信者からは、Reportメッセージの受信を待つことなく、ソースアドレスを未定アドレスとしたReportメッセージをマルチキャストルータ30へ送信しておく。これにより、Query受信処理部15は、エントリタイマ値がLLQTより大きなエントリに対応する受信者へのGeneral Queryメッセージの中継と、この受信者から送られるReportメッセージの受信を待つことなく、マルチキャストルータ30へReportメッセージを送信している。
The generated Report message is transmitted to the router connection port (step S140). That is, from a recipient whose entry timer value is greater than LLQT and whose entry is unlikely to be deleted from the multicast address entry, a report message with the source address as an undetermined address is sent to the
マルチキャストルータ30は、Reportメッセージのソースアドレスが未定アドレスの場合であっても、Reportメッセージを正常なメッセージとして処理するよう設定されているものとする。例えば、マルチキャストルータ30をRFC3376等の標準規格で規定しておく。Reportメッセージを受信したマルチキャストルータ30は、Reportメッセージに含まれるマルチキャストアドレスの受信者の存在を確認し、マルチキャストパケットの中継を継続する。
The
このように、エントリタイマ値がLLQTより大きなエントリに対しては、Query受信処理部15が受信者から送られるReportメッセージの受信を待つことなく、マルチキャストルータ30へReportメッセージを送信しているので、マルチキャストルータ30は、エントリタイマ値がLLQTより大きなエントリの受信者に対しては、マルチキャストパケットの中継を継続するか否かを迅速に判断することが可能となる。
Thus, for an entry whose entry timer value is larger than LLQT, the Query
一方、エントリタイマ値がLLQT以下であれば(ステップS130、≦LLQT)、マルチキャストアドレスエントリからエントリが削除される可能性が高い受信者のエントリであると判断して、マルチキャストルータ30へのReportメッセージを生成しない。この後、マルチキャストアドレスエントリからエントリが削除される可能性の高い受信者からReportメッセージが送信されない場合には、この受信者に対応するReportメッセージのマルチキャストルータ30への送信を省略できることとなる。
On the other hand, if the entry timer value is less than or equal to LLQT (step S130, ≦ LLQT), it is determined that the entry is a recipient entry that is likely to be deleted from the multicast address entry, and a report message is sent to the
この後、Query受信処理部15は、受信グループ管理テーブルを検索して、受信グループ管理テーブルに次のマルチキャストアドレスエントリ(他のマルチキャストアドレスエントリ)が存在するか否かを確認する(ステップS110)。Query受信処理部15は、受信グループ管理テーブル内の全てのマルチキャストアドレスエントリに対してステップS130、S140の処理を行う。
Thereafter, the Query
受信グループ管理テーブル内の全てのマルチキャストアドレスエントリに対してステップS130、S140の処理を行うと、受信グループ管理テーブル内に残っているマルチキャストアドレスエントリが存在しないと判断する(ステップS110、エントリなし)。そして、I/F部16が受信したGeneral Queryメッセージを、I/F部16以外の各I/F部11J〜11Lを介して、端末装置20J〜20L側の全ポートに中継する(ステップS120)。
When the processing of steps S130 and S140 is performed for all multicast address entries in the reception group management table, it is determined that there are no remaining multicast address entries in the reception group management table (step S110, no entry). Then, the general query message received by the I /
I/F部11J〜11Lの先にマルチキャスト受信者が存在すれば、中継されたGeneral Queryメッセージに対してマルチキャスト受信者(端末装置)からReportメッセージが返答される。ここでは、I/F部11Jの先にマルチキャスト受信者である端末装置20Jが存在するので、中継されたGeneral Queryメッセージに対して端末装置20JからReportメッセージが返答される。この端末装置20JからのReportメッセージは、I/F部11Jで受信され、ルータモード受信部12Jに転送される。
If a multicast receiver exists ahead of the I /
ここで、マルチキャストアドレスのエントリをマルチキャストテーブルに設定した後にルータモード受信部12JがReportメッセージを受信した際の動作手順を図4を参照して説明する。
Here, an operation procedure when the router
ルータモード受信部12Jは、I/F部11Jを介してReportメッセージを受信すると(ステップS200)、マルチキャストテーブル記憶部13J内のマルチキャストテーブルからReportメッセージに含まれるマルチキャストアドレスを検索する(ステップS210)。
When receiving the Report message via the I /
マルチキャストテーブル記憶部13J内のマルチキャストテーブルにマルチキャストアドレスに該当するエントリが存在する場合(ステップS210、エントリあり)、ルータモード受信部12JはI/F部毎のエントリタイマ値(I/F部11Jのエントリタイマ値)をMALIに更新する(ステップS290)。
When there is an entry corresponding to the multicast address in the multicast table in the multicast
そして、ルータモード受信部12Jは、受信グループ管理テーブルのマルチキャストアドレスエントリのエントリタイマ値を確認する(ステップS300)。マルチキャストアドレスエントリのエントリタイマ値がLLQTを超える値ならば(ステップS300、>LLQT)、マルチキャストアドレスエントリのエントリタイマ値をMALIに更新する(ステップS270)。
Then, the router
一方、マルチキャストアドレスエントリのエントリタイマ値がLLQT以下の値である場合(ステップS300、≦LLQT)、ステップS140の処理(Reportメッセージの生成と送信)を行っていないので、Query受信処理部15は、Reportメッセージを生成する。生成したReportメッセージは、I/F部16を介してルータ接続ポートへ送信する(ステップS260)。そして、受信グループ管理テーブルのマルチキャストアドレスエントリのエントリタイマ値をMALIに更新する(ステップS270)。受信者の何れか(端末装置20J〜20L)が継続的にマルチキャストに参加している状態では、レイヤ2スイッチ10が図3および図4の動作を定期的に実行する。
On the other hand, when the entry timer value of the multicast address entry is a value equal to or smaller than LLQT (step S300, ≦ LLQT), since the processing of step S140 (generation and transmission of the report message) is not performed, the query
つぎに、受信者がマルチキャストに参加している状態で、受信者が明示的にLeaveメッセージ(離脱要求メッセージ)を送信してマルチキャストを離脱する場合のレイヤ2スイッチ10の動作手順について説明する。ここでは端末装置20Jがマルチキャストを離脱する場合について説明する。
Next, an operation procedure of the layer 2
受信者である端末装置20Jは、マルチキャストを離脱する際に、マルチキャストグループアドレスを格納したLeaveメッセージを送信する。I/F部11Jは、端末装置20JからのLeaveメッセージを受信すると、ルータモード受信部12Jに転送する。そして、ルータモード受信部12Jは、マルチキャストテーブル記憶部13Jのマルチキャストテーブル内で端末装置20Jに対応するエントリのエントリタイマ(I/F部11Jのエントリタイマ)値をLLQTまたはLLQT以下の値(閾値)に短縮する。ここで設定されるエントリタイマ値がReportメッセージの送信判定やQueryメッセージの中継判定の閾値となる。
When the
このとき、ルータモード受信部12Jは、他のI/F部(I/F部20K,20L)で有する同一のマルチキャストグループアドレスのエントリのうち、最も大きなエントリタイマ値を取得する。そして、取得したエントリタイマ値を受信グループ管理テーブルのマルチキャストアドレスエントリのエントリタイマに設定する。Leaveメッセージを受信したI/F部11Jのみがマルチキャストグループアドレスのエントリを有している場合は、受信グループ管理テーブルのマルチキャストアドレスエントリのエントリタイマもLLQTに変更することとなる。
At this time, the router
ルータモード受信部12Jは、受信グループ管理テーブルのマルチキャストアドレスエントリのエントリタイマ値がLLQT以下に更新されたことを契機に、エントリのマルチキャストグループアドレスを用いてLeaveメッセージを生成し、ルータ接続ポートに送信する。
The router
マルチキャストルータ30は、Leaveメッセージを受信すると、Leaveメッセージ内で示されたマルチキャストグループアドレスに対するエントリタイマをLLQTに更新し、Specific Queryメッセージ(離脱する受信者を確認するためのメッセージ)を送信する。
When receiving the Leave message, the
なお、Leaveメッセージに対してマルチキャストルータ30からSpecific Queryメッセージが送信され、レイヤ2スイッチ10に到着するまでの時間を見越して、レイヤ2スイッチ10ではLeaveメッセージ送信のエントリタイマ判定閾値をLLQTよりも大きな値(タイムラグに応じた値)としてもよい。
In addition, in anticipation of the time until the Specific Query message is transmitted from the
レイヤ2スイッチ10のI/F部16では、マルチキャストルータ30からのSpecific Queryメッセージを受信すると、このメッセージをQuery受信処理部15へ送信する。
When receiving the Specific Query message from the
ここで、Query受信処理部15がSpecific Queryメッセージを受信した際の動作手順について説明する。図5は、実施の形態1に係るレイヤ2スイッチがSpecific Queryメッセージを受信した際のQuery受信処理部の動作手順を示すフローチャートである。
Here, an operation procedure when the Query
図5では、IGMPv1、IGMPv2、MLDv1などのソース指定を伴わないグループメンバシップ管理プロトコルのSpecific Queryメッセージを受信した場合の動作を示している。 FIG. 5 shows an operation when a Specific Query message of a group membership management protocol such as IGMPv1, IGMPv2, or MLDv1, which is not accompanied by a source designation, is received.
レイヤ2スイッチ10のI/F部16では、Specific Queryメッセージを受信すると(ステップS400)、Query受信処理部15へSpecific Queryメッセージを転送する。
When receiving the Specific Query message (step S400), the I /
Query受信処理部15は、受信グループ管理テーブル記憶部14内の受信グループ管理テーブルを検索する。Query受信処理部15は、受信グループ管理テーブルにSpecific Queryメッセージで指示されたマルチキャストグループアドレスに対応するマルチキャストアドレスエントリが存在するか否かを確認する(ステップS410)。
The query
受信グループ管理テーブルにSpecific Queryメッセージで指示されたマルチキャストグループアドレスのマルチキャストアドレスエントリが存在する場合(ステップS410、エントリあり)、Query受信処理部15は、マルチキャストアドレスエントリのエントリタイマ値を確認する(ステップS420)。
When the multicast address entry of the multicast group address indicated by the Specific Query message exists in the reception group management table (step S410, there is an entry), the Query
マルチキャストアドレスエントリのエントリタイマ値が、LLQTより大きい場合(ステップS420、>LLQT)、Query受信処理部15は、マルチキャストアドレスエントリのマルチキャストアドレスを用いたReportメッセージを生成し、ルータ接続ポートへ送信する(ステップS430)。
When the entry timer value of the multicast address entry is larger than LLQT (step S420,> LLQT), the Query
これにより、マルチキャストルータ30は、エントリタイマ値がLLQTより大きなエントリに対しては、マルチキャストを離脱する受信者であるか否かを迅速に判断することが可能となる。
As a result, the
一方、マルチキャストアドレスエントリのエントリタイマ値が、LLQT以下の場合(ステップS420、≦LLQT)、Query受信処理部15は、Reportメッセージを生成しない。
On the other hand, when the entry timer value of the multicast address entry is less than or equal to LLQT (step S420, ≦ LLQT), the Query
すなわち、エントリタイマ値がLLQT以下であれば、マルチキャストアドレスエントリからエントリが削除される可能性が高い受信者のエントリであると判断して、マルチキャストルータ30へのReportメッセージを生成しない。これにより、マルチキャストアドレスエントリからエントリが削除される可能性の高い受信者からSpecific Queryメッセージに対するReportメッセージが送信されない場合には、この受信者に対応するReportメッセージのマルチキャストルータ30への送信を省略できることとなる。
That is, if the entry timer value is equal to or less than LLQT, it is determined that the entry is a recipient entry that is likely to be deleted from the multicast address entry, and a Report message to the
本実施の形態では、ルータモード受信部12Jが端末装置20JからLeaveメッセージを受信した際に、I/F部11Jのエントリタイマ値をLLQTに短縮しているので、マルチキャストエントリのエントリタイマ値がLLQT未満となる。このため、Query受信処理部15はReportメッセージは送信しない。
In this embodiment, when the router
Query受信処理部15は、Specific Queryメッセージで指示されたマルチキャストアドレスであって、I/F部毎のエントリタイマ値がLLQT以下であるエントリを持つI/F部のそれぞれに対して、Specific Queryメッセージを中継する(ステップS440)。
The Query
すなわち、指示されたマルチキャストアドレスのエントリを持たないI/F部や、I/F部毎のマルチキャストテーブル(マルチキャストエントリ)におけるI/F部毎のエントリタイマ値がLLQTよりも大きなI/F部にはSpecific Queryメッセージを中継しない。これにより、Query受信処理部15に中継されて、通信ネットワーク1内を流れるSpecific Queryメッセージの量と、Specific Queryメッセージに対して端末装置で応答されるReportメッセージの量を削減することが可能となる。
In other words, an I / F unit that does not have an entry for the designated multicast address, or an I / F unit whose entry timer value for each I / F unit in the multicast table (multicast entry) for each I / F unit is larger than LLQT. Does not relay the Specific Query message. Accordingly, it is possible to reduce the amount of the specific query message that is relayed to the query
Specific Queryメッセージを中継したI/F部の先に受信者が存在しなければ、Specific Queryメッセージに対してReportメッセージが応答されることはない。このため、Reportメッセージの応答がなかったI/F部のマルチキャストエントリのエントリタイマ、および受信グループ管理テーブル(マルチキャストアドレスエントリ)のエントリタイマが満了する。これにより、Query受信処理部15は、受信グループ管理テーブルからエントリタイマが満了した各エントリの削除を行なうとともに、マルチキャストパケットの中継を停止する。
If there is no receiver ahead of the I / F part that relays the Specific Query message, the Report message is not responded to the Specific Query message. For this reason, the entry timer of the multicast entry of the I / F unit that did not respond to the Report message and the entry timer of the reception group management table (multicast address entry) expire. As a result, the Query
また、マルチキャストルータ30は、Reportメッセージ未受信によるタイムアウトによってマルチキャストパケットの中継を停止し、通信ネットワーク1内へのマルチキャストパケットの流入を停止する。
Further, the
一方、Specific Queryメッセージを中継したI/F部の先に受信者が存在し、受信者からSpecific Queryメッセージに対するReportメッセージが応答された場合は、I/F部11Jで受信する。このReportメッセージは、ルータモード受信部12Jに転送される。
On the other hand, when there is a receiver ahead of the I / F unit that relays the Specific Query message and a Report message for the Specific Query message is returned from the receiver, it is received by the I /
Specific Queryメッセージに対するReportメッセージを受信した際のルータモード受信部12Jの動作手順を図4を参照して説明する。ここでは、端末装置20JからSpecific Queryメッセージに対するReportメッセージが送信された場合について説明する。
The operation procedure of the router
ルータモード受信部12Jは、I/F部11Jを介してReportメッセージを受信すると(ステップS200)、マルチキャストテーブル記憶部13J内のマルチキャストテーブルからReportメッセージに含まれるマルチキャストアドレスを検索する(ステップS210)。
When receiving the Report message via the I /
マルチキャストテーブル記憶部13J内のマルチキャストテーブルにマルチキャストアドレスに該当するエントリが存在する場合(ステップS210、エントリあり)、ルータモード受信部12JはI/F部毎のエントリタイマ値(I/F部11Jのエントリタイマ値)をMALIに更新する(ステップS290)。
When there is an entry corresponding to the multicast address in the multicast table in the multicast
そして、ルータモード受信部12Jは、受信グループ管理テーブルのマルチキャストアドレスエントリのエントリタイマ値を確認する(ステップS300)。マルチキャストアドレスエントリのエントリタイマ値がLLQTを超える値ならば(ステップS300、>LLQT)、マルチキャストアドレスエントリのエントリタイマ値をMALIに更新する(ステップS270)。
Then, the router
一方、マルチキャストアドレスエントリのエントリタイマ値がLLQT以下の値ならば(ステップS300、≦LLQT)、ステップS430の処理(Reportメッセージの生成と送信)を行っていないので、Query受信処理部15は、Reportメッセージを生成する。生成したReportメッセージは、I/F部16を介してルータ接続ポートへ送信する(ステップS260)。そして、受信グループ管理テーブルのマルチキャストアドレスエントリのエントリタイマ値をMALIに更新する(ステップS270)。マルチキャストルータ30は、Reportメッセージを受信すると、エントリタイマをMALIに更新してマルチキャストの中継を継続する。
On the other hand, if the entry timer value of the multicast address entry is equal to or less than LLQT (step S300, ≦ LLQT), the processing of step S430 (generation and transmission of the report message) is not performed, so the query
これにより、レイヤ2スイッチ10は、任意の受信者が脱退(消失)した場合にはその受信者を収容するI/F部へのマルチキャスト中継を停止するが、その他のI/F部へのマルチキャストの中継は継続することとなる。
Thereby, the layer 2
このように、実施の形態1によれば、端末装置から送られるReportメッセージなどに基づいて、I/F部毎のマルチキャストテーブルや受信グループ管理テーブルの生成、更新を行い、I/F部毎のマルチキャストテーブルや受信グループ管理テーブルを用いてメッセージ中継を行なっているので、プロキシ機能を用いたマルチキャストを実現することが可能となる。 As described above, according to the first embodiment, the multicast table and the reception group management table for each I / F unit are generated and updated based on the Report message transmitted from the terminal device, and the I / F unit is updated. Since message relaying is performed using a multicast table and a reception group management table, multicast using a proxy function can be realized.
また、I/F部毎のマルチキャストテーブルエントリのエントリタイマ値を参照してSpecific Queryメッセージの中継の有無(必要性)を判定しているので、必要のないメッセージ中継を無くすことができ、制御メッセージ交換トラヒックを削減することが可能となる。 In addition, since the presence / absence (necessity) of the forwarding of the specific query message is determined with reference to the entry timer value of the multicast table entry for each I / F part, unnecessary message relaying can be eliminated, and the control message Exchange traffic can be reduced.
また、受信グループ管理テーブルにおけるマルチキャストアドレスエントリのエントリタイマ値がLLQT以下の場合には、Specific QueryメッセージやGeneral Queryメッセージに対するマルチキャストルータ30へのReportメッセージを行なわず、エントリタイマ値の更新時にLLQT以下からLLQTを超える値に変更されたことをReportメッセージ送信の条件としているので、必要最小限のReportメッセージのみがマルチキャストルータ30へ送信されることとなり、制御メッセージ交換トラヒックを削減することが可能となる。
Also, when the entry timer value of the multicast address entry in the reception group management table is LLQT or less, the Report message to the
したがって、通信ネットワーク1内の各リンクに流れるメッセージが少なくなり、効率良くマルチキャストグループメンバシップ管理プロトコル交換を行なうことが可能となる。 Therefore, the number of messages flowing through each link in the communication network 1 is reduced, and it is possible to efficiently perform multicast group membership management protocol exchange.
実施の形態2.
つぎに、図6〜図12を用いてこの発明の実施の形態2について説明する。実施の形態2では、INCLUDEモードの受信者が任意のソースをソースリストから削除するBLOCKタイプのReportメッセージを送信した場合に、ソースタイマ値の変化に基づいて、マルチキャストルータ30へのReportメッセージを送信するか否かを判断する。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, when a receiver in INCLUDE mode transmits a BLOCK type report message for deleting an arbitrary source from the source list, a report message is transmitted to the
図6は、本発明の実施の形態2に係るレイヤ2スイッチを有した通信ネットワークの構成を示す図である。図6の各構成要素のうち図1に示す実施の形態1の通信ネットワーク1と同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。 FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a communication network having a layer 2 switch according to Embodiment 2 of the present invention. Among the constituent elements in FIG. 6, constituent elements that achieve the same functions as those of the communication network 1 of the first embodiment shown in FIG. 1 are given the same numbers, and redundant descriptions are omitted.
レイヤ2スイッチ40は、レイヤ2スイッチ10と同様のスイッチである。レイヤ2スイッチ40は、I/F部11Jで端末装置20Jと接続し、I/F部16でレイヤ2スイッチ10と接続している。
The layer 2
また、レイヤ2スイッチ10は、I/F部11Jでレイヤ2スイッチ40と接続し、I/F部11Lで端末装置20Lと接続し、I/F部16でマルチキャストルータ30と接続している。
The layer 2
ここでは、端末装置20KからのReportメッセージ31が、レイヤ2スイッチ40、レイヤ2スイッチ10の順番で中継されてマルチキャストルータ30に送られる場合を示している。また、ここではレイヤ2スイッチ10がマルチキャストルータ30からのマルチキャストデータパケット35をレイヤ2スイッチ40へ中継し、レイヤ2スイッチ40がレイヤ2スイッチ10からのマルチキャストデータパケット35を端末装置20Kに中継している場合を示している。
Here, a case is shown in which the
なお、以下では、通信ネットワーク1がマルチキャスト受信者としてIGMPv3または、MLDv2をサポートし、ソースアドレスも指定可能な端末装置20J〜20Lが存在するものとして説明する。
In the following description, it is assumed that the communication network 1 supports IGMPv3 or MLDv2 as a multicast receiver and there are
これらのソースアドレスを指定可能な端末装置20J〜20Lは、Reportメッセージの中に、自装置が参加を希望するマルチキャストグループアドレスと、送信元装置のIPアドレスであるソースアドレスのリスト(ソースアドレスリスト)と、フィルタモードとを含めておき、これらの情報をレイヤ2スイッチ10,40に通知する。このうち、フィルタモードは、ソースアドレスリストが受信を要求する対象であるか、受信から除外する対象であるかを示す情報である。
The
例えば、マルチキャストアドレスMでフィルタモードINCLUDE(A)の場合、ソースリストAに含まれるソースアドレスを送信元とし、この送信元に宛先Mのマルチキャストパケットの受信を要求するものである。 For example, in the case of the filter mode INCLUDE (A) with the multicast address M, the source address included in the source list A is set as the transmission source, and the transmission source is requested to receive the multicast packet of the destination M.
また、マルチキャストアドレスMでフィルタモードEXCLUDE(X,Y)の場合、ソースリストYに含まれるソースアドレス以外のソースアドレスを送信元とし、この送信元に宛先Mのマルチキャストパケットの受信を要求するものである。 Further, in the case of the filter mode EXCLUDE (X, Y) with the multicast address M, the source address other than the source address included in the source list Y is set as the transmission source, and this transmission source is requested to receive the multicast packet of the destination M. is there.
ここでの前記Xは、「要求リスト」と呼ばれ、ソースタイマを起動中のソースを列記したソースリストである。また、前記Yは「除外リスト」と呼ばれ、受信者が除外を要求しているソースを列記したソースリストである。 Here, the X is called a “request list”, and is a source list listing sources that are starting the source timer. Y is referred to as an “exclusion list”, and is a source list that lists sources from which the recipient requests exclusion.
ここでのマルチキャストルータ30も、実施の形態1のマルチキャストルータ30と同様に、定期的にGeneral Queryメッセージを送信する。そして、レイヤ2スイッチ10,40は、General Queryメッセージ中のインターバルタイマ値等の情報を記憶し、General Queryメッセージを各I/F部に中継する。
The
図6に示す通信ネットワーク1では、レイヤ2スイッチ10,40が多段接続しており、それぞれのレイヤ2スイッチ10,40で実施の形態1のレイヤ2スイッチ10と同様に情報更新とメッセージ中継を行なう。
In the communication network 1 shown in FIG. 6, the layer 2 switches 10 and 40 are connected in multiple stages, and the layer 2 switches 10 and 40 perform information update and message relay in the same manner as the layer 2
通信ネットワーク1上にソースアドレス指定に対応したマルチキャスト受信端末(端末装置20J〜20L)が存在する場合、マルチキャスト受信端末はQueryメッセージに対してソースアドレスとフィルタモードを含むReportメッセージを応答する。本実施の形態では、端末装置20KがソースリストA、フィルタモードINCLUDEとして、マルチキャストグループに参加する場合について説明する。
When there are multicast receiving terminals (
端末装置20Kは、マルチキャストルータ30からのQueryメッセージに対してReport(IS_IN(A))メッセージ(ソースリストA、フィルタモードINCLUDE)(参加要求メッセージ)を応答する。このReportメッセージは、レイヤ2スイッチ40のI/F部11Kで受信される。レイヤ2スイッチ40のI/F部11Kは、Reportメッセージを受信するとルータモード受信部12KにReportメッセージを転送する。
The
ここで、Reportメッセージを受信した際のルータモード受信部12J〜12Lの動作について説明する。なお、ルータモード受信部12J〜12Lは同様の動作を行なうため、ここではルータモード受信部12Kの動作手順について説明する。
Here, the operation of the router
図7は、実施の形態2に係るレイヤ2スイッチがReportメッセージを受信した際のルータモード受信部の動作手順を示すフローチャートである。図7では、レイヤ2スイッチ40が、IGMPv3やMLDv2などのソース指定可能なグループメンバシップ管理プロトコルのReportメッセージを受信した場合の動作手順を示している。
FIG. 7 is a flowchart showing an operation procedure of the router mode receiving unit when the layer 2 switch according to the second embodiment receives the report message. FIG. 7 shows an operation procedure when the layer 2
ルータモード受信部12Kは、I/F部11Kを介してReportメッセージを受信すると(ステップS500)、マルチキャストテーブル記憶部13K内のマルチキャストテーブル(I/F部毎のマルチキャストテーブル)からReportメッセージに含まれるマルチキャストアドレスを検索する(ステップS510)。
When the router
マルチキャストテーブル記憶部13K内のマルチキャストテーブルに、Reportメッセージのマルチキャストアドレスに該当するエントリが存在しない場合(ステップS510、エントリなし)、ルータモード受信部12Kは、Reportメッセージに対応するマルチキャストエントリ(I/F部毎のマルチキャストエントリ)をマルチキャストテーブルに生成する(ステップS520)。具体的には、Reportメッセージ中のフィルタモードおよびソースリストをマルチキャストエントリに設定する。ここでは、I/F部11Kが端末装置20Kから初めてReportメッセージを受信しているので、I/F部11K(端末装置20K)に対応するマルチキャストエントリ(ソースリストA、フィルタモードINCLUDE)を生成する。
When there is no entry corresponding to the multicast address of the Report message in the multicast table in the multicast
マルチキャストエントリを生成した後、ルータモード受信部12Kは、ソースタイマまたはフィルタタイマを起動する。ここでは、マルチキャストエントリにフィルタモードINCLUDEを生成しているので、ソースタイマを起動する。ここでのソースタイマは、ソースタイマ初期値をMALIとし、時間の経過とともにタイマ値を減算していく(ステップS530)。
After generating the multicast entry, the router
ルータモード受信部12Kは、受信グループ管理テーブル記憶部14内の受信グループ管理テーブルからReportメッセージに含まれるマルチキャストアドレスを検索する(ステップS540)。
The router
受信グループ管理テーブル記憶部14内の受信グループ管理テーブルにマルチキャストアドレスに該当するマルチキャストアドレスエントリが存在しない場合(ステップS540、エントリなし)、ルータモード受信部12Kは、受信グループ管理テーブルに新たなエントリを生成して登録する。具体的には、受信グループ管理テーブルに新たなマルチキャストアドレスと、Reportメッセージ中のフィルタモードおよびソースリストと、宛先I/F(I/F部11K)などを設定し、受信グループ管理テーブル記憶部14に記憶させる(ステップS550)。
When there is no multicast address entry corresponding to the multicast address in the reception group management table in the reception group management table storage unit 14 (step S540, no entry), the router
ここでは、I/F部11Kが端末装置20Kから初めてReportメッセージを受信しているので、ルータモード受信部12Kは、受信グループ管理テーブルに新たなエントリを設定する。
Here, since the I /
Query受信処理部15は、新たに生成したエントリに基づいて、Reportメッセージを生成する。生成したReportメッセージは、I/F部16を介してルータ接続ポートへ送信する(ステップS560)。ここでのReportメッセージは、例えばReport(TO_IN(A))としてもよいし、Report(ALLOW(A))としてもよい。
The Query
ルータ接続ポートから送信されたReportメッセージは、レイヤ2スイッチ10のI/F部11Jに到着する。レイヤ2スイッチ10では、レイヤ2スイッチ40と同様の処理を実行し、レイヤ2スイッチ10のI/F部16(ルータ接続ポート)からReportメッセージが送信される。
The Report message transmitted from the router connection port arrives at the I /
レイヤ2スイッチ10のルータ接続ポートから送信されたReportメッセージは、マルチキャストルータ30に到着する。マルチキャストルータ30は、Reportメッセージに含まれるマルチキャストアドレスを宛先として、Reportメッセージで指定されたソースリストやフィルタモードで受信要求されているソースアドレスを持つマルチキャストパケットの中継を開始する。
The Report message transmitted from the router connection port of the layer 2
レイヤ2スイッチ10は、マルチキャストルータ30からのマルチキャストパケットをI/F部16により受信すると、Query受信処理部15が受信グループ管理テーブルを参照して宛先マルチキャストアドレスに対応するエントリを抽出する。そして、エントリ内の宛先I/Fに定義されたI/F部のうち、I/F部毎のマルチキャストテーブルのソースリストやフィルタモードで受信要求されているソースアドレスとマルチキャストパケットのソースアドレスとが合致するI/F部に、マルチキャストパケットを中継する。ここでは、I/F部毎のマルチキャストテーブルとして、I/F部11K(端末装置20K)に対応するマルチキャストエントリ(ソースリストA、フィルタモードINCLUDE)が生成されている。したがって、INCLUDE(A)エントリを持つI/F部11Jにマルチキャストパケットを中継する。
In the layer 2
レイヤ2スイッチ10のI/F部11Jから送られるマルチキャストパケットは、レイヤ2スイッチ40が受信する。レイヤ2スイッチ40でもレイヤ2スイッチ10と同様な処理を行ない、I/F部11Kからマルチキャストパケットが中継され、端末装置20Kにマルチキャストパケットが到着する。
The multicast packet sent from the I /
このように、ソース指定に対応したMLDv2においても、ソース指定に対応していないMLDv1等と同様に、レイヤ2スイッチ40のI/F部11K以外のI/F部にはマルチキャストが中継されないので、マルチキャスト受信者の存在しないインタフェースに不要なトラヒックが中継されることはない。これにより、不要なトラヒックの中継を防ぐことができる。
Thus, even in MLDv2 corresponding to source designation, multicast is not relayed to I / F units other than the I /
つぎに、レイヤ2スイッチ10がマルチキャスト受信者に関する情報(マルチキャストマルチキャストアドレスエントリ)を設定した後、マルチキャストルータ30が質問間隔周期で送信するGeneral QueryをI/F部16で受信した際の動作を図8を参照して説明する。
Next, after the layer 2
図8は、実施の形態2に係るレイヤ2スイッチがGeneral Queryメッセージを受信した際のQuery受信処理部の動作手順を示すフローチャートである。レイヤ2スイッチ10のI/F部16では、General Queryメッセージを受信すると(ステップS600)、Query受信処理部15へGeneral Queryメッセージを転送する。
FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation procedure of the query reception processing unit when the layer 2 switch according to the second embodiment receives the general query message. When the I /
Query受信処理部15は、受信グループ管理テーブル記憶部14内の受信グループ管理テーブルを検索して、受信グループ管理テーブルにマルチキャストアドレスエントリが存在するか否かを確認する(ステップS610)。
The query
ここでは、端末装置20Kから既にReportメッセージを受信した後であり、受信グループ管理テーブルにエントリを作成してあるので、受信グループ管理テーブルにマルチキャストマルチキャストアドレスエントリが存在することとなる。マルチキャストマルチキャストアドレスエントリが存在する場合(ステップS610、エントリあり)、Query受信処理部15は、このマルチキャストマルチキャストアドレスエントリのフィルタモード、ソースリストを用いてエントリ毎のReportメッセージを生成する。
Here, since a report message has already been received from the
そして、生成したReportメッセージをルータ接続ポートから送信する。このとき、複数エントリの情報をそれぞれのアドレスレコードとして、1つのReportメッセージに格納して送信してもよい。ここでは、Query受信処理部15が、Report(IS_IN(A))メッセージを生成して、ルータ接続ポートに送信する。このとき、生成するReportメッセージパケットのソースアドレスは未定アドレスとしておく(ステップS620)。
Then, the generated Report message is transmitted from the router connection port. At this time, information of a plurality of entries may be stored as one address record and transmitted in one Report message. Here, the Query
マルチキャストルータ30は、Reportメッセージのソースアドレスが未定アドレスの場合であっても、Reportメッセージを正常なメッセージとして処理するよう設定されているものとする。例えば、マルチキャストルータ30をRFC3376等の標準規格で規定しておく。
The
Reportメッセージを受信したマルチキャストルータ30は、Reportメッセージに含まれるマルチキャストアドレス、ソースリストおよびフィルタモードで指定されたマルチキャストの受信者の存在を確認し、マルチキャストの中継を継続する。
The
Query受信処理部15では、受信グループ管理テーブルを検索して、受信グループ管理テーブルに次のマルチキャストアドレスエントリ(他のマルチキャストアドレスエントリ)が存在するか否かを確認する(ステップS610)。Query受信処理部15は、受信グループ管理テーブル内の全てのマルチキャストアドレスエントリに対してステップS620の処理を行う。
The query
受信グループ管理テーブル内の全てのマルチキャストアドレスエントリに対してステップS620の処理を行うと、受信グループ管理テーブル内に残っているマルチキャストアドレスエントリが存在しないと判断する(ステップS610、エントリなし)。そして、I/F部16が受信したGeneral Queryメッセージを、I/F部16以外の各I/F部11J〜11Lを介して、端末装置20J〜20L側の全ポートに中継する(ステップS630)。
When the processing of step S620 is performed on all multicast address entries in the reception group management table, it is determined that there are no remaining multicast address entries in the reception group management table (step S610, no entry). Then, the general query message received by the I /
なお、レイヤ2スイッチ10が、端末装置からGeneral Queryメッセージに対するReportメッセージを受信して、端末装置のマルチキャストマルチキャストアドレスエントリを生成するまでは、受信グループ管理テーブルにマルチキャストアドレスエントリが存在しない(ステップS610、エントリなし)。このため、端末装置からReportメッセージを受信するまでは、マルチキャストルータ30にReportメッセージを作成することなく、各I/F部からGeneral Queryメッセージを中継する(ステップS630)。
Note that there is no multicast address entry in the reception group management table until the layer 2
レイヤ2スイッチ10が中継したGeneral Queryメッセージは、レイヤ2スイッチ40で受信され、レイヤ2スイッチ40においてもレイヤ2スイッチ10と同様な処理(各I/F部へのQueryの中継)が行なわれる。
The general query message relayed by the layer 2
レイヤ2スイッチ40が各I/F部11J〜11Lに対してGeneral Queryメッセージを中継した結果、マルチキャスト受信者(端末装置)が存在すれば、中継されたGeneral Queryメッセージに対してマルチキャスト受信者からReportメッセージが返答される。
If the layer 2
ここでは、I/F部11Kの先にマルチキャスト受信者である端末装置20Kが存在するので、中継されたGeneral Queryメッセージに対して端末装置20KからReportメッセージが返答される。この端末装置20KからのReportメッセージは、レイヤ2スイッチ40のI/F部11Kで受信され、ルータモード受信部12Kに転送される。
Here, since the
ここで、マルチキャストアドレスのエントリをマルチキャストテーブルに設定した後にルータモード受信部12KがReportメッセージを受信した際の動作手順を図7を参照して説明する。
Here, the operation procedure when the router
ルータモード受信部12Kは、I/F部11Kを介してReportメッセージを受信すると(ステップS500)、マルチキャストテーブル記憶部13K内のマルチキャストテーブルからReportメッセージに含まれるマルチキャストアドレスを検索する(ステップS510)。
When receiving the Report message via the I /
マルチキャストテーブル記憶部13K内のマルチキャストテーブルにマルチキャストアドレスに該当するエントリが存在する場合(ステップS510、エントリあり)、ルータモード受信部12Kは、新たなフィルタモードおよびソースリストの更新処理を行なう。具体的には、エントリのフィルタモードおよびソースリストと、メッセージのフィルタモードおよびソースリストとに基づいて、新たなフィルタモードおよびソースリストを抽出し、新たなフィルタモードおよびソースリストとしてマルチキャストテーブルに登録する。そして、フィルタモードとソースリストとの組み合わせに応じた処理(例えば、Reportメッセージの送信処理など)を行なう。ここでのルータモード受信部12Kは、例えば、後述するエントリ情報101,102に基づいて、エントリの更新処理とルータ接続ポートからのReportメッセージ送信を行なう(ステップS570)。
If there is an entry corresponding to the multicast address in the multicast table in the multicast
ここでフィルタモードとソースリストとの組み合わせに基づいた、エントリの更新処理とルータ接続ポートから送信するReportメッセージの内容について説明する。図9および図10は、ルータモード受信部のマルチキャストエントリ状態とルータ接続ポートから送信するメッセージの関係を示す図である。図9,10のエントリ情報101,102では、ルータモード受信部12J〜12Lのマルチキャストエントリの状態に応じて、受信したReportメッセージの内容により更新するI/F部毎のマルチキャストテーブルエントリの管理内容と、ルータ接続ポートから送信するReportメッセージの内容と、をそれぞれ対応付けている。
Here, the update process of the entry based on the combination of the filter mode and the source list and the content of the Report message transmitted from the router connection port will be described. 9 and 10 are diagrams showing the relationship between the multicast entry state of the router mode receiving unit and the message transmitted from the router connection port. In the
エントリ情報101,102では、「Router State」を示す列91、「Router Receiver」を示す列92、「New Router State」を示す列93、「Router Mode Action」を示す列94、「Host Mode Action」を示す列95がそれぞれ対応付けられている。
In the
列91は、Reportメッセージ受信前のI/F部毎のマルチキャストエントリの状態を表している。INCLUDEモードにおける括弧内は、ソースリストを表している。EXCLUDEモードにおける括弧内の第1項は要求ソースのリストを表しており、第2項は除外ソースのリストを表している。列92は、I/F部11J〜11Lで受信するReportメッセージの内容を示している。括弧内は、ソースリストを表している。
A
列93は、Reportメッセージを受信したことによる新たなエントリ状態(エントリの更新内容)を表している。ソースリスト(括弧内)における「+」演算子は和集合を示し、「−」演算子は差集合を示し、「*」演算子は積集合を示している。
A
列94は、Reportメッセージを受信したことによるルータモード受信部12J〜12Lの動作を表している。「(A)=T(時間)」は、ソースリストAのソースタイマをTに更新することを表している。「Delete(A)」は、ソースリストAを削除することを表している。「Filter Timer=T」は、フィルタタイマをTに更新することを表している。
A
本発明の特徴の1つである列95は、Reportメッセージを受信した際に、ルータ接続ポートへ送信すべき情報(マルチキャストルータ30に対する動作)を示している。「Report(TYPE(A))」は、レコードタイプが「TYPE」、ソースリストAのReportメッセージをルータ接続ポートへ送信することを表している。例えば、「Report(BLOCK(A))」の場合は、レコードタイプが「BLOCK」、ソースリストAのReportメッセージをルータ接続ポートへ送信することを表している。
A
本実施の形態では、INCLUDE(A)のエントリを持っているときに、IS_IN(A)を受信している。図10のエントリ情報102(009)に示すように、INCLUDE(A)のエントリを持っているときに、IS_IN(B)を受信すると、新たなエントリ状態はINCLUDE(A+B)なるので、INCLUDE(A)のエントリを持っているときに、IS_IN(A)を受信すると、新たなエントリ状態は、INCLUDE(A+A)となる。すなわち、新たなエントリ状態は、INCLUDE(A)となる。そして、ルータモード受信部12Kの動作は、(A)=MALIへの更新であるので、ソースリストAのソースタイマをMALIに更新する。
In this embodiment, IS_IN (A) is received when an entry of INCLUDE (A) is held. As shown in the entry information 102 (009) of FIG. 10, when IS_IN (B) is received when the entry has INCLUDE (A), the new entry state becomes INCLUDE (A + B). ) And IS_IN (A) is received, the new entry state becomes INCLUDE (A + A). That is, the new entry state is INCLUDE (A). Since the operation of the router
なお、ここでは「Host Mode Action」を示す列95が設定されていないため、マルチキャストルータ30へのReportメッセージの送信処理は行なわない。
Here, since the
ルータモード受信部12Kが、I/F部毎のマルチキャストテーブルにおいてフィルタモードおよびソースリストの更新処理を行なった後、Query受信処理部15は受信グループ管理テーブルのマルチキャストアドレスエントリの更新を行なう(ステップS580)。具体的には、I/F部11Kの更新エントリ内容と他のI/F部のエントリ内容に基づいて、ソースリスト、フィルタモード、宛先I/Fの情報を再計算する。
After the router
宛先I/Fの情報の再計算においては、例えばRFC3810の4.2節等に記載されたインタフェース毎の状態の管理方法などを用いる。すなわちQuery受信処理部15は、EXCLUDEモードの宛先I/Fが1つでも存在すれば、再計算後のモードはEXCLUDEとする。そして、全てのEXCLUDEモードの宛先I/Fのソースリストの共通項から、INCLUDEモードの宛先I/Fのソースリストを除外したものをソースリストとする。また、全ての宛先I/FがINCLUDEモードである場合、再計算後のモードはINCLUDEモードとし、全ての宛先I/Fのソースリストの和を再計算後のソースリストとする。
In the recalculation of the destination I / F information, for example, the state management method for each interface described in section 4.2 of RFC3810 is used. That is, if there is at least one destination I / F in the EXCLUDE mode, the Query
そして、更新前後のフィルタモード、ソースリストを比較して変化があった場合、または、更新前後の各宛先I/Fのマルチキャストエントリのソースタイマ値の最大値を比較して更新前後でLLQT以下の値のソースタイマ値がMALIに更新された場合は、変化の内容に応じたReportメッセージを生成し、ルータ接続ポートに送信する(ステップS590)。 Then, when there is a change by comparing the filter mode and source list before and after the update, or by comparing the maximum value of the source timer value of the multicast entry of each destination I / F before and after the update, the LLQT or less before and after the update When the source timer value of the value is updated to MALI, a Report message corresponding to the content of the change is generated and transmitted to the router connection port (step S590).
具体的には、フィルタモードがINCLUDEモードからEXCLUDEモードに変更された場合は、TO_EXタイプのReportメッセージを生成し、EXCLUDEモードからINCLUDEモードに変更された場合は、TO_INタイプのReportメッセージを生成する。 Specifically, when the filter mode is changed from the INCLUDE mode to the EXCLUDE mode, a TO_EX type report message is generated, and when the filter mode is changed from the EXCLUDE mode to the INCLUDE mode, a TO_IN type report message is generated.
また、INCLUDEモードのソースリストが変更された場合は、追加されたソースリストについてALLOWタイプのReportメッセージを生成し、削除されたソースリストについてBLOCKタイプのReportメッセージを生成する。 When the INCLUDE mode source list is changed, an ALLOW type report message is generated for the added source list, and a BLOCK type report message is generated for the deleted source list.
また、EXCLUDEモードのソースリストが変更された場合は、追加されたソースリストについてBLOCKタイプのReportメッセージを生成し、削除されたソースリストについてALLOWタイプのReportメッセージを生成する。 When the EXCLUDE mode source list is changed, a BLOCK type report message is generated for the added source list, and an ALLOW type report message is generated for the deleted source list.
また、受信I/F部の中で最大のソースタイマ値がLLQT以下からLLQTよりも大きな値に更新された場合は、当該ソースリストを指定したALLOWタイプのReportメッセージを生成する。 When the maximum source timer value in the reception I / F unit is updated from LLQT or less to a value larger than LLQT, an ALLOW type Report message specifying the source list is generated.
なお、メッセージ数を削減するために、Query受信からMaximum Response Delay時間以内の受信グループ管理テーブルエントリの更新情報をまとめてReportメッセージを生成してもよい。これにより、複数メッセージを集約してReportメッセージを生成できる。 In order to reduce the number of messages, a report message may be generated by collecting update information of reception group management table entries within the Maximum Response Delay time from receiving the Query. Thereby, a plurality of messages can be aggregated to generate a Report message.
また、レイヤ2スイッチが複数段接続していることを考慮して、レイヤ2スイッチ間の中継遅延時間を差し引いて、Maximum Response Delayよりも小さな時間以内での更新情報をまとめてもよい。 In consideration of the fact that the layer 2 switches are connected in a plurality of stages, the update information within a time smaller than the maximum response delay may be collected by subtracting the relay delay time between the layer 2 switches.
ここでは、受信グループ管理テーブルエントリのエントリタイマおよびソースタイマ値はLLQTより大きい値となっており、フィルタモードの変更やソースリストの変更もないため、受信グループ管理テーブルエントリの更新を契機としてReportの送信を行なうことはない。 Here, the entry timer and source timer values of the reception group management table entry are larger than LLQT, and there is no change in the filter mode or the source list. Therefore, when the reception group management table entry is updated, the Report There is no transmission.
なお、レイヤ2スイッチ40が、General Query受信時の処理としてルータ接続ポートであるI/F部16からReport(IS_IN(A))メッセージを送信すると、このReport(IS_IN(A))メッセージは、レイヤ2スイッチ10によって受信される。レイヤ2スイッチ10は、レイヤ2スイッチ40と同様に、I/F部毎のマルチキャストエントリのソースタイマ値をMALIに更新するのみで、マルチキャストルータ30へReportメッセージは送信しない。受信者が継続的にマルチキャストに参加している状態では、上記の動作(図7,8に示した動作)が定期的に実行される。
When the Layer 2
つぎに、通信ネットワーク1に受信者が追加された場合について説明する。ここでは、受信者として端末装置20Lが追加された場合について説明する。図11は、実施の形態2の通信ネットワークに受信者が追加された場合のデータ中継を説明するための図である。
Next, a case where a recipient is added to the communication network 1 will be described. Here, a case where the
ここでは、端末装置20Kとマルチキャストルータ30の間のデータ中継に加えて、端末装置20Lとマルチキャストルータ30の間のデータ中継が行なわれている場合を示している。具体的には、図6のデータ中継に加えて、端末装置20LからのReportメッセージ32が、レイヤ2スイッチ10で中継されてマルチキャストルータ30に送られている。また、マルチキャストルータ30からのマルチキャストデータパケット35が、レイヤ2スイッチ10で中継されて端末装置20Lに送られている。
Here, a case where data relay between the
端末装置20Lは、マルチキャストに参加するため、Reportメッセージ32として例えばReport(TO_IN(B))メッセージなどを送信する。レイヤ2スイッチ10のI/F部11Lは、端末装置20LからのReportメッセージ32を受信し、ルータモード受信部12Lにメッセージを転送する。
In order to participate in the multicast, the
ここで、マルチキャストに参加するためのReportメッセージ32を受信した際のルータモード受信部12Lの動作手順を図7を参照して説明する。レイヤ2スイッチ10のルータモード受信部12Lは、I/F部11Lを介してReportメッセージを受信すると(ステップS500)、マルチキャストテーブル記憶部13L内のマルチキャストテーブル(I/F部毎のマルチキャストテーブル)からReportメッセージに含まれるマルチキャストアドレスを検索する(ステップS510)。
Here, the operation procedure of the router
マルチキャストテーブル記憶部13L内のマルチキャストテーブルに、Reportメッセージのマルチキャストアドレスに該当するエントリが存在しない場合(ステップS510、エントリなし)、ルータモード受信部12Lは、Reportメッセージに対応するマルチキャストエントリ(I/F部毎のマルチキャストエントリ)をマルチキャストテーブルに生成する(ステップS520)。具体的には、Reportメッセージ中のフィルタモードおよびソースリストをマルチキャストエントリに設定する。ここでは、I/F部11Lが端末装置20Lから初めてReportメッセージを受信しているので、I/F部11L(端末装置20L)に対応するマルチキャストエントリ(ソースリストA、フィルタモードINCLUDE)を生成する。
If there is no entry corresponding to the multicast address of the Report message in the multicast table in the multicast
マルチキャストエントリを生成した後、ルータモード受信部12Lは、ソースタイマを起動する(ステップS530)。ここでのソースタイマは、ソースタイマ初期値をMALIとし、時間の経過とともにタイマ値を減算していく(ステップS530)。
After generating the multicast entry, the router
ルータモード受信部12Lは、受信グループ管理テーブル記憶部14内の受信グループ管理テーブルからReportメッセージに含まれるマルチキャストアドレスを検索する(ステップS540)。
The router
ここでは、既に端末装置20Kのマルチキャストアドレスが受信グループ管理テーブルに登録されているので、受信グループ管理テーブルにマルチキャストアドレスに該当するエントリが存在している。受信グループ管理テーブル記憶部14内の受信グループ管理テーブルにマルチキャストアドレスに該当するエントリが存在する場合(ステップS540、エントリあり)、受信グループ管理テーブルのマルチキャストアドレスエントリの更新を行なう(ステップS580)。具体的には、I/F部11Lの更新エントリ内容と他のI/F部のエントリ内容に基づいて、ソースリスト、フィルタモード、宛先I/Fの情報を再計算する。
Here, since the multicast address of the
そして、Query受信処理部15は、Reportメッセージの送信が必要か否かを判断し、必要に応じてReportメッセージを生成する。ここでのレイヤ2スイッチ10は、受信グループ管理テーブルのマルチキャストアドレスエントリとして、対象のマルチキャストアドレス、フィルタモードINCLUDE、ソースリスト(A)、宛先I/F(I/F部11J)のエントリを有している。したがって、I/F部11LからReport(TO_IN(B))メッセージを受信すると、Query受信処理部15がエントリ情報101に基づいて、マルチキャストアドレスエントリのソースリストを(A+B)に更新し、宛先I/Fの情報にI/F部11Lを追加する。
Then, the Query
ソースリスト(A)の範囲のソースタイマはLLQTよりも大きな値であるが、ソースリスト(B−A)の範囲は新たに追加されたソースリストであるため、ソースリスト(B−A)についてALLOWタイプのReportメッセージを生成し、ルータ接続ポートへ送信する(ステップS590)。 The source timer in the range of the source list (A) is larger than LLQT, but the range of the source list (BA) is a newly added source list. A Type Report message is generated and transmitted to the router connection port (step S590).
このReportメッセージは、マルチキャストルータ30に到着する。マルチキャストルータ30は、ソースリスト(B−A)をソースリストに追加し、ソースリスト(B−A)の範囲のマルチキャストの中継を開始する。
This Report message arrives at the
つぎに、受信者が明示的にBLOCKタイプのReportメッセージを送信して一部のソースリストを変更する場合の処理について説明する。例えば、端末装置20Kは、INCLUDEモードで参加中のマルチキャストのソースリストAからソースリストCを除外するため、BLOCK(C)を指定したReportメッセージを送信する。
Next, processing when the recipient explicitly sends a BLOCK type Report message to change a part of the source list will be described. For example, the
レイヤ2スイッチ40のI/F部11Kは、端末装置20KからのReportメッセージを受信すると、ルータモード受信部12Kに転送する。ルータモード受信部12Kは、I/F部11Kのマルチキャストテーブルの対応エントリに対して、エントリ情報101,102に基づいた処理を行なう。ここでは、INCLUDE(A)状態でBLOCK(C)を受信するため、ソースリスト(A*C)のソースタイマをLLQTに短縮し、ルータ接続ポートからReport(BLOCK(C))を送信する(図9の002)。ここでのReportメッセージは、BLOCKメッセージ内のソースリスト全体Cを対象として上流側へBLOCKメッセージを送信される。
Upon receiving the Report message from the
また、受信グループ管理テーブルの該当エントリについては、Query受信処理部15が、他のI/F部で有する同一のマルチキャストグループアドレスのエントリのソースリストを抽出する。このソースリストのうち、ソースタイマ値がLLQTより大きなソースをソースリストCから除外し、LLQTより大きなソースが除外されたソースリストCに対して、ソースタイマ値をLLQTに更新する。ここでは、他のI/F部でマルチキャストエントリを有していないため、ソースリストCの全体について、ソースタイマ値をLLQTに更新する。
For the corresponding entry in the reception group management table, the Query
ルータ接続ポートから送信されたReport(BLOCK(C))メッセージは、レイヤ2スイッチ10に到着してルータモード受信部12Jに転送される。、このメッセージを受けたルータモード受信部12Jは、エントリ情報101,102に従った処理を行なう。
The Report (BLOCK (C)) message transmitted from the router connection port arrives at the layer 2
ここでは、INCLUDE(A)状態でBLOCK(C)を受信するため、ルータモード受信部12Jは、ソースリスト(A*C)のソースタイマをLLQTに短縮し、ルータ接続ポートからReport(BLOCK(C))メッセージ(受信したBLOCKメッセージに含まれるソースリスト全体)を送信する。また、Query受信処理部15は、受信グループ管理テーブルの該当エントリの更新を行なう。
Here, in order to receive BLOCK (C) in the INCLUDE (A) state, the router
ここでのレイヤ2スイッチ10は、受信グループ管理テーブルエントリとして、対象のマルチキャストアドレス、フィルタモードINCLUDE,ソースリスト(A+B)のエントリを有している。I/F部11JからReport(BLOCK(C))メッセージを受信しても、I/F部11Lのソースリストは変化しない。このため、受信グループ管理テーブルエントリの内容の変化をトリガとしたReport送信は行なわない。
The layer 2
レイヤ2スイッチ10のルータ接続ポートから送信されたReportメッセージは、マルチキャストルータ30に到着する。マルチキャストルータ30は、Reportメッセージ内で示されたマルチキャストグループアドレスのソースリストに対して、ソースタイマをLLQTに更新し、Multicast Address and Source Specific Queryメッセージを送信する。レイヤ2スイッチ10のI/F部16では、マルチキャストルータ30からのSpecific Queryメッセージを受信すると、Query受信処理部15へ送信する。
The Report message transmitted from the router connection port of the layer 2
ここで、Query受信処理部15がSpecific Queryメッセージを受信した際の処理について説明する。図12は、実施の形態2に係るレイヤ2スイッチがSpecific Queryメッセージを受信した際のQuery受信処理部の動作手順を示すフローチャートである。
Here, a process when the Query
図12では、レイヤ2スイッチ10がIGMPv3やMLDv2などのソース指定可能なグループメンバシップ管理プロトコルのソース指定を含むSpeicific Queryメッセージを受信した場合の動作手順を示している。
FIG. 12 shows an operation procedure when the layer 2
レイヤ2スイッチ10のI/F部16では、Specific Queryメッセージを受信すると(ステップS700)、Query受信処理部15へSpecific Queryメッセージを転送する。
When receiving the Specific Query message (step S700), the I /
Query受信処理部15は、受信グループ管理テーブル記憶部14内の受信グループ管理テーブルを検索する。Query受信処理部15は、受信グループ管理テーブルにSpecific Queryメッセージで指示されたマルチキャストグループアドレスに対応するマルチキャストアドレスエントリが存在するか否かを確認する(ステップS710)。
The query
受信グループ管理テーブルにSpecific Queryメッセージで指示されたマルチキャストグループアドレスのマルチキャストアドレスエントリが存在する場合(ステップS710、エントリあり)、Query受信処理部15がマルチキャストアドレスエントリの宛先I/FのそれぞれについてI/F部毎のマルチキャストアドレスエントリを確認する。そして、Specific Queryメッセージで指定されたソースリストに含まれるソースであって、ソースアドレスのソースタイマ値がLLQTより大きなソースを抽出する(ステップS720)。そして、抽出したソースをソースリストにまとめ、1つのIS_INタイプのReportメッセージを生成してルータ接続ポートから送信する(ステップS730)。
When there is a multicast address entry of the multicast group address indicated by the Specific Query message in the reception group management table (step S710, there is an entry), the Query
I/F部11Jのエントリは、INCLUDE(A)、LLQT以下の値を示すソースタイマ(A*C)であり、I/F部11LのエントリはINCLUDE(B)、LLQTよりも大きな値を示すソースタイマ(B)である。従って、ここでのQuery受信処理部15は、ソースリスト(B*C)は必要であるので、Report(IS_IN(B*C))メッセージを生成してルータ接続ポートから送信する。
The entry of the I /
また、Query受信処理部15は、各宛先I/Fからソースタイマ値LLQT以下のソースリストメンバを持つI/F部を抽出する。そして抽出したそれぞれのI/F部に対してSpecific Queryメッセージを中継する(ステップS740)。
Further, the Query
ここでのQuery受信処理部15は、I/F部11Jのソースタイマ(A*C)がLLQT以下となっているため、I/F部11JにQueryメッセージの中継を行なう。I/F部11Lのソースタイマ(B)はLLQTより大きな値のため、I/F部11LへはQueryメッセージの中継を行なわない。
The Query
Query受信処理部15によって中継されたSpecific Queryメッセージは、レイヤ2スイッチ40に到着する。レイヤ2スイッチ40でもレイヤ2スイッチ10と同様な処理が行なわれる。ここでは、ソースタイマ(A*C)がLLQT以下であるI/F部11KにSpecific Queryメッセージを中継する。また、Specific Queryで指定されているソースリスト(C)の範囲は全てソースタイマ値がLLQT以下となっているため、レイヤ2スイッチ40ではルータ接続ポートへのReportメッセージの送信を行なわない。
The Specific Query message relayed by the Query
このように、指定されたマルチキャストアドレスのエントリを持たないI/F部(レイヤ2スイッチ40のI/F部11J)や、全てのソースタイマ値がLLQTよりも大きなI/F部(レイヤ2スイッチ10のI/F部11L)にはSpecific Queryメッセージを中継しないこととなる。
In this way, the I / F unit (I /
また、Specific Queryメッセージを中継したI/F部11Kの先に受信者が存在しなければSpecific Queryメッセージに対してReportメッセージが応答されることはない。この場合、I/F部毎のマルチキャストテーブルのエントリのソースタイマが満了するのでソースリスト(A*C)を削除する。そして、受信グループ管理テーブルエントリの更新を行ない、ソースリストを(A−C)に更新する。これにより、レイヤ2スイッチ40ではソースリスト(A−C)以外のソースアドレスからのマルチキャストパケットの中継を停止する。
Also, if there is no receiver ahead of the I /
また、レイヤ2スイッチ10においても、Reportメッセージの未受信によってソースタイマがタイムアウトし、I/F部毎のマルチキャストテーブル(I/F部11Jのマルチキャストテーブル)のエントリからソースリスト(A*C)のソースを削除する。そして、受信グループ管理テーブルエントリの更新を行ない、ソースリストを(B+(A−C))に更新する。これにより、レイヤ2スイッチ10ではソースリスト(A*C)に対応するソースアドレスからのマルチキャストパケットの中継を停止する。
In the layer 2
マルチキャストルータ30では、ソースリスト(C)に対するSpecific Queryへの応答としてIS_IN(B*C)のみを受信する。このため、ソースリスト(C−B)についてはソースタイマがタイムアウトし、ソースリストから削除される。これにより、ソースリスト(C−B)に対応するソースアドレスからのマルチキャストパケットの中継が停止する。
The
このように、INCLUDEモードの受信者が任意のソースをソースリストから削除するBLOCKタイプのReportメッセージを送信した場合には、その受信者を収容するI/F部へのマルチキャスト中継は停止するが、その他のI/F部へのマルチキャストの中継は継続することとなる。 In this way, when a receiver in INCLUDE mode transmits a BLOCK type Report message that deletes an arbitrary source from the source list, multicast relay to the I / F unit that accommodates the receiver stops, Multicast relay to other I / F units will continue.
また、BLOCKタイプのReportメッセージを上流側(マルチキャストルータ30側)に伝達する際に、BLOCKメッセージ内のソースリスト全体を対象として上流側へBLOCKメッセージを送信するので、レイヤ2スイッチが多段接続されている場合であってもマルチキャストルータ30から適切なソースリスト範囲を対象としたSpecific Queryメッセージが送信されることとなる。
In addition, when transmitting a BLOCK type Report message to the upstream side (
なお、レイヤ2スイッチ40のI/F部11Kの先に受信者が存在し、Specific Queryメッセージに対してIS_IN(C)タイプのReportメッセージが応答された場合は、このメッセージがI/F部11Kで受信される。そして、このメッセージは、ルータモード受信部12Kに転送される。
In addition, when a receiver exists ahead of the I /
ここで、ソースタイマ(A*C)がLLQT以下であるI/F部11KにSpecific Queryメッセージを中継した後に、ルータモード受信部12KがIS_IN(C)タイプのReportメッセージを受信した際の動作手順を図7を参照して説明する。
Here, the operation procedure when the router
ルータモード受信部12Kは、I/F部11Kを介してIS_IN(C)タイプのReportメッセージを受信すると(ステップS500)、マルチキャストテーブル記憶部13K内のマルチキャストテーブルからReportメッセージに含まれるマルチキャストアドレスを検索する(ステップS510)。
When the router
マルチキャストテーブル記憶部13K内のマルチキャストテーブルにマルチキャストアドレスに該当するエントリが存在する場合(ステップS510、エントリあり)、ルータモード受信部12Kは、エントリ情報101,102に従って、新たなフィルタモードおよびソースリストの更新処理、Reportメッセージの送信処理を行なう(ステップS570)。
When there is an entry corresponding to the multicast address in the multicast table in the multicast
つぎに、Query受信処理部15は、受信グループ管理テーブルのマルチキャストアドレスエントリの更新を行なう(ステップS580)。具体的には、I/F部11Kの更新エントリ内容と他のI/F部のエントリ内容に基づいて、ソースリスト、フィルタモード、宛先I/Fの情報を再計算する。
Next, the Query
このとき、Query受信処理部15は、受信グループ管理テーブルのマルチキャストアドレスエントリの宛先I/Fのそれぞれに対し、I/F部毎のマルチキャストテーブルのマルチキャストアドレスエントリを確認する。ステップS570の処理でLLQT以下のソースタイマ値から、当該ソースタイマ値よりも大きな値に更新されたソースと同一のソースであって、かつマルチキャストアドレスエントリのソースタイマ値がLLQTより大きなソースを抽出する。そして抽出したソースをソースリストから削除したソースリストに対してReportメッセージを生成し、各ルータ接続ポートへ送信する(ステップS590)。ここでは、Query受信処理部15がReport(ALLOW(C))メッセージを生成し送信する。
At this time, the Query
このReport(ALLOW(C))メッセージは、レイヤ2スイッチ10により受信され、レイヤ2スイッチ10ではレイヤ2スイッチ40と同様な処理が行なわれる。これにより、ルータ接続ポートに対してReport(IS_IN(C−B))メッセージが送信される。マルチキャストルータ30は、レイヤ2スイッチ10からのReportメッセージを受信すると、ソースタイマをMALIに更新してマルチキャストの中継を継続する。
This Report (ALLOW (C)) message is received by the layer 2
なお、本実施の形態では、受信者からのBLOCKタイプのReportメッセージを受信してソースタイマ値をLLQTとしたことを契機として、ルータ接続ポートへのBLOCKタイプのReportメッセージを送信する場合について説明したが、ソースタイマがエージングによりLLQT以下の値に更新されたことを契機としてルータ接続ポートへのBLOCKタイプのReportメッセージを送信してもよい。この場合も、レイヤ2スイッチ10,40は、前述したレイヤ2スイッチ10,40と同様の動作を行なう。 In this embodiment, a case has been described in which a BLOCK type report message is transmitted to the router connection port when a BLOCK type report message is received from the receiver and the source timer value is set to LLQT. However, a BLOCK type Report message to the router connection port may be transmitted when the source timer is updated to a value equal to or less than LLQT due to aging. Also in this case, the layer 2 switches 10 and 40 perform the same operation as the layer 2 switches 10 and 40 described above.
このように、実施の形態2によれば、ソースタイマ値の更新時に閾値(LLQT)を挟んだ変化が行なわれたか否かによってReportメッセージの送信要否を判定しているので、BLOCKメッセージを受信したセグメントに他の受信者が存在した場合であっても、少ないメッセージ交換によって確実な受信者確認が可能となる。したがって、効率良くマルチキャストの中継を継続することが可能となる。 As described above, according to the second embodiment, whether or not a Report message needs to be transmitted is determined based on whether or not a change across the threshold (LLQT) has been performed when the source timer value is updated. Even if there are other recipients in the segment, the recipient can be surely confirmed by exchanging few messages. Therefore, multicast relay can be continued efficiently.
また、BLOCKタイプのReportメッセージを上流側に伝達する際には、BLOCKメッセージ内のソースリスト全体を対象として上流側へBLOCKメッセージを送信するので、レイヤ2スイッチが多段接続されている場合であってもマルチキャストルータ30から適切なソースリスト範囲を対象としたSpecific Queryメッセージが送信される。したがって、下流側で漏れのない範囲のソースリストに対して端末装置の有無を確認することができ迅速なグループメンバ削除が可能となる。
In addition, when transmitting a BLOCK type Report message to the upstream side, the BLOCK message is transmitted to the upstream side for the entire source list in the BLOCK message, so that the layer 2 switch is connected in multiple stages. Also, a specific query message for an appropriate source list range is transmitted from the
実施の形態3.
つぎに、図7、図12〜図13を用いてこの発明の実施の形態3について説明する。実施の形態3では、受信者がEXCLUDEモード(除外要求モード)である場合に、Nullのメッセージを用いてEXCLUDEモードからINCLUDEモード(受信要求モード)への遷移を行なう。
Embodiment 3 FIG.
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 12 to 13. In the third embodiment, when the recipient is in the EXCLUDE mode (exclusion request mode), a transition from the EXCLUDE mode to the INCLUDE mode (reception request mode) is performed using a Null message.
図13は、実施の形態3の通信ネットワークのデータ中継を説明するための図である。図13の各構成要素のうち図1に示す実施の形態1の通信ネットワーク1と同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。 FIG. 13 is a diagram for explaining data relay in the communication network according to the third embodiment. Of the constituent elements in FIG. 13, constituent elements that achieve the same functions as those of the communication network 1 of the first embodiment shown in FIG. 1 are given the same numbers, and redundant descriptions are omitted.
ここでは、レイヤ2スイッチ10がマルチキャストルータ30からのQueryメッセージ51を端末装置20J〜20Lへ中継し、端末装置20JからのReportメッセージ62をマルチキャストルータ30へ中継している場合を示している。また、ここではマルチキャストルータ30からのマルチキャストデータパケット63をレイヤ2スイッチ10が端末装置20Jに中継している場合を示している。
Here, a case is shown in which the layer 2
なお、以下では、通信ネットワーク1がマルチキャスト受信者としてIGMPv3または、MLDv2をサポートし、ソースアドレスも指定可能な端末装置20Jが存在するものとして説明する。
In the following description, it is assumed that there is a
つぎに、実施の形態3に係るレイヤ2スイッチの動作手順について説明する。実施の形態1,2のレイヤ2スイッチ10,40と同様に、マルチキャストルータ30は定期的にGeneral Queryメッセージを送信し、レイヤ2スイッチ10はメッセージ中のインターバルタイマ値情報等を記憶し、受信メッセージを各I/F部に中継する。
Next, an operation procedure of the layer 2 switch according to the third embodiment will be described. As with the layer 2 switches 10 and 40 of the first and second embodiments, the
本実施の形態では、通信ネットワーク1において、端末装置20Jが除外リストA、フィルタモードEXCLUDEとしてマルチキャストグループに参加する場合について説明する。
In the present embodiment, a case will be described in which
端末装置20Jは、マルチキャストルータ30からのGeneral Queryメッセージに対してReport(IS_EX(A))メッセージを応答する。このReportメッセージは、レイヤ2スイッチ10のI/F部11Jで受信され、I/F部11Jは受信したReportメッセージをルータモード受信部12Jに転送する。
The
ここで、Reportメッセージを受信した際のルータモード受信部の動作手順を図7を参照して説明する。ルータモード受信部12Jは、I/F部11Jを介してReportメッセージを受信すると(ステップS500)、マルチキャストテーブル記憶部13J内のマルチキャストテーブル(I/F部11Jのマルチキャストテーブル)からReportメッセージに含まれるマルチキャストアドレスを検索する(ステップS510)。
Here, the operation procedure of the router mode reception unit when receiving the Report message will be described with reference to FIG. When the router
マルチキャストテーブル記憶部13J内のマルチキャストテーブルに、Reportメッセージのマルチキャストアドレスに該当するエントリが存在しない場合(ステップS510、エントリなし)、ルータモード受信部12Jは、Reportメッセージに対応するマルチキャストエントリ(I/F部毎のマルチキャストエントリ)をマルチキャストテーブルに生成する(ステップS520)。具体的には、Reportメッセージ中のフィルタモードおよびソースリストをマルチキャストエントリに設定する。ここでは、I/F部11Jが端末装置20Jから初めてReportメッセージを受信しているので、I/F部11J(端末装置20J)に対応するマルチキャストエントリ(ソースリストA、フィルタモードEXCLUDE)を生成する。
When there is no entry corresponding to the multicast address of the Report message in the multicast table in the multicast
マルチキャストエントリを生成した後、ルータモード受信部12Jは、ソースタイマまたはフィルタタイマを起動する。ここでは、マルチキャストエントリにフィルタモードEXCLUDEを生成しているので、フィルタタイマを起動する。ここでのフィルタタイマは、フィルタタイマ初期値をMALIとし、時間の経過とともにタイマ値を減算していく(ステップS530)。
After generating the multicast entry, the router
ルータモード受信部12Jは、受信グループ管理テーブル記憶部14内の受信グループ管理テーブルからReportメッセージに含まれるマルチキャストアドレスを検索する(ステップS540)。
The router
受信グループ管理テーブル記憶部14内の受信グループ管理テーブルにマルチキャストアドレスに該当するエントリが存在しない場合(ステップS540、エントリなし)、ルータモード受信部12Jは、受信グループ管理テーブルに新たなエントリを生成して登録する。具体的には、受信グループ管理テーブルに新たなマルチキャストアドレスと、Reportメッセージ中のフィルタモードおよびソースリストと、宛先I/F(I/F部11J)などを設定し、受信グループ管理テーブル記憶部14に記憶させる(ステップS550)。
When there is no entry corresponding to the multicast address in the reception group management table in the reception group management table storage unit 14 (step S540, no entry), the router
ここでは、I/F部11Jが端末装置20Jから初めてReportメッセージを受信しているので、ルータモード受信部12Jは、受信グループ管理テーブルに新たなエントリを設定する。ここでの受信グループ管理テーブルへの追加エントリは、例えばEXCLUDE(Null,A)である。
Here, since the I /
Query受信処理部15は、新たに生成したエントリに基づいて、Reportメッセージを生成する。生成したReportメッセージは、I/F部16を介してルータ接続ポートへ送信する(ステップ560)。ここでのReportメッセージは、例えばReport(TO_EX(A))である。
The Query
ルータ接続ポートから送信されたReportメッセージはマルチキャストルータ30に到着する。マルチキャストルータ30は、Reportメッセージに含まれるマルチキャストアドレスを宛先として、Reportメッセージで指定されたソースリストやフィルタモードで受信要求されているソースアドレスを持つマルチキャストパケットの中継を開始する。このとき、マルチキャストルータ30が管理するレコードはEXCLUDE(Null,A)となっている。
The Report message transmitted from the router connection port arrives at the
レイヤ2スイッチ10は、マルチキャストルータ30からのマルチキャストパケットをI/F部16により受信すると、Query受信処理部15が受信グループ管理テーブルを参照して宛先マルチキャストアドレスに対応するエントリを抽出する。そして、エントリ内の宛先I/Fに定義されたI/F部のうち、I/F部毎のマルチキャストテーブルのソースリストやフィルタモードで受信要求されているソースアドレスとマルチキャストパケットのソースアドレスとが合致するI/F部に、マルチキャストパケットを中継する。ここでは、I/F部毎のマルチキャストテーブルとして、I/F部11J(端末装置20J)に対応するマルチキャストエントリ(ソースリストA、フィルタモードEXCLUDE)が生成されている。したがって、EXCLUDE(A)エントリを持つI/F部11Jにマルチキャストパケットを中継する。
In the layer 2
このように、ソース指定に対応したIGMPv3またはMLDv2においてEXCLUDEモード受信者が存在する場合であっても、I/F部11J以外のI/F部にはマルチキャストは中継されないので、マルチキャスト受信者の存在しないインタフェースに不要なトラヒックが中継されることはない。これにより、不要なトラヒックの中継を防ぐことができる。
As described above, even if there is an EXCLUDE mode receiver in IGMPv3 or MLDv2 corresponding to the source designation, multicast is not relayed to the I / F unit other than the I /
つぎに、レイヤ2スイッチ10がマルチキャスト受信者に関する情報を設定した後、マルチキャストルータ30が質問間隔周期で送信するGeneral QueryをI/F部16で受信した際の動作について説明する。
Next, the operation when the I /
I/F部16がGeneral Queryメッセージを受信すると、Query受信処理部15へメッセージを転送する。Query受信処理部15の処理は、実施の形態2の図8に示した動作手順と同様の手順によってReportメッセージの生成と送信、General Queryメッセージの中継を行なうので、その説明は省略する。
When the I /
なお、本実施の形態では、ステップS620の処理において、Query受信処理部15が、Report(IS_EX(A))メッセージを生成し、マルチキャストルータ30に送信する。このとき、生成するReportメッセージパケットのソースアドレスは未定アドレスとしておく。
In the present embodiment, in the process of step S620, the Query
レイヤ2スイッチ10がルータ接続ポートに送信したReportメッセージを受信したマルチキャストルータ30は、Reportメッセージに含まれるマルチキャストアドレス、ソースリストおよびフィルタモードで指定されたマルチキャストの受信者の存在を確認し、マルチキャストの中継を継続する。
The
レイヤ2スイッチ10が各I/F部11J〜11Lに対してGeneral Queryメッセージを中継した結果、マルチキャスト受信者が存在すれば、中継されたGeneral Queryメッセージに対してマルチキャスト受信者からReportメッセージが返答される。
If the layer 2
ここでは、I/F部11Jの先にマルチキャスト受信者である端末装置20Jが存在するので、中継されたGeneral Queryメッセージに対して端末装置20JからReportメッセージが返答される。この端末装置20JからのReportメッセージは、レイヤ2スイッチ10のI/F部11Jで受信され、ルータモード受信部12Jに転送される。
Here, since the
ここで、マルチキャストアドレスのエントリをマルチキャストテーブルに設定した後にルータモード受信部12JがReportメッセージを受信した際の動作手順を図7を参照して説明する。
Here, an operation procedure when the router
ルータモード受信部12Jは、I/F部11Jを介してReportメッセージを受信すると(ステップS500)、マルチキャストテーブル記憶部13J内のマルチキャストテーブルからReportメッセージに含まれるマルチキャストアドレスを検索する(ステップS510)。
When the router
マルチキャストテーブル記憶部13J内のマルチキャストテーブルにマルチキャストアドレスに該当するエントリが存在する場合(ステップS510、エントリあり)、ルータモード受信部12Jは、新たなフィルタモードおよびソースリストの更新処理を行なう。具体的には、エントリのフィルタモードおよびソースリストと、メッセージのフィルタモードおよびソースリストとに基づいて、新たなフィルタモードおよびソースリストを抽出し、新たなフィルタモードおよびソースリストとしてマルチキャストテーブルに登録する。そして、フィルタモードとソースリストとの組み合わせに応じた処理(例えば、Reportメッセージの送信処理など)を行なう。ここでのルータモード受信部12Jは、例えばエントリ情報101,102に基づいて、エントリの更新処理とルータ接続ポートからのメッセージ送信を行なう(ステップS570)。本実施の形態では、EXCLUDE(A)のエントリを持っているときに、IS_EX(A)を受信しているので、フィルタタイマをMALIに更新するのみである。
If there is an entry corresponding to the multicast address in the multicast table in the multicast
ルータモード受信部12Jが、I/F部毎のマルチキャストテーブルにおいてフィルタモードおよびソースリストの更新処理を行なった後、Query受信処理部15は受信グループ管理テーブルのマルチキャストアドレスエントリの更新を行なう(ステップS580)。具体的には、I/F部11Jの更新エントリ内容と他のI/F部のエントリ内容に基づいて、ソースリスト、フィルタモード、宛先I/Fの情報を再計算する。
After the router
そして、Query受信処理部15は、Reportメッセージの送信が必要か否かを判断し、必要に応じてReportメッセージを生成する。Reportメッセージの送信要否の判定は、前述のステップS590と同様の処理によって行なう。
Then, the Query
ここでは、エントリ内容に変更はなく、フィルタモードの変更やソースリストの変更もないため、ステップS590の処理でReportメッセージの送信を行なうことはない。受信者が継続的にマルチキャストに参加している状態では、上記の動作(図7,8に示した動作)が定期的に実行される。 Here, there is no change in the entry contents, and there is no change in the filter mode or the source list. Therefore, the Report message is not transmitted in the process of step S590. In a state where the receiver is continuously participating in the multicast, the above operation (the operation shown in FIGS. 7 and 8) is periodically executed.
つぎに、通信ネットワーク1にINCLUDEモードの受信者が追加された場合について説明する。ここでは、受信者として端末装置20Lが追加された場合について説明する。図13において、端末装置20Lもマルチキャストに参加するため、例えばReport(TO_IN(B))メッセージを送信したものとする。
Next, a case where a receiver in INCLUDE mode is added to the communication network 1 will be described. Here, a case where the
ここでは、マルチキャストに参加するためのReportメッセージを受信した際のルータモード受信部12Lの動作手順を図7を参照して説明する。レイヤ2スイッチ10のI/F部11LはReportメッセージを受信し、ルータモード受信部12Lに受信したメッセージを中継する。
Here, the operation procedure of the router
レイヤ2スイッチ10のルータモード受信部12Lは、I/F部11Lを介してReportメッセージを受信すると(ステップS500)、マルチキャストテーブル記憶部13L内のマルチキャストテーブル(I/F部11Lのマルチキャストテーブル)からReportメッセージに含まれるマルチキャストアドレスを検索する(ステップS510)。
When the router
マルチキャストテーブル記憶部13L内のマルチキャストテーブルに、Reportメッセージのマルチキャストアドレスに該当するエントリが存在しない場合(ステップS510、エントリなし)、ルータモード受信部12Lは、Reportメッセージに対応するマルチキャストエントリ(I/F部毎のマルチキャストエントリ)をマルチキャストテーブルに生成する(ステップS520)。具体的には、Reportメッセージ中のフィルタモードおよびソースリストをマルチキャストエントリに設定する。ここでは、I/F部11Lが端末装置20Lから初めてReportメッセージを受信しているので、I/F部11L(端末装置20L)に対応するマルチキャストエントリ(ソースリストA、フィルタモードINCLUDE)を生成する。
If there is no entry corresponding to the multicast address of the Report message in the multicast table in the multicast
マルチキャストエントリを生成した後、ルータモード受信部12Lは、ソースタイマを起動する(ステップS530)。ここでのソースタイマは、ソースタイマ初期値をMALIとし、時間の経過とともにタイマ値を減算していく(ステップS530)。
After generating the multicast entry, the router
ルータモード受信部12Lは、受信グループ管理テーブル記憶部14内の受信グループ管理テーブルからReportメッセージに含まれるマルチキャストアドレスを検索する(ステップS540)。
The router
ここでは、既に端末装置20Jのマルチキャストアドレスが受信グループ管理テーブルに登録されているので、受信グループ管理テーブルにマルチキャストアドレスに該当するエントリが存在している。受信グループ管理テーブル記憶部14内の受信グループ管理テーブルにマルチキャストアドレスに該当するエントリが存在する場合(ステップS540、エントリあり)、受信グループ管理テーブルのマルチキャストアドレスエントリの更新を行なう(ステップS580)。具体的には、I/F部11Lの更新エントリ内容と他のI/F部のエントリ内容に基づいて、ソースリスト、フィルタモード、宛先I/Fの情報を再計算する。
Here, since the multicast address of the
そして、Query受信処理部15は、Reportメッセージの送信が必要か否かを判断し、必要に応じてReportメッセージを生成する。Reportメッセージの送信要否の判定は、前述のステップS590と同様の処理によって行なう。
Then, the Query
ここでのレイヤ2スイッチ10は、受信グループ管理テーブルエントリとして、対象のマルチキャストアドレス、フィルタモードEXCLUDE、ソースリストNull、除外リストAのエントリを有している。したがって、I/F部11LからReport(TO_IN(B))メッセージを受信すると、I/F部11LのマルチキャストテーブルにINCLUDE(B)エントリを生成し、受信グループ管理エントリのソースリストを(B)に更新し、除外リストを(A−B)に更新して、宛先I/Fの情報にI/F部11Lを追加する。
The layer 2
さらに、ソースリスト(A*B)の範囲は新たに追加されたソースリストであるため、Query受信処理部15は、ソースリスト(A*B)についてALLOWタイプのReportメッセージを生成し、ルータ接続ポートへ送信する(ステップS590)。
Further, since the range of the source list (A * B) is a newly added source list, the Query
このReportメッセージは、マルチキャストルータ30に到着する。マルチキャストルータ30は、ソースリスト(A*B)をソースリストに追加し、マルチキャスト管理レコードをEXCLUDE(B,A−B)に更新し、マルチキャスト管理レコード(ソースリスト)の範囲のマルチキャストの中継を開始する。
This Report message arrives at the
つぎに、受信者が明示的にBLOCKタイプのReportメッセージを送信して一部のソースリストを変更する場合の処理について説明する。例えば、端末装置20JはEXCLUDEモードで参加中のマルチキャストのソースリストからソースリストCを除外するため、BLOCK(C)を指定したReportメッセージを送信する。なお、ここでのソースリストCは除外リストAと重複しない範囲のソースリストとする。
Next, processing when the recipient explicitly sends a BLOCK type Report message to change a part of the source list will be described. For example, the
レイヤ2スイッチ40のI/F部11Jは、端末装置20JからのReportメッセージを受信すると、ルータモード受信部12Jに転送する。ルータモード受信部12Jは、I/F部11Jのマルチキャストテーブルの対応エントリに対して、エントリ情報101,102に基づいた処理を行なう。ここでは、EXCLUDE(Null,A)状態でBLOCK(C)を受信するため、ソースリスト(C)のソースタイマをLLQTとして起動し、ルータ接続ポートからReport(BLOCK(C))を送信する。
Upon receiving the Report message from the
レイヤ2スイッチ10のルータ接続ポートから送信されたReportメッセージは、マルチキャストルータ30に到着する。マルチキャストルータ30は、Reportメッセージ内で示されたマルチキャストグループアドレスのソースリスト(C)に対して、ソースタイマをLLQTに更新し、Multicast Address and Source Specific Queryメッセージを送信する。レイヤ2スイッチ10のI/F部16では、マルチキャストルータ30からのSpecific Queryメッセージを受信すると、Query受信処理部15へ送信する。
The Report message transmitted from the router connection port of the layer 2
ここで、Query受信処理部15がSpecific Queryメッセージを受信した際の処理について図12を参照して説明する。なお、ここでのステップS700〜S720の処理は実施の形態2の処理と同様の処理であるため、その説明は省略する。
Here, a process when the Query
本実施の形態では、I/F部11JのエントリがEXCLUDE(A)、ソースタイマ(C)<LLQTであり、I/F部11LのエントリがINCLUDE(B)、ソースタイマ(B)>LLQTである。従って、Query受信処理部15は、Report(IS_IN(B*C))メッセージを生成してルータ接続ポートから送信する(ステップS730)。
In this embodiment, the entry of the I /
また、Query受信処理部15は、I/F部11Jのソースタイマ(C)がLLQT以下となっているため、I/F部11JにSpecific Queryメッセージの中継を行なう。また、Query受信処理部15は、I/F部11Lのソースタイマ(B)はLLQTより大きな値のため、Queryメッセージの中継は行なわない(ステップS740)。
Further, since the source timer (C) of the I /
このように、指定されたマルチキャストアドレスのエントリを持たないI/F部や、全てのソースタイマ値がLLQTよりも大きなI/F部にはSpecific Queryメッセージを中継しないこととなり、制御メッセージの交換を低減させることが可能となる。 In this way, the Specific Query message is not relayed to an I / F unit that does not have an entry for the designated multicast address or an I / F unit in which all the source timer values are larger than LLQT, and control messages are exchanged. It can be reduced.
また、Specific Queryメッセージを中継したI/F部11Jの先に対象ソースを要求する受信者が存在しなければSpecific Queryメッセージに対してReportメッセージが応答されることはない。この場合、I/F部毎のマルチキャストテーブルのエントリに含まれるソースタイマが満了するので、ソースリスト(C)を削除して除外リストに追加する。そして、I/F部11JのエントリはEXCLUDE(Null,A+C)となる。また、Query受信処理部15は、受信グループ管理テーブルエントリの更新を行ない、ソースリストを(B−C)に、除外リストを(A+C−B)に更新する。これにより、レイヤ2スイッチ10では、新たに除外対象となったソース(C−A−B)からのマルチキャストパケットの中継を停止する。
Further, if there is no receiver requesting the target source at the end of the I /
マルチキャストルータ30では、ソースリスト(C)に対するSpecific Queryへの応答としてReport(IS_IN(B*C))メッセージのみを受信する。このため、ソースリスト(C−B)についてはソースタイマがタイムアウトし、ソースリストから削除する。これにより、マルチキャストルータ30では、ソースリスト(C−B)に対応するソースアドレスからのマルチキャストパケットの中継を停止する。
The
このように、EXCLUDEモードの受信者が任意のソースを除外リストに追加するBLOCKタイプのReportメッセージを送信した場合には、その受信者を収容するI/F部へのマルチキャスト中継は停止するが、その他のI/F部へのマルチキャストの中継は継続することとなる。 Thus, when a receiver in EXCLUDE mode transmits a BLOCK type Report message that adds an arbitrary source to the exclusion list, multicast relay to the I / F unit that accommodates the receiver stops, Multicast relay to other I / F units will continue.
また、BLOCKタイプのReportメッセージを上流側に伝達する際に、BLOCKメッセージ内のソースリスト全体を対象として上流側へBLOCKメッセージを送信するので、レイヤ2スイッチが多段接続されている場合であってもマルチキャストルータ30から適切なソースリスト範囲を対象としたSpecific Queryメッセージが送信される。これにより、下流側で漏れのない範囲のソースリストに対して受信者の有無の確認が可能となり、迅速なグループメンバ削除が可能となる。
Also, when transmitting a BLOCK type report message to the upstream side, the BLOCK message is transmitted to the upstream side for the entire source list in the BLOCK message, so even if the layer 2 switch is connected in multiple stages A specific query message for an appropriate source list range is transmitted from the
なお、レイヤ2スイッチ10のI/F部11Jの先に受信者が存在し、Specific Queryメッセージに対してIS_IN(C)タイプのReportメッセージが応答された場合は、このメッセージがI/F部11Jで受信される。そして、このメッセージはルータモード受信部12Jに転送される。
Note that if the recipient exists ahead of the I /
ここで、ソースタイマ(C)がLLQT以下であるI/F部11JにSpecific Queryメッセージを中継した後に、ルータモード受信部12JがReportメッセージを受信した際の動作手順を図7を参照して説明する。
Here, the operation procedure when the router
ルータモード受信部12Kは、I/F部11Kを介してReportメッセージを受信すると(ステップS500)、マルチキャストテーブル記憶部13K内のマルチキャストテーブルからReportメッセージに含まれるマルチキャストアドレスを検索する(ステップS510)。
When receiving the Report message via the I /
マルチキャストテーブル記憶部13K内のマルチキャストテーブルにマルチキャストアドレスに該当するエントリが存在する場合(ステップS510、エントリあり)、ルータモード受信部12Kは、エントリ情報101,102に従って、新たなフィルタモードおよびソースリストの更新処理、Reportメッセージの送信処理を行なう(ステップS570)。
When there is an entry corresponding to the multicast address in the multicast table in the multicast
つぎに、Query受信処理部15は、受信グループ管理テーブルのマルチキャストアドレスエントリの更新を行なう(ステップS580)。具体的には、I/F部11Jの更新エントリ内容と他のI/F部のエントリ内容に基づいて、ソースリスト、フィルタモード、宛先I/Fの情報を再計算する。
Next, the Query
このとき、Query受信処理部15は、受信グループ管理テーブルのマルチキャストアドレスエントリの宛先I/Fのそれぞれに対し、I/F部毎のマルチキャストテーブルのマルチキャストエントリを確認する。ステップS570の処理でLLQT以下のソースタイマ値からさらに大きな値に更新されたソースと同一のソースであって、かつマルチキャストアドレスエントリのソースタイマ値がLLQTより大きなソースを抽出する。そして抽出したソースをソースリストから削除したソースリストに対してReportメッセージを生成し、各ルータ接続ポートへ送信する。ここでは、I/F部11Lのソースタイマ(B)がLLQTより大きな値となっているので、Report(IS_IN(C−B))メッセージを生成し送信する。マルチキャストルータ30は、レイヤ2スイッチ10からのReportメッセージを受信すると、ソースタイマをMALIに更新してマルチキャストの中継を継続する。
At this time, the Query
このように、ソースタイマ値の更新時に閾値(LLQT)を挟んだ変化が行なわれたか否かによってReportメッセージの送信要否を判定しているので、BLOCKメッセージを送信したセグメントに他の受信者が存在した場合であっても、少ないメッセージ交換によって確実な受信者確認が可能となる。したがって、効率良くマルチキャストの中継を継続することが可能となる。 In this way, since it is determined whether or not the Report message needs to be transmitted depending on whether or not a change across the threshold (LLQT) has been performed when the source timer value is updated, other receivers may be included in the segment that transmitted the BLOCK message. Even if it exists, it is possible to confirm the recipient reliably by exchanging few messages. Therefore, multicast relay can be continued efficiently.
つぎに、受信者がEXCLUDEモードからINCLUDEモードへ変更する場合の動作について説明する。ここでは、端末装置20JがEXCLUDEモードで参加中のマルチキャストからソースリストCを指定したINCLUDEモードに遷移するため(ソースリストを変更するため)に、TO_IN(C)を指定したReportメッセージを送信した場合について説明する。
Next, an operation when the receiver changes from the EXCLUDE mode to the INCLUDE mode will be described. In this case, when the
レイヤ2スイッチ10のI/F部11Jは、TO_IN(C)を指定したReportメッセージを受信すると、I/F部毎のマルチキャストテーブルの対応エントリに対してエントリ情報101,102に基づいた処理を行なう。
When the I /
本実施の形態では、EXCLUDE(Null,A)の状態でTO_IN(C)を受信するので(図9の「008」)、I/F部11Jは、EXCLUDE(C,A−C)状態に遷移する。また、ソースリスト(C)のソースタイマをMALIとして起動し、フィルタタイマをLLQTに更新する。さらに、ルータ接続ポートであるI/F部16からReport(TO_IN({}))を送信する。なお、I/F部11JのEXCLUDEモードのエントリでは要求リストがNullであることから、BLOCKタイプのReportメッセージは内容が空となる。このため、Reportメッセージの送信は行なわない。
In the present embodiment, TO_IN (C) is received in the EXCLUDE (Null, A) state (“008” in FIG. 9), so that the I /
ルータ接続ポートから送信されたReportメッセージは、マルチキャストルータ30に到着する。マルチキャストルータ30は、EXCLUDEモードのレコードを更新し、要求リスト(B+C)のソースタイマをLLQTに更新してMulticast Address and Source Specific Queryメッセージ(第1のQueryメッセージ)を送信する。また、マルチキャストルータ30は、フィルタタイマをLLQTに更新してMulticast Address Specific Queryメッセージ(第2のQueryメッセージ)を送信する。
The Report message transmitted from the router connection port arrives at the
ここで、Query受信処理部15がSpecific Queryメッセージを受信した際の処理について図12を参照して説明する。なお、ここでのステップS700〜S720の処理は実施の形態2の処理と同様の処理であるため、その説明は省略する。
Here, a process when the Query
本実施の形態では、I/F部11JのエントリがEXCLUDE(A−C)、ソースタイマ(C)>LLQTであり、I/F部11LのエントリがINCLUDE(B)、ソースタイマ(B)>LLQTである。従って、Query受信処理部15は、Report(IS_IN(B+C))メッセージを生成してルータ接続ポートから送信する(ステップS730)。
In this embodiment, the entry of the I /
また、Query受信処理部15は、I/F部11JにLLQT以下のソースタイマが存在しないので、第1のQueryメッセージを中継しない(ステップS740)。I/F部16は、第1のQueryメッセージに続いて第2のQueryメッセージを受信し、Query受信処理部15へ転送する。
Further, the Query
ここで、Query受信処理部15がMulticast Address Specific Queryメッセージを受信した場合の動作について説明する。図14は、Query受信部がMulticast Address Specific Queryメッセージを受信した際の動作手順を示すフローチャートである。
Here, an operation when the Query
図14では、レイヤ2スイッチ10がIGMPv3やMLDv2などのソース指定可能なグループメンバシップ管理プロトコルのソース指定を伴わないSpecific Queryメッセージを受信した場合の動作を示している。
FIG. 14 illustrates an operation when the layer 2
Query受信処理部15は、I/F部16を介してMulticast Address Specific Queryメッセージ(第2のQueryメッセージ)を受信すると(ステップS800)、受信グループ管理テーブルにSpecific Queryメッセージで指示されたマルチキャストグループアドレスに対応するマルチキャストアドレスエントリが存在するか否かを確認する(ステップS810)。
When receiving the Multicast Address Specific Query message (second Query message) via the I / F unit 16 (Step S800), the Query
指示されたマルチキャストアドレスのエントリが存在する場合(ステップS810、エントリあり)、Query受信処理部15は、エントリの宛先I/FのそれぞれについてI/F部毎のマルチキャストエントリを確認する。そして、フィルタタイマ値がLLQT以下のI/F部を除いた各I/F部のエントリを集約して1つのReportメッセージを生成し、ルータ接続ポートから送信する(ステップS820)。
If there is an entry for the instructed multicast address (step S810, entry exists), the Query
本実施の形態では、I/F部11JのエントリがEXCLUDE(A−C)、フィルタタイマ<LLQTであり、I/F部11LのエントリがINCLUDE(B)である。従って、Query受信処理部15は、Report(IS_IN(B))メッセージを生成してルータ接続ポートから送信する。
In the present embodiment, the entry of the I /
また、Query受信処理部15は、宛先I/FとなっているI/F部のうち、ソースタイマ値がLLQT以下のソースリストメンバを持つ各I/F部、またはフィルタタイマ値がLLQT以下のEXCLUDEモードエントリを持つ各I/F部(メンバ)対して、第2のQueryメッセージを中継する(ステップS830)。
Also, the Query
ここでは、I/F部11JのエントリがEXCLUDE(A−C)、フィルタタイマ<LLQTであり、I/F部11LのエントリがINCLUDE(B)、ソースタイマ(B)>LLQTである。従って、Query受信処理部15は、I/F部11Jにのみ第2のQueryメッセージを中継する。
Here, the entry of the I /
このように、指定されたマルチキャストアドレスのエントリを持たないI/F部や、全てのソースタイマ値がLLQTよりも大きなI/F部にはSpecific Queryメッセージを中継しないこととなるので、メッセージ交換手順を削減することが可能となる。 In this way, the Specific Query message is not relayed to an I / F unit that does not have an entry for a designated multicast address, or an I / F unit that has a source timer value larger than LLQT. Can be reduced.
これにより、レイヤ2スイッチ10のI/F部11Jは第2のQueryメッセージを送信し、端末装置20Jは第2のQueryメッセージに対してReport(IS_IN(C))メッセージを応答する。
As a result, the I /
なお、レイヤ2スイッチ10が送信する各Reportメッセージは、Queryメッセージに対する応答として送信しているため、LLQTよりも小さな送信待ち遅延時間を用意し、その時間内に発生したReport送信要求を1つのReportメッセージに集約して送信してもよい。
Since each Report message transmitted by the layer 2
I/F部11Jは、端末装置20JからのReport(IS_IN(C))メッセージを受信すると、I/F部毎のマルチキャストテーブルの対応エントリに対して、エントリ情報101,102に基づいた処理を行なう。
When receiving the Report (IS_IN (C)) message from the
ここでは、EXCLUDE(C、A−C)状態でIS_IN(C)を受信するため、ソースリスト(C)のソースタイマをMALIに更新するのみである(図10の010)。この後、フィルタタイマは満了するため、I/F部11JのエントリはINCLUDE(C)に遷移する。また、受信グループ管理テーブルエントリはINCLUDE(B+C)に更新する。
Here, in order to receive IS_IN (C) in the EXCLUDE (C, A-C) state, the source timer of the source list (C) is only updated to MALI (010 in FIG. 10). Thereafter, since the filter timer expires, the entry of the I /
これにより、マルチキャストルータ30ではQueryメッセージの送信に対してReport(IS_IN(B+C))メッセージを受信するのみである。この結果、マルチキャストルータ30ではフィルタタイマが満了し、管理レコードはINCLUDE(B+C)に遷移する。
Thus, the
このように実施の形態3によれば、フィルタタイマがLLQT以下に更新する際に、NullのTO_INタイプのReportメッセージを送信することでマルチキャストルータ30からのMulticast Address Speicific Queryメッセージの送信を促すことができ、このQueryメッセージを中継することで受信者の存在確認を迅速に行なうことが可能となる。これにより、EXCLUDEモードからINCLUDEモードへの遷移を確実かつ迅速に行なうことが可能となる。
As described above, according to the third embodiment, when the filter timer is updated to LLQT or less, it is prompted to transmit a Multicast Address Specific Query message from the
また、マルチキャストルータ30から送信されるQueryメッセージを用いて受信者の存在確認を行なうので、受信者によってQueryメッセージパケットが廃棄されることがない。さらに、レイヤ2スイッチ10の使用するIPアドレスをQuerier選出プロセスと関連付けることなく割り当てることができるのでマルチキャストルータ30はアドレス管理を容易に行なうことが可能となる。
Further, since the presence of the receiver is confirmed using the Query message transmitted from the
また、Specific Queryメッセージの受信時にソースタイマ、フィルタタイマの値に応じた応答メッセージの内容を生成し、中継先のI/F部の選別を行なっているので、少ないメッセージ交換手順でメッセージ交換を行うことが可能となる。 Since the response message contents corresponding to the values of the source timer and the filter timer are generated when the Specific Query message is received and the I / F part of the relay destination is selected, the message exchange is performed with a few message exchange procedures. It becomes possible.
実施の形態4.
つぎに、図15および図16を用いてこの発明の実施の形態4について説明する。実施の形態4ではネットワークトポロジの変化を検出すると、送信元リスト(受信要求の対象)を空としたTO_INタイプのReportメッセージをルータ接続ポートに送信して、マルチキャスト中継ツリーの再構成を迅速に行なう。
Embodiment 4 FIG.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the fourth embodiment, when a change in the network topology is detected, a TO_IN type Report message with an empty transmission source list (reception request target) is transmitted to the router connection port to quickly reconfigure the multicast relay tree. .
図15は、本発明の実施の形態4に係るレイヤ2スイッチを有した通信ネットワークの構成を示す図である。図15の各構成要素のうち図1や図6に示す実施の形態1,2の通信ネットワーク1,2と同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。 FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a communication network having a layer 2 switch according to Embodiment 4 of the present invention. Components in FIG. 15 that achieve the same functions as the communication networks 1 and 2 in the first and second embodiments shown in FIG. 1 and FIG. To do.
通信ネットワーク3は、マルチキャストルータ30、レイヤ2スイッチ10、レイヤ2スイッチ41,42、端末装置20P〜20Sを備えている。マルチキャストルータ30は、レイヤ2スイッチ10に接続し、レイヤ2スイッチ10はレイヤ2スイッチ41,42に接続している。また、レイヤ2スイッチ41は、端末装置20Pと端末装置20Qに接続し、レイヤ2スイッチ42は、端末装置20Rと端末装置20Sに接続している。
The communication network 3 includes a
レイヤ2スイッチ41,42は、レイヤ2スイッチ40(レイヤ2スイッチ10)と同様のスイッチである。また、端末装置20P〜20Sは、端末装置20J〜20Lと同様の端末装置である。
The layer 2 switches 41 and 42 are the same switches as the layer 2 switch 40 (layer 2 switch 10). The
レイヤ2スイッチ41とレイヤ2スイッチ42は接続されてループ経路を形成しているが、リンク障害が発生していない状態ではレイヤ2スイッチ41とレイヤ2スイッチ42との間の経路がブロッキングされている。これにより、リンク障害が発生していない状態では、レイヤ2スイッチ42と43の間のパケットの中継を遮断している
The layer 2
通信ネットワーク3では、レイヤ2スイッチ41が端末装置20PからのReportメッセージ54をレイヤ2スイッチ10へ中継し、レイヤ2スイッチ42が端末装置20R,20SからのReportメッセージ54をレイヤ2スイッチ10へ中継している。そして、レイヤ2スイッチ10がReportメッセージ54をマルチキャストルータ30へ中継している。
In the communication network 3, the layer 2
また、レイヤ2スイッチ10がマルチキャストルータ30からのQueryメッセージ51をレイヤ2スイッチ41,42へ中継している。そして、レイヤ2スイッチ41がレイヤ2スイッチ10からのQueryメッセージ51を端末装置20P,20Qに中継し、レイヤ2スイッチ42がレイヤ2スイッチ10からのQueryメッセージ51を端末装置20R,20Sに中継している。
Further, the layer 2
つぎに、実施の形態4に係るレイヤ2スイッチの動作手順について説明する。通信ネットワーク3において、レイヤ2スイッチ10,41,42は、物理的なループを構成しているので、論理的なツリートポロジを構成してパケットの無限周回を防ぐ構成制御機構を動作させているものとする。例えば、レイヤ2スイッチ10,41,42では、IEEE802.1D Spanning Tree Protocol等によって構成制御機構を動作させている。 Next, an operation procedure of the layer 2 switch according to the fourth embodiment will be described. In the communication network 3, since the layer 2 switches 10, 41, and 42 constitute a physical loop, they operate a configuration control mechanism that forms a logical tree topology and prevents infinite circulation of packets. And For example, in the layer 2 switches 10, 41, 42, the configuration control mechanism is operated by IEEE 802.1D Spanning Tree Protocol or the like.
端末装置のうち、端末装置20P,20R,20SがIGMPやMLDなどのマルチキャストグループメンバシップ管理プロトコルによってマルチキャストグループに参加し、マルチキャストルータ30からのマルチキャストデータパケットを受信しているものとする。レイヤ2スイッチ10,41,42は、それぞれスヌーピング動作を行なっており、I/F部毎のマルチキャストテーブル、受信グループ管理テーブルを有している。
Of the terminal devices, the
レイヤ2スイッチ41とレイヤ2スイッチ42の間のリンクに障害が発生すると、構成制御機構によってレイヤ2スイッチ41とレイヤ2スイッチ42の間のリンクがブロッキング解除される。
When a failure occurs in the link between the layer 2
ここで、レイヤ2スイッチ41とレイヤ2スイッチ42の間のリンクに障害が発生した場合のデータ中継について説明する。図16は、図15に示した実施の形態4に係る通信ネットワークがリンク障害発生した場合のデータ中継を説明するための図である。
Here, data relay when a failure occurs in the link between the layer 2
ブロッキング解除されると、通信ネットワーク3では、レイヤ2スイッチ41が端末装置20PからのReportメッセージ56をレイヤ2スイッチ10へ中継している。また、レイヤ2スイッチ42が端末装置20R,20SからのReportメッセージ54をレイヤ2スイッチ41に中継し、レイヤ2スイッチ41がレイヤ2スイッチ42からのReportメッセージ54をレイヤ2スイッチ10へ中継している。そして、レイヤ2スイッチ10がReportメッセージ56をマルチキャストルータ30へ中継している。
When the blocking is released, in the communication network 3, the layer 2
また、レイヤ2スイッチ10がマルチキャストルータ30からのQueryメッセージ55をレイヤ2スイッチ41へ中継している。そして、レイヤ2スイッチ41がレイヤ2スイッチ10からのQueryメッセージ(Multicast Address Specific Queryメッセージ)55を端末装置20P、レイヤ2スイッチ42に中継し、レイヤ2スイッチ42がレイヤ2スイッチ10からのQueryメッセージ55を端末装置20R,20Sに中継している。
Further, the layer 2
つぎに、実施の形態4に係る通信ネットワークの動作手順について説明する。各レイヤ2スイッチ10,41,42は、構成制御機構によるネットワークトポロジの変化を検出すると、送信元リストを空としたTO_INタイプのReportメッセージをルータ接続ポートに送信する。また、このとき各レイヤ2スイッチ10,41,42は、最大応答待ち時間のタイマ(ネットワークトポロジ変化からLLQT時間経過するまでを計測するタイマ)を起動するとともに、エントリタイマ、ソースタイマ、フィルタタイマをLLQTに短縮する。
Next, an operation procedure of the communication network according to the fourth embodiment will be described. Upon detecting a change in the network topology by the configuration control mechanism, each of the layer 2 switches 10, 41, and 42 transmits a TO_IN type Report message with an empty transmission source list to the router connection port. At this time, each layer 2
このとき、各レイヤ2スイッチ10,41,42の送信するReportメッセージが多数マルチキャストルータ30に到着しないように、タイマを設けてReportメッセージの送信数を制限してもよい。
At this time, a timer may be provided to limit the number of Report messages transmitted so that a large number of Report messages transmitted by the layer 2 switches 10, 41, 42 do not arrive at the
マルチキャストルータ30は、Reportメッセージを受信すると、Multicast Address Speicific Queryメッセージを送信する。レイヤ2スイッチ10は、マルチキャストルータ30からのQueryメッセージを受信した際に、先述のタイマが起動中であれば(タイマ値が満了するまでの間)、全ポート(ここではレイヤ2スイッチ41)にQueryメッセージを中継する。
When the
レイヤ2スイッチ41は、レイヤ2スイッチ10からのQueryメッセージを受信し、レイヤ2スイッチ10と同様に全ポート(ここでは端末装置20P、レイヤ2スイッチ42)に中継する。
The layer 2
レイヤ2スイッチ42は、ブロッキングが解除されたポートからレイヤ2スイッチ41からのQueryメッセージを受信し、ルータ接続ポートとして学習する。そして、レイヤ2スイッチ42は、レイヤ2スイッチ41と同様に全ポート(ここでは端末装置20R,20S)にQueryメッセージを中継する。
The layer 2
各受信者はこれらのQueryメッセージを受信するとReportメッセージを応答する。これにより、各レイヤ2スイッチ10,41,42はI/F部毎のマルチキャストテーブルの内容を更新する。また、各種タイマ値がLLQT以下の値からMALIへ更新されるため、ルータ接続ポートへReportメッセージを送信する。これにより、通信ネットワーク3ではトポロジ変化後のマルチキャストツリーが再構築される。
Each recipient responds with a Report message upon receiving these Query messages. Thereby, each layer 2
このように、ネットワークトポロジの変化を検出した際に、各種タイマ値をLLQTに短縮し、ネットワークトポロジ変化からLLQT時間経過するまでを計測するタイマを起動している。そして、Report(TO_IN({}))メッセージを送信してルータからのMulticast Address Speicific Queryメッセージ送信を促し、タイマ起動中に受信したMulticast Address Speicific Queryメッセージは全ポートに中継しているので、受信端末の存在を迅速に確認することが可能となる。 As described above, when a change in the network topology is detected, the various timer values are shortened to LLQT, and a timer for measuring the time until the LLQT time elapses after the change in the network topology is started. Then, a Report (TO_IN ({})) message is transmitted to prompt the router to send a Multicast Address Specific Query message, and the Multicast Address Specific Query message received during the timer start is relayed to all ports. It is possible to quickly confirm the presence of
このように、実施の形態4によれば、ネットワークトポロジの変化を検出すると、送信元リストを空としたTO_INタイプのReportメッセージをマルチキャストルータ30に送信しているのでネットワークトポロジ変化後のマルチキャスト中継ツリー再構成を迅速に行なうことが可能となる。
Thus, according to the fourth embodiment, when a change in the network topology is detected, a TO_IN type Report message with an empty transmission source list is transmitted to the
また、予めマルチキャストルータ30の接続する上流インタフェースとマルチキャスト受信端末が接続する下流インタフェースを登録しておく必要がなく、任意のトポロジで各インタフェースを利用可能である。
Further, it is not necessary to register in advance an upstream interface to which the
さらに、受信者情報を収集するためにレイヤ2スイッチ自身がQueryメッセージを生成することなく、マルチキャストルータ30からのQueryメッセージの送信を促すよう、Reportメッセージを送信するのみであるため、端末装置が受信処理を行なうことが保障されていない未定アドレスを使う必要もない。これにより、Query送信者選出プロセスに参加しないようレイヤ2スイッチのアドレス管理を行なう必要もないのでアドレス管理を容易に行なうことが可能となる。
Furthermore, since the Layer 2 switch itself does not generate a Query message in order to collect the recipient information, it only transmits a Report message so as to prompt transmission of the Query message from the
以上のように、本発明にかかるデータ中継装置は、マルチキャストデータのデータ中継に適している。 As described above, the data relay device according to the present invention is suitable for data relay of multicast data.
1〜3 通信ネットワーク
10,40,41,42 レイヤ2スイッチ
11J〜11L,16 I/F部
12J〜12L ルータモード受信部
13J〜13L マルチキャストテーブル記憶部
14 受信グループ管理テーブル記憶部
15 Query受信処理部
20J〜20L,20P〜20S 端末装置
30 マルチキャストルータ
101,102 エントリ情報
1-3
Claims (11)
前記受信端末毎のインタフェースで前記受信端末側とメッセージの送受信を行なう端末側通信部と、
前記マルチキャストルータ側とメッセージの送受信を行なうルータ側通信部と、
マルチキャストへの参加またはマルチキャストからの離脱を示すメッセージを前記マルチキャストルータに向けて送信するとともに前記マルチキャストルータから送信される前記マルチキャストに関する問い合わせを行なう問合せメッセージを前記受信端末側へ中継して、前記マルチキャストルータ側との間のマルチキャスト中継および前記受信端末側との間のマルチキャスト中継を制御し、且つ前記問合せメッセージに対する前記受信端末からの応答メッセージに基づいて前記受信端末に関する受信者情報を収集し、収集した受信者情報を用いて前記マルチキャスト中継を制御する通信制御部と、
を備え、
前記受信者情報は、前記各インタフェースに対応するマルチキャストエントリに関するマルチキャスト情報および前記各マルチキャストエントリを管理する管理タイマのタイマ値の情報を含み、
前記通信制御部は、前記問合せメッセージのうち離脱する受信者を確認する離脱確認メッセージを前記マルチキャストルータ側から受信した際に、前記各タイマ値に基づいて前記離脱確認メッセージを中継するか否かを判断し、前記離脱確認メッセージを中継すると判断した場合に、前記離脱確認メッセージを中継すると判断させたタイマ値に対応するインタフェースから前記離脱確認メッセージを中継することを特徴とするデータ中継装置。 In a data relay device that controls multicast relay by snooping messages that are used in the layer 3 multicast membership management protocol and transmitted and received between a multicast router and a receiving terminal,
A terminal-side communication unit that transmits and receives messages to and from the receiving terminal at an interface for each receiving terminal;
A router side communication unit for sending and receiving messages to and from the multicast router side;
A message indicating participation in multicast or leaving from multicast is transmitted to the multicast router and an inquiry message for inquiring about the multicast transmitted from the multicast router is relayed to the receiving terminal side, and the multicast router Control the multicast relay to and from the receiving terminal side , and collect and collect the receiver information on the receiving terminal based on the response message from the receiving terminal to the inquiry message A communication control unit for controlling the multicast relay using receiver information ;
With
The receiver information includes multicast information related to a multicast entry corresponding to each interface and information on a timer value of a management timer that manages each multicast entry,
The communication control unit determines whether or not to relay the leave confirmation message based on each timer value when receiving from the multicast router a leave confirmation message for confirming a receiver to leave among the inquiry messages. A data relay apparatus that relays the leave confirmation message from an interface corresponding to a timer value determined to relay the leave confirmation message when it is determined to relay the leave confirmation message.
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